四川省眉山市2019-2020学年高二上学期期末物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

如图所示，相距为d的两平行直金属导轨PQ、MN水平放置，电阻R接在导轨的P端和M端之间，长为2d的导体棒ab放在导轨PQ、MN上，整个装置处于垂直于导轨平面、强度为B的匀强磁场中。使导体棒ab以水平速度v向右匀速运动时，回路中产生的感应电流为I。回路中产生的感应电动势E和导体棒ab受到的安培力F分别为

A.E=Bdv，F=BId B.E=Bdv，F=2BId

C.E=2Bdv，F=BId D.E=2Bdv，F=2BId

2. 难度：中等

材料相同的均匀直导线A、B串联在电路上时，沿长度方向的电势随位置的变化规律如图所示。已知导线A长为l₀，导线B长为2l₀，则A、B两导线的横截面积之比是

A.1∶2 B.1∶4 C.1∶6 D.1∶8

3. 难度：困难

如图所示，在匀强电场中，一质量为m、带电量为q的小球从O点由静止开始自由释放，其运动轨迹为一直线，直线与竖直方向的夹角为θ，下列说法正确的是

A.小球的电势能一定减小 B.小球一定做匀加速直线运动

C.小球所受电场力一定做正功 D.小球所受电场力一定为

4. 难度：中等

如图甲所示，两虚线相互垂直，a、b两点和P、Q两点关于O₁点对称，两带电量均为+q的点电荷分别放置在a、b两点。如图乙所示，两虚线相互垂直，c、d两点和M、N两点关于O₂点对称，分别通过c、d两点的两导线内均有垂直纸面向外、大小为I的电流。下列说法正确的是

A.P、Q两点的电场强度相同

B.M、N两点的磁感应强度相同

C.从P点到O₁点电场强度可能先减小后增大

D.从M点到O₂点磁感应强度可能先增大后减小

5. 难度：困难

如图所示，矩形abcd的ad、bc边长为 2L，ab、cd边长为L。一半径为L的半圆形区域（圆心O在bc中点）内有方向垂直纸面向里、强度为B的匀强磁场。一质量为m、带电量为+q的粒子从b点以速度v₀沿bc方向射入磁场，粒子恰能通过d点。不计粒子的重力，则粒子的速度v₀大小为

A. B. C. D.

二、多选题

6. 难度：中等

如图所示，电阻R、电容器C与一半径为r的单匝圆形线圈连成闭合回路，线圈内有垂直纸面向里的匀强磁场。在时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀增加到2B。在此过程中

A.流过R的电流方向从a到b B.线圈中产生的感应电动势为

C.电容器下极板带正电，上极板带负电 D.电阻R消耗的功率逐渐增大

7. 难度：中等

如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R₁ > r，电压表和电流表均为理想电表。开关S闭合后，平行金属板中的带电液滴恰好处于静止状态。在将滑动变阻器的滑片P向b端滑动的过程中，下列说法正确的是

A.R₃的功率变大 B.电源的输出功率一定减小

C.电压表、电流表的示数均变大 D.电容器C所带电量减少，液滴向下加速运动

8. 难度：中等

如图所示，矩形abcd处在匀强电场中，电场线与矩形所在平面平行，ab= cd= L， ad= bc= 2L，a点的电势φ_a= 10V，b点的电势φ_b= 12V，c点的电势φ_c= 8V。一带电量为+q、质量为m的粒子从b点以初速度v₀射入电场，入射方向与bc成45°角，一段时间后恰好经过c点。不计带电粒子的重力，下列说法中正确的是

A.d点的电势φ_d = 6V

B.电场强度的方向由b指向d

C.电场强度的大小为

D.带电粒子从b点运动到c点的时间为

三、实验题

9. 难度：中等

某同学利用如图所示的器材做“研究电磁感应现象”的实验。器材包括：灵敏电流计、直流电源 、带铁芯的线圈A 、线圈B 、电键 、滑动变阻器、导线若干（图中没有画出）。

（1）请你根据实验需要用笔画线代替导线帮助该同学在实物图上连线，连接滑动变阻器的两根导线要求接在接线柱C和D上________。

（2）连接好实验电路后，在闭合电键瞬间，该同学发现电流计指针向右偏转。在以下操作步骤中他将观察到的实验现象是：

①闭合电键后，将滑动变阻器的滑动触头向接线柱C端滑动时，电流计指针将_____

（选填“左偏”、“右偏”或“不偏”）。

②闭合电键后，快速将线圈A中的铁芯向上拔出时，电流计指针将______（选填“左偏”、“右偏”或“不偏”）。

③将电键断开的瞬间，电流计指针将______（选填“左偏”、“右偏”或“不偏”）。

10. 难度：中等

如图所示为某同学做“测定金属丝的电阻率”实验时采用的实验电路。实验室中备有如下器材：

A．待测金属丝（电阻约3Ω）

B．电流表A₁（量程0~0.6A，内阻约0.125Ω） 

C．电流表A₂（量程0~3A，内阻约0.025Ω）

D．电压表V₁（量程0~3V，内阻约3kΩ）

E．电压表V₂（量程0~15V，内阻约15kΩ）

F．滑动变阻器R₁（总阻值约10Ω）

G．滑动变阻器R₂（总阻值约1000Ω）

H．学生电源（电动势约4.0V，内阻很小）

I．导线若干，电键K、刻度尺、螺旋测微器

（1）电流表应选择______，电压表应选择______，滑动变阻器应选择______。

（2）用刻度尺测出接入电路部分金属丝的长度L；用螺旋测微器测出金属丝的直径D；闭合电键后，调节滑动变阻器滑片的位置，测出多组U和I的数据，做出关系图像，图像斜率为k，则金属丝电阻率的表达式为ρ=____________（用题目中所给出的字母表示）。

（3）本实验的系统误差主要来源于_____________（选填“电流表分压”或“电压表分流”），分析可得ρ_测 ________ρ_真（选填“＜”、“＝”或“＞”）。

四、解答题

11. 难度：中等

如图所示，足够长的两平行粗糙导轨水平放置，间距L =0.3 m，在导轨间有垂直于导轨平面竖直向下、强度为B = 0.5 T的匀强磁场。一阻值为R=2Ω的电阻接在导轨的a、b两端，b端接地。一质量为m=0.1kg、长为L =0.3 m、阻值为r=1的直金属杆MN在水平拉力F作用下以v= 2 m/s的速度向右匀速运动，杆MN始终与导轨垂直且接触良好。已知，金属杆MN与导轨间的动摩擦因素为μ=0. 25，导轨电阻可忽略，g取10m/s²。求：

（1）试判断a、b两端哪端的电势较高？并求出a端的电势φ_a；

（2）金属杆MN所受拉力F的大小。

12. 难度：中等

如图所示，虚线左侧存在方向竖直向上、强度为E的匀强电场和方向垂直纸面向里、强度为B的匀强磁场，虚线右侧存在方向竖直向下、强度也为E的匀强电场， 为以O点为圆心的光滑绝缘圆弧。一质量为m，带电量为+q的小球（可视为质点）由M点静止释放，经过一段时间后运动至M点正下方的Q点（图中没有画出）。已知，电场强度，圆弧半径为L，重力加速度为g。求：

（1）小球运动至N点时对轨道的压力；

（2）M点和Q点之间的距离。

13. 难度：困难

如图所示，两平行金属板水平放置，上极板带正电，下极板带负电，板间距离为d，板长为。一质量为m，带电量为q的正粒子（不计重力）贴近上极板左边缘以初速度v₀垂直进入电场，恰好从下极板右边缘飞出电场。经过一段时间后，粒子进入一磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的圆形匀强磁场区域（图中没有画出），离开磁场时速度恰好水平向右。求：

（1）粒子离开电场时的速度v的大小及方向；

（2）平行金属板间的电压U；

（3）圆形磁场区域的最小面积。