黑龙江省双鸭山市2019-2020学年高二上学期期末物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

在建立磁场和磁感线的概念时，先引入电场和电场线，这种处理物理问题的方法都属于（     ）

A. 控制变量的方法    B. 观察、实验的方法

C. 等效替代的方法    D. 类比的方法

2. 难度：简单

如图所示，通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ad边与MN平行。关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述中正确的是（  ）

A.ad边和bc边受到的安培力大小相同 B.ab边和cd边受到的安培力大小相同

C.线框所受安培力的合力向右 D.线框所受安培力的合力为零

3. 难度：简单

下列说法正确的是

A.安培首先发现了电流的磁效应

B.安培提出了电流产生磁场的方向的判定方法

C.奥斯特首先提出了分子电流假说

D.根据磁感应强度的定义式B=，知电流在磁场中某点不受磁场力作用，则该点的磁感应强度一定为零

4. 难度：中等

如图所示，在MNQP中有一垂直纸面向里的匀强磁场．质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于PQ的方向射入磁场，图中实线是它们的轨迹．已知O是PQ的中点，不计粒子重力．下列说法中正确的是

A.射入磁场时粒子a的速率最小

B.粒子a带负电，粒子b、c带正电

C.射出磁场时粒子b的动能最小

D.粒子b在磁场中运动的时间最短

5. 难度：困难

如图所示，通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN和PQ之间，ab和cd是放在导轨上的两根金属棒，它们分别静止在螺线管的左右两侧，现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动，则ab和cd棒的运动情况是(　　)

A.ab向左运动，cd向右运动

B.ab向右运动，cd向左运动

C.ab、cd都向右运动

D.ab、cd保持静止

6. 难度：中等

如图所示，空间内水平线 以下存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，一正方形的闭合金属线框 从边界 的上方一定高度由静止释放，运动过程中线框平面一直在竖直平面内，且 ．关于线框开始下落后的速度 随时间 的变化图象，下列图象不可能出现的是（        ）

A. B.

C. D.

7. 难度：简单

如图所示，质量为m、电荷量为q的带正电的物体在绝缘的水平面上向左运动，物体与地面间的动摩擦因素为μ，整个装置放在磁感强度为B方向垂直纸面向里的匀强磁场中．设某时刻物体的速率为v，则下列叙述中正确的是（  ）

A.物体速率由v减小到零的过程,加速度逐渐增大

B.物体速率由v减小到零通过的位移等于

C.如果再加一个方向水平向左的匀强电场,物体有可能做匀速运动

D.如果再加一个方向竖直向下的匀强电场,物体有可能做匀速运动

8. 难度：简单

带正电的甲、乙、丙三个粒子(不计重力)分别以速度v_甲、v_乙、v_丙垂直射入电场和磁场相互垂直的复合场中，其轨迹如图所示，则下列说法正确的是(　　)

A. v_甲>v_乙>v_丙

B. v_甲<v_乙<v_丙

C. 甲的速度可能变大

D. 丙的速度不一定变大

二、多选题

9. 难度：简单

霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器,已发展成一个品种多样的磁传感器产品族,得到广泛应用．如图为某霍尔元件的工作原理示意图,该元件中电流I由正电荷定向运动形成,下列说法正确的是(     )

A.M点电势比N点电势高

B.用霍尔元件可以测量地磁场的磁感应强度

C.用霍尔元件能够把磁学量转换为电学量

D.若保持电流I恒定,则霍尔电压UH与B成正比例

10. 难度：中等

如图甲，在同一水平桌面上放有一长直导线MN和一矩形导线框abcd，导线MN固定，导线框在MN的右侧．导线MN中通有电流i，i的变化如图乙所示，规定从N到M为电流正方向．导线MN通电过程中导线框始终静止，则(　　)

A. 0~t₁时间内，导线框中产生adcba方向感应电流，且大小不变

B. 0~t₁时间内，导线框受到水平向左的摩擦力，且大小不变

C. t₁~t₃时间内，导线框产生的感应电流方向不变，受到摩擦力的方向也不变

D. 在t₁时刻导线框中感应电流改变方向，在t₂时刻导线框不受摩擦力

11. 难度：中等

如图所示电路，两根光滑金属导轨平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨下端接有电阻R，导轨电阻不计，斜面处在竖直向上的匀强磁场中，电阻可忽略不计的金属棒ab质量为m，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用．金属棒沿导轨匀速向上滑动，则它在上滑高度h的过程中，以下说法正确的是

A.作用在金属棒上各力的合力做功为零

B.重力做的功等于系统产生的电能

C.金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热

D.恒力F做的功与安培力做的功之和等于金属棒增加的机械能

12. 难度：中等

某一金属圆环处于匀强磁场中，环面垂直于磁场，如图甲所示.磁感应强度随时间按正弦规律变化，如图乙所示.取磁场垂直于环面向里为正方向，则下列说法正确的是（    ）

A. 时间内，环中感应电动势先减小后增大

B. 时间内，环中感应电流方向先沿顺时针方向后沿逆时针方向

C. 时间内，金属环一共出现两次收缩趋势，两次扩张趋势

D. 时间内，环上某一段受到的安培力先变大后变小

三、实验题

13. 难度：中等

某学生实验小组利用如图所示电路进行实验，使用的器材有：多用电表、电压表（量程5 V，内阻十几kΩ）、滑动变阻器（最大阻值5kΩ）、导线若干

（1）将多用电表档位调到电阻“×100Ω”挡，再将红表笔和黑表笔短接，进行____________；

（2）将图中多用电表的红表笔和_______(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端；

（3）若多用电表档位调到电阻“×100Ω”档测量，指针偏转角度过小，应换_________档（填“×10Ω”或“×1K”）

（4）换档后重新进行（1）的步骤后，将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图甲所示，这时电压表的示数如图乙所示．多用电表的读数为____ KΩ。

14. 难度：中等

在测电源电动势和内阻的实验中，经常用到如图1所示的两种电路图．

（1）在测定一节干电池的电动势和内阻时，为尽量减小实验误差，应选择图1中的______（选填“甲”或“乙”）电路，现有电流表（）、开关、导线若干，以及以下器材：

A. 电压表（）

B. 电压表（）

C. 滑动变阻器（）

D. 滑动变阻器（）

实验中电压表应选用______，滑动变阻器应选用______；（选填相应器材前的字母）

（2）某同学在实验时，分别利用图1中的甲、乙两个电路图对待测电源进行了测量，并根据实验数据分别绘制出了相应的图，如图2所示，则直线______（选填“a”或“b”）对应图1中甲电路的测量数据；根据两条图，该电源电动势的准确值______，内阻的准确值______（用、、、表示）

四、解答题

15. 难度：简单

如图所示，直线MN上方有垂直纸面向外的足够大的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，一质量为m、电荷量为q的负离子（重力可忽略）从O点以与MN成θ=30°角的速度v射入该磁场区域，经一段时间后从边界MN上P点射出。求：

(1)入射点O与出射点P间的距离L；

(2)负离子在磁场中运动的时间。

16. 难度：中等

质量为0.1g的小物块带有 的电荷，放在倾角为30°且足够长的光滑绝缘的斜面上，整个装置放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，如图所示,物块由静止下滑，滑到某个位置时离开斜面，求：

（1）物块带何种电荷？

（2）物块刚离开斜面时的速度多大？

（3）物块从静止到刚离开斜面的过程中做什么运动，斜面至少多长？

17. 难度：中等

1831年10月28日，法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机．如图所示为一圆盘发电机对小灯泡供电的示意图，铜圆盘可绕竖直铜轴转动，两块铜片C、D分别与圆盘的竖直轴和边缘接触．已知铜圆盘半径为L，接入电路中的电阻为r，匀强磁场竖直向上，磁感应强度为B，小灯泡电阻为R.不计摩擦阻力，当铜圆盘以角速度ω沿顺时针方向(俯视)匀速转动时，求：

(1) 铜圆盘的铜轴与边缘之间的感应电动势大小E；

(2) 流过小灯泡的电流方向，以及小灯泡两端的电压U；

(3) 维持圆盘匀速转动的外力的功率P.

18. 难度：困难

如图（a）所示，两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，导轨间距L＝lm，两导轨的上端接有一个R＝2Ω的定值电阻。虚线OO′下方是垂直于导轨平面向内的匀强磁场，磁感应强度B＝2T．现将质量m＝0.1kg、电阻不计的金属杆ab，从OO′上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触，且始终保持水平，导轨电阻不计。已知金属杆下落0.3m的过程中，加速度a与下落距离h的关系如图（b）所示，g取10m/s²．求：

（1）金属杆刚进入磁场时，速度v₀为多大？

（2）金属杆下落0.3m的过程中，在电阻R上产生的热量Q为多少？

（3）金属杆下落0.3m的过程中，在电阻R上通过的电量q为多少？

19. 难度：困难

如图所示，在y轴上A点沿平行x轴正方向以v₀发射一个带正电的粒子，A点的坐标为（0，），第一象限充满沿y轴负方向的匀强电场，第四象限充满方向垂直纸面的匀强磁场（未画出）．带电粒子从x轴上C点离开第一象限进入第四象限，C点的坐标为（2a，0）．已知带电粒子的电量为q，质量为m，粒子的重力忽略不计．求：

（1）所加匀强电场E的大小

（2）若带正电的粒子经过磁场偏转后恰好能水平向左垂直打在－y轴上D点（未画出），求第四象限中所加磁场的大小与方向以及D点的坐标．

（3）若在第四象限只是某区域中存在大小为，方向垂直纸面向外的圆形匀强磁场，要使带电粒子仍能水平向左垂直打在－y轴上的D点，求该圆形磁场区域的最小面积．