山西省长治市2019-2020学年高二上学期期末物理试卷

一、单选题

1. 难度：中等

下列说法中正确的是（   ）

A.奥斯特首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究

B.法拉第在对理论基础和实验资料进行严格分析后，提出了电磁感应定律

C.楞次认为，在原子、分子等物质微粒的内部存在着一种环形电流，从而使每个物质微粒都成为微小的磁体

D.安培发现了磁场对电流的作用规律，洛仑兹发现了磁场对运动电荷的作用规律

2. 难度：简单

随着科技的不断发展，无线充电已经实现了从理论研发到实际应用的转化。如图所示，某手机利用电磁感应原理正在进行无线充电，下列说法正确的是（   ）

A. 无线充电时，手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”

B. 只有将充电底座接到直流电源上才能对手机进行充电

C. 接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同

D. 只要有无线充电底座，所有手机都可以用它进行无线充电

3. 难度：简单

物理量的正负号表示特定的物理意义，下列物理量中的正负号含义说法正确的是（   ）

A. 相对于同一零势点，电势能E_p=-7J比E_p=3J小

B. 磁通量有正负之分，磁通量是矢量

C. 力是矢量，－3 N比－5 N大

D. 功是标量，F₁对物体做正功，F₂对物体做负功，F₁做的功一定大于F₂做的功

4. 难度：简单

如图所示，一个菱形的导体线框沿着自己的对角线匀速运动，穿过具有一定宽度的匀强磁场区域，已知对角线AC的长度为磁场宽度的两倍且与磁场边界垂直．下面对于线框中感应电流随时间变化的图象(电流以ABCD顺序流向为正方向，从C点进入磁场开始计时)正确的是(   )

A. B. C. D.

5. 难度：简单

真空中两个点电荷Q₁、Q₂分别固定于x轴上x₁＝0和x₂＝4a的两点，在它们的连线上场强E与x关系如图所示(取x轴正方向为场强正方向，无穷远处为电势零点)，以下判断正确的是(  )

A.Q₁、Q₂都带正电

B.Q₁与Q₂的电荷量之比是1:3

C.x轴上a处的电势小于零

D.正点电荷q在x轴上2a处的电势能比在3a处的小

6. 难度：中等

如图，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法不正确的是(　　)

A.电源1与电源2的内阻之比是11∶7

B.电源1与电源2的电动势之比是1∶1

C.在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1∶2

D.在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1∶2

7. 难度：中等

如图所示，矩形区域MPQN长，宽，一质量为不计重力、电荷量为q的带正电粒子从M点以初速度水平向右射出，若区域内只存在竖直向下的电场或只存在垂直纸面向外的匀强磁场，粒子均能击中Q点，则电场强度E的大小与磁感应强度B的大小的比值为

A.     B.     C.     D.

二、多选题

8. 难度：中等

如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中的电流i随时间t变化的规律如图乙所示，取甲图中电流方向为正方向，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为F_N，则

A.在时刻，，P有收缩的趋势

B.在时刻，，穿过P的磁通量不变

C.在时刻，，P中有感应电流

D.在时刻，，P有收缩的趋势

9. 难度：中等

如图所示，虚线右侧存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，具有一定电阻的正方形金属线框的右边与磁场的边界重合．在外力作用下，金属线框从0时刻由静止开始，以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域，t₁刻线框全部进入磁场．若规定时针方向为感应电流i的正方向，则感应电流i、外力大小F、线框中电功率的瞬时值P以及通过导体横截面的电荷量q随时间t变化的关系可能正确的是

A. B.

C. D.

10. 难度：中等

在如图甲所示的电路中，电阻，圆形金属线圈半径为，线圈导线的电阻为，半径为（）的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的关系图线如图乙所示，图线与横、纵轴的交点坐标分别为和，其余导线的电阻不计，闭合S，至时刻，电路中的电流已稳定，下列说法正确的是

A.电容器上极板带正电

B.电容器下极板带正电

C.线圈两端的电压为

D.线圈两端的电压为

11. 难度：简单

如图所示，R₀为热敏电阻（温度升高电阻迅速减小），D为理想二极管（正向电阻为0，反向电阻无穷大），C为平行板电容器．当开关K闭合，滑动变阻器R的触头P在适当位置时，电容器C中央有一带电液滴刚好静止．M点接地，则下列说法正确的是（  ）

A.开关K断开，则电容器两板间电场强度为零

B.将热敏电阻R₀加热，则带电液滴向上运动

C.滑动变阻器R的触头P向下移动，则带电液滴在C处电势能减小

D.滑动变阻器R的触头P向上移动，则带电液滴在C处电势能增大

12. 难度：中等

如图所示，电阻不计的导轨OPQS固定，其中PQS是半径为r的半园弧，Q为半圆弧的中点，O为圆心．OM是长为r的可绕O转动的金属杆，其电阻为R、M端与导轨接触良好．空间存在与平面垂直且向里的匀强磁场(图中未画出)，磁感应强度的大小为B，现使OM从OQ位置起以角速度ω逆时针匀速转到OS位置．则该过程中

A.产生的感应电流大小恒定，方向为 OPQMO

B.通过OM的电荷量为

C.回路中的感应电动势大小为Br²ω

D.金属杆OM的发热功率为

13. 难度：中等

如图所示，AB棒受一冲量作用后以初速度v₀=4m/s沿水平面内的固定轨道运动，经一段时间后而停止．AB的质量为m=5g，导轨宽为L=0.4m，电阻为R=2Ω，其余的电阻不计，磁感应强度B=0.5T，棒和导轨间的动摩擦因数为μ=0.4，测得棒从运动到停止的过程中通过电阻R的电量q=10^﹣2C， g取10m/s²。则上述过程中下面说法正确的是（    ）

A.AB杆运动的距离为0.1m

B.AB杆运动的时间0.9s

C.当杆速度为2m/s时，其加速度为12m/s²

D.电阻R上产生的热量为38J

三、实验题

14. 难度：简单

如图是“探究感应电流的产生条件”实验的器材。

（1）在图中用实线代替导线把它们连成实验电路______；

（2）写出三个操作使灵敏电流计的指针发生偏转。

A．______；

B．______；

C．______。

（3）该实验得到的实验结论是______。

15. 难度：中等

李明同学想要测量某个未知电阻R₁,他的手边共有仪器如下:一个电阻箱R、一个滑动变阻器R₀、一个灵敏电流计G、一个不计内阻的恒定电源E、开关、导线若干．他首先想到用伏安法或者电表改装知识来设计电路,但发现由于仪器缺乏无法实现．苦恼之余去寻求物理老师的帮助．老师首先给了他一道习题要求他思考:

(1)如图甲,在a、b之间搭一座“电桥”,调节四个变阻箱R₁、R₂、R₃、R₄的阻值,当G表为零时(此时也称为“电桥平衡”),4个电阻之间的关系是_____． 

(2)聪明的李明马上想到了改进自己的实验,他按照以下步骤很快就测出了R_x

①按图乙接好电路,调节_____,P为滑动变阻器的滑片,当G表示数为零时,读出此时变阻箱阻值R₁; 

②将R_x与变阻箱R互换位置,并且控制______不动,再次调节____,直至电桥再次平衡时,读出此时变阻箱阻值R₂; 

③由以上数据即可得R_x的阻值,其大小为R_x=__．

四、解答题

16. 难度：中等

如图所示，线框由导线组成，cd、ef两边竖直放置且相互平行，导体棒ab水平放置并可沿cd、ef无摩擦滑动，导体棒ab所在处有匀强磁场且B₂＝2 T，已知ab长L＝0.1 m，整个电路总电阻R＝5 Ω.螺线管匝数n＝4，螺线管横截面积S＝0.1 m².在螺线管内有如图所示方向磁场B₁，若磁场B₁以均匀增加时，导体棒恰好处于静止状态，试求：(g＝10 m/s²)

（1）通过导体棒ab的电流大小；

（2）导体棒ab的质量m大小；

（3）若B₁＝0，导体棒ab恰沿cd、ef匀速下滑，求棒ab的速度大小.

17. 难度：中等

如图所示，在磁感应强度B＝1.0T，方向竖直向下的匀强磁场中，有一个与水平面成θ＝37°角的导电滑轨，滑轨上放置一个可自由移动的金属杆ab．已知接在滑轨中的电源电动势E＝12V，内阻不计．ab杆长L＝0.5m，质量m＝0.2kg，杆与滑轨间的动摩擦因数μ＝0.1，滑轨与ab杆的电阻忽略不计．求：要使ab杆在滑轨上保持静止，滑动变阻器R的阻值在什么范围内变化？(g取10m/s²，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，结果保留一位有效数字)

18. 难度：中等

如图(a)所示，足够长的光滑平行金属导轨JK、PQ倾斜放置，两导轨间距离为L=l.0 m，导轨平面与水平面间的夹角为θ=30°，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨的J、P两端连接阻值为R=3.0Ω的电阻，金属棒ab垂直于导轨放置并用细线通过光滑定滑轮与重物相连，金属棒ab的质量m=0.20 kg，电阻r=0.50 Ω，重物的质量M=0.60 kg，如果将金属棒和重物由静止释放，金属棒沿斜面上滑距离与时间的关系图像如图(b)所示，不计导轨电阻， g=10 m/s ² 。求：

(1)t=0时刻金属棒的加速度

(2)求磁感应强度B的大小以及在0.6 s内通过电阻R的电荷量；

(3)在0.6 s内电阻R产生的热量。