江西省宜春市2019-2020高一（下）期中物理试卷（A）

一、单选题

1. 难度：简单

某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E ， 用导线将它们连接成如图所示的电路．检查电路后，闭合开关S ， 小灯泡发光；再断开开关S ， 小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象．虽然多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因．你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是(     )

A.电源的内阻较大

B.小灯泡电阻偏大

C.线圈电阻偏大

D.线圈的自感系数较大

2. 难度：中等

实验室里的交流发电机可简化为如图所示的模型，正方形线圈在水平匀强磁场中，绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动．今在发电机的输出端接一个电阻R和理想电压表，并让线圈每秒转25圈，读出电压表的示数为10 V．已知R＝10 Ω，线圈电阻忽略不计，下列说法正确的是

A. 线圈平面与磁场平行时刻，线圈中的瞬时电流为零

B. 从线圈平面与磁场平行开始计时，线圈中感应电流瞬时值表达式为i＝sin 100πt （A）

C. 流过电阻R的电流最大值为A

D. 电阻R上的热功率等于5 W

3. 难度：中等

现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍。此离子和质子的质量比约为

A.11

B.12

C.121

D.144

4. 难度：中等

如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为1∶2，接有四个阻值相同的定值电阻，变压器初级线圈接到交流电源上，下面说法正确的是(　　)

A. 副线圈电压是电源电压的2倍

B. 流过R₁的电流是副线圈上电流的2倍

C. R₁上的电功率是R₂上电功率的2倍

D. R₁上的电功率是R₂上电功率的9倍

5. 难度：中等

水力采煤是利用高速水流冲击煤层而进行的.假如煤层受到3.6×10⁶N/m²的压强冲击即可被破碎,若高速水流沿水平方向冲击煤层,不考虑水的反向溅射作用,则冲击煤层的水流速度至少应为

A.30m/s B.40m/s C.45m/s D.60m/s

6. 难度：中等

如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B．电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动（O轴位于磁场边界）．则线框内产生的感应电流的有效值为

A. B. C. D.

7. 难度：困难

A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘A的轴线OO′重合，如图所示．现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，则（   ）

A.金属环B的感应电流方向与箭头所示方向相同，丝线受到的拉力减小

B.金属环B的感应电流方向与箭头所示方向相同，丝线受到的拉力增大

C.金属环B的感应电流方向与箭头所示方向相反，丝线受到的拉力减小

D.金属环B的感应电流方向与箭头所示方向相反，丝线受到的拉力增大

8. 难度：中等

如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数之比为，原线圈接入电压的交流电源，图中电表均为理想电表，闭合开关后，当滑动变阻器的滑动触头P从最上端滑到最下端的过程中，下列说法正确的是（　　）

A.副线圈中交变电流的频率为100Hz

B.t=0.02s时，电压表的示数为0

C.电流表的示数先变小后变大

D.定值电阻R消耗的功率先变大后变小

二、多选题

9. 难度：中等

如图所示，在光滑水平面上停放着质量为m、装有光滑弧形槽的小车，一质量也为m的小球以水平初速度v₀沿槽口向小车滑去，到达某一高度后，小球又返回右端，则(　   　)

A. 小球以后将向右做平抛运动

B. 小球将做自由落体运动

C. 此过程小球对小车做的功为

D. 小球在弧形槽内上升的最大高度为

10. 难度：简单

在如图一所示的光电管的实验中（电源正负极可以对调），用同一光电管得到了三条可见光的光电流与电压之间的关系曲线（图二中的甲光、乙光、丙光）。下列说法中正确的有（　　）

A.只要电流表中有电流通过，光电管中就发生了光电效应

B.同一光电管对不同颜色的单色光有各自不同的极限频率截止频率

C.图一中电流表G的电流方向可以是a流向b、也可以是b流向a

D.图二中由于甲光和乙光有共同的，可以确定甲光和乙光是同一种色光

11. 难度：中等

如图所示，水平放置的U形光滑框架上接一个阻值为的电阻，放在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中一个半径为L、质量为m的半圆形硬导体AC在水平向右的恒定拉力F的作用下，由静止开始运动距离d后速度为v，半圆形硬导体AC的电阻为r，其余电阻不计．下列说法正确的是（        ）

A.此时AC两端电压为

B.此过程中回路产生的热量

C.此过程中通过电阻的电荷量为

D.此过程所用时间

三、单选题

12. 难度：困难

如图所示，在空间中有一坐标系Oxy，其第一象限内充满着两个匀强磁场区域I和 Ⅱ，直线OP是它们的边界．区域I中的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外；区域Ⅱ中的磁感应强度为2B，方向垂直纸面向内．边界上的P点坐标为(4L，3L)．一质量为 m、电荷量为q的带正电粒子从P点平行于y轴负方向射人区域I，经过一段时间后， 粒子恰好经过原点O．忽略粒子重力，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．则下列说法中不正确的是      （      ）

A.该粒子一定沿y轴负方向从O点射出

B.该粒子射出时与y轴正方向夹角可能是74°

C.该粒子在磁场中运动的最短时间

D.该粒子运动的可能速度为

四、实验题

13. 难度：简单

在“研究电磁感应现象”的实验中，首先按图甲接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系；然后按图乙将电流表与线圈B连成一个闭合回路，将线圈A、电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路，在图甲中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏，不通电时电流表指针停在正中央．在图乙中

(1)S闭合时，将螺线管A插入螺线管B的过程中，电流表的指针________；(填左偏、不偏、右偏)

(2)线圈A放在B中不动时，指针将________；(填左偏、不偏、右偏)

(3)线圈A放在B中不动，突然断开开关S，电流表指针将________．(填左偏、不偏、右偏)

14. 难度：中等

某同学利用电火花打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验．气垫导轨装置如图(a)所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．

(1)下面是实验的主要步骤：

①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；

②向气垫导轨通入压缩空气；

③把电火花打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；

④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；

⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；

⑥先______________，然后________，让滑块带动纸带一起运动；

⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图(b)所示；

⑧测得滑块1的质量为310 g，滑块2(包括橡皮泥)的质量为205 g.

完善实验步骤⑥的内容．

(2)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为________kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为________kg·m/s(保留三位有效数字)．

(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是___________________________________

五、解答题

15. 难度：中等

如图所示，一个质量为m，带电量为q的正离子，从D点以某一初速度v₀垂直进入匀强磁场．磁场方向垂直纸面向内，磁感应强度为B．离子的初速度方向在纸面内，与直线AB的夹角为60°．结果粒子正好穿过AB的垂线上离A点距离为L的小孔C，垂直AC的方向进入AC右边的匀强电场中．电场的方向与AC平行．离子最后打在AB直线上的B点．B到A的距离为2L．不计离子重力，离子运动轨迹始终在纸面内，求：

（1）粒子从D点入射的速度v₀的大小；

（2）匀强电场的电场强度E的大小．

16. 难度：困难

如图所示，固定的凹槽表面光滑水平，其内放置一U形滑板N，滑板两端为半径R＝0.45 m的1/4光滑圆弧面，A和D分别是圆弧的端点，BC段表面水平、粗糙，与两圆弧相切，B、C为相切点。小滑块P₁和P₂的质量均为m，滑板的质量M＝4 m。P₁、P₂与BC面的动摩擦因数分别为μ₁＝0.10和μ₂＝0.40，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。开始时滑板N紧靠凹槽的左端，P₂静止B点，P₁以v₀＝4.0 m/s的初速度从A点沿圆弧自由滑下，在B点与P₂发生弹性碰撞，碰后P₁、P₂的速度交换。当P₂滑到C点时，滑板N恰好与凹槽的右端相碰并与凹槽粘牢，P₂则继续滑动，到达D点时速度刚好为零。P₁与P₂视为质点，取g＝10 m/s²．问：

⑴P₂在BC段向右滑动时，滑板的加速度为多大？

⑵BC长度为多少？

⑶N、P₁和P₂最终静止后，P₁与P₂间的距离为多少？

17. 难度：困难

如图，质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上．一电阻不计，质量为m的导体棒PQ放置在导轨上，始终与导轨接触良好，PQbc构成矩形．棒与导轨间动摩擦因数为μ，棒左侧有两个固定于水平面的立柱．导轨bc段长为L，开始时PQ左侧导轨的总电阻为R，右侧导轨单位长度的电阻为R₀．以ef为界，其左侧匀强磁场方向竖直向上，右侧匀强磁场水平向左，磁感应强度大小均为B．在t=0时，一水平向左的拉力F垂直作用在导轨的bc边上，使导轨由静止开始做匀加速直线运动，加速度为a．

（1）求回路中感应电动势及感应电流随时间变化的表达式；

（2）经过多长时间拉力F达到最大值，拉力F的最大值为多少？

（3）某过程中回路产生的焦耳热为Q，导轨克服摩擦力做功为W，求导轨动能的增加量．