黑龙江省哈尔滨市第九中学2020-2021学年高二（上）期末物理试题

这是一份黑龙江省哈尔滨市第九中学2020-2021学年高二（上）期末物理试题，共9页。试卷主要包含了选择题∶，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

（考试时间∶90分钟满分∶110分共3页）
一、选择题∶（本题共12小题，每小题4分，共48分。1-7题为单选，8-12题为多选。多选全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。）
1. 以下四幅图所示的实验中，能正确描述实验现象和表述实验结论的是（ ）
A. 图（a）通电瞬间小磁针发生偏转，说明了电流周围存磁场
B. 图（b）闭合电键后电流计的指针发生偏转，说明了回路产生了感应电流
C. 图（c）闭合电键后金属棒会在导轨上运动，说明了通电导线受到了洛伦兹力的作用
D. 图（d）闭合电键线框在磁极间转动，说明了穿过闭合电路的磁通量变化可以产生感应电流
【答案】A
2. 如图所示，长直导线AB与矩形导线框abcd固定在同一平面内，且AB平行于ab，长直导线中通有图示方向的电流，当电流逐渐减弱时，下列判断正确的是（ ）
A. 线框有收缩的趋势
B. 穿过线框磁通量逐渐增大
C. 线框所受安培力的合力方向向左
D. 线框中将产生逆时针方向的感应电流
【答案】C
3. 如图所示，直线MN为点电荷Q的电场中的一条电场线。带正电的粒子只在电场力的作用下，沿曲线由a向b运动，则（ ）
A. 点电荷Q是正电荷B. 电势
C. 场强Ea＞EbD. 带电粒子的动能Eka＞Ekb
【答案】D
4. 下图中M、N两点分别放置两个等量同种电荷，A为它们连线的中点，B、C、E、F四点的位置如图所示，AE＜AB＜AC＜AF，下列关于各点的场强和电势的关系正确的是（ ）
A. 场强最小的点是A点，电势最高的点是B点
B. 场强最小的点是A点，电势最高的点是C点
C. 电势最低的点是A点，电势最高的点是F点
D. A、E、F三点的电势相等
【答案】B
5. 如图所示，带电量为+q的小球从O点水平抛出下落高度h后，进入正交的匀强电场和匀强磁场中，电场方向水平向左，磁场方向垂直于纸面向里，忽略空气阻力，则小球进入正交的电场和磁场区域时（ ）
A. 可能做匀速圆周运动B. 可能做匀速直线运动
C. 可能做匀变速曲线运动D. 可能做匀加速直线运动
【答案】B
6. 在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈M相接，如图4所示．导轨上放一根导线ab，磁感线垂直于导轨所在平面．欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流，则导线的运动可能是 [ ]
A. 匀速向右运动B. 加速向右运动
C. 匀速向左运动D. 加速向左运动
【答案】D
7. 已知电流强度为I的通电直导线在距离为r的地方产生的磁感应强度大小为 ，k 为常数．如图所示，三根通有电流大小相等的长直导线垂直正方向abcd 所在平面，且分别位于 a、c、d 三个顶点．a、d 处导线中的电流方向与 c处导线的电流方向相反．已知 a 处导线在 b 处产生的磁感应强度大小为 B，则 b点的磁感应强度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
8. 如图所示，一束正离子从S点沿水平方向射出，在没有偏转电场、磁场时恰好击中荧光屏上的坐标原点O；若同时加上电场和磁场后，正离子束最后打在竖直荧光屏上坐标系的第Ⅲ象限内，（屏上x轴垂直纸面向外），则所加电场E和磁场B的方向可能是
A. E向下B. E向上C. B向下D. B向上
【答案】AC
9. 如图所示电路中，L1、L2、L3、L4是四只相同的电灯，当滑动变阻器的滑片向下滑动时，下列说法正确的是（ ）
A. L1变亮B. L2变亮
C. L3变亮D. L4变亮
【答案】BD
10. 如图是质谱仪示意图，离子源S产生的各种不同的正离子束(初速度可看作零)，经电场加速后垂直进入有界匀强磁场，最后到达照相底片P上。设离子在P上的位置与入口处S1的距离为x，可以判断（ ）
A. 若离子束是同位素，则x越大，离子质量越大
B. 若离子束是同位素，则x越大，离子质量越小
C. 若x相同，则离子质量一定相同
D. 若x相同，则离子的比荷一定相同
【答案】AD
11. 如图所示，直角三角形的AB边长为L，∠C为30°，三角形所围区域内存在着方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带负电粒子（不计重力）从A点沿AB方向以速度v0射入磁场，要使粒子不从BC边穿出磁场，则下列说法正确的是（ ）
A. 磁感应强度的最小值为
B. 磁感应强度的最小值为
C. 粒子在磁场中运动的最长时间为
D. 粒子在磁场中运动的最长时间为
【答案】AC
12. 一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内，线框平面与磁场方向垂直，线框右边紧贴着磁场边界，如图甲所示，t=0时刻对线框施加一水平向右的外力F，让线框从静止开始做匀加速直线运动穿过磁场，外力F随时间t变化的图像如图乙所示。已知线框的质量m=1kg，电阻R=1Ω，以下说法正确的是（ ）
A. 线框的边长为1m
B. 线框做匀加速直线运动的加速度为2m/s2
C. 匀强磁场的磁感应强度为
D. 线框穿过磁场的过程中，通过线框横截面的电荷量为
【答案】CD
二、实验题（共12分）
13. 某同学使用如图甲所示的多用电表测量电阻。请根据下列步骤完成测量
(1)首先需要用到选择开关K和两个部件S、T（把部件符号填入空中）
①旋动部件_____________，使指针对准电流的“0”刻线；
②将K旋转到电阻挡“×10”的位置；
③将插入“+”“-”插孔的表笔短接，旋动部件_，使指针对准电阻的_______刻线（选填“0刻线”或“∞刻线”）；
(2)K旋转到电阻挡“×10”的位置测量电阻时指针偏转如图乙（a）所示，以下是接下来的测量过程：应将选择开关旋到_____挡（填“×1”或“×100”），并进行欧姆调零；
(3)重新测量后，指针位于如图乙（b）所示位置被测电阻测量值为_________Ω；
(4)欧姆表内部电路可简化为如图丙所示的电路，已知电流计的量程Ig=1mA，电池电动势E=1.5V，则该欧姆表的内阻是_________kΩ，表盘上0.6mA刻度线对应的电阻值是_________kΩ。（结果均保留两位有效数字）
【答案】 (1). S (2). T (3). 0 (4). ×1 (5). 24 (6). 1.5 (7). 1.0
三、计算题（共50分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分。有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
14. 如图所示，面积为0.3m2的100匝线圈A处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面向里。磁感应强度随时间变化的规律是B=(6－0.2t）T，已知电路中的R1=4Ω，R2=6Ω，电容C=30μF，线圈A的电阻r=2Ω，闭合S后，求：
(1)通过R2的电流大小及方向；
(2)电容器所带的电荷量是多少。
【答案】(1)0.5A，a到b；(2)9×10－5C
15. 如图所示，半径为l的金属圆环水平固定，处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，金属棒OA可绕圆心O在圆环上转动．金属棒CD放在宽度也为l的足够长光滑平行金属导轨上，导轨倾角为θ，处于垂直导轨平面向下磁感应强度大小为B的匀强磁场中．用导线分别将金属圆环、金属棒OA的O端分别与两导轨连接，已知金属棒OA和CD的长度均为l、质量均为m、电阻均为r，其他电阻不计．重力加速度大小为g．
（1）将金属棒OA固定，使金属棒CD从静止开始下滑，求金属棒CD的最大速度；
（2）让金属棒OA匀速转动，使金属棒CD保持静止，求金属棒OA的转动方向及角速度．
【答案】（1） （2）
16. 如图所示，在E=103V/m水平向左匀强电场中有一光滑半圆形绝缘轨道CPN竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN平滑连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径R=0.4m，一带正电荷q=3×10-4C的小滑块质量为m=4×10-2Kg，与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5，小滑块运动过程中所带电荷量保持不变，取g=10m/s2。滑块在水平轨道上某点由静止释放后，恰好能运动到圆轨道的最高点C，问：
(1)小滑块是在水平轨道上离N点多远处释放的；
(2)小滑块在半圆轨道上运动时，何处对轨道压力最大？对轨道的最大压力有多大？
【答案】(1)L=4m；(2) ∠NOA=37°时，2.7N
17. 如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第一和第四象限内有一个有界圆形区域与y轴相切于原点O，其圆心为O1、半径一定，圆内存在垂直于纸面向里的匀强磁场。第二和第三象限内有平行于y轴竖直向下的匀强电场。第二象限内有一P点，坐标（－d，），一带正电粒子（重力不计）自P点以平行于x轴的初速度v0开始运动，粒子从O点离开电场，经磁场偏转后又从y轴上的Q点（图中未画出）垂直于y轴回到电场区域，恰能返回到P点。（结果用d与v0表示）求∶
(1)粒子从P点到O点经历的时间及粒子在第二象限的加速度大小；
(2)粒子经过坐标原点O时的速度大小及方向；
(3)电场强度E和磁感应强度B的比值。
【答案】(1)，；(2)，θ=；(3)
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