物理北京市师大附中学年高二上学期期末考试试题解析版.docx
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物理北京市师大附中学年高二上学期期末考试试题解析版
北京师大附中2017-2018学年上学期高二年级期末考试
物理试卷（理科）
一、单项选择题
1.下列物理量属于矢量的是
A.电动势B.电流C.磁感应强度D.磁通量
2.关于磁感应强度的下列说法中，正确的是
A.由可知，B与电流强度I成反比
B.由可知，B与电流受到的安培力F成正比
C.垂直磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度方向
D.磁感应强度的大小、方向与放入磁场的导线的电流大小、导线长度、导线取向等均无关
3.关于感应电动势大小的下列说法中，正确的是
A.线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大
B.线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大
C.线圈放在磁感强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大
D.线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大
4.以下说法正确的是
A.通电导线在磁场中一定会受到安培力的作用
B.磁铁对通电导线不会有力的作用
C.两根通电导线之间可能有斥力的作用
D.运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力的作用
5.如图所示，正确标明了通电导线所受安培力F方向的是
A.B.C.D.
6.如图所示为“研究感应电流产生的条件”的实验装置，下列操作中，电流计的指针不会发生偏转的是
A.将条形磁铁插入线圈的过程中
B.将条形磁铁从线圈中拔出的过程中
C.将条形磁铁放在线圈中不动
D.将条形磁铁从图示位置向左移动的过程中
7.如图所示，一金属圆环水平固定放置，现将一竖直的条形磁铁，在圆环上方沿圆环轴线无初速度释放，在条形磁铁穿过圆环的过程中，条形磁铁与圆环
A.始终相互吸引
B.始终相互排斥
C.先相互吸引，后相互排斥
D.先相互排斥，后相互吸引
8.如图所示，三根通电长直导线P、O、R互相平行，垂直纸面放置，其间距均为L；电流均为I’方向垂直纸面向里。
O点为P、Q的中点，RO垂直于PQ，则O点的磁感强度方向为
A.方向指向x轴正方向
B.方向指向y轴正方向
C.方向指向x轴负方向
D.方向指向y轴负方向
9.一根通电直导线水平放置在地球赤道的上方，其中的电流方向为自西向东，该导线所受地磁场的安培力方向为
A.竖直向上B.竖直向下
C.水平向南D.水平向北
10.如右图所示，一个水平放置的矩形线圈abcd（俯视abcd为逆时针绕向，即bc边在外），在细长水平磁铁的S极附近竖直下落，由位置I经位置Ⅱ到位置Ⅲ。
位置Ⅱ与磁铁同一平面，位置I和Ⅲ都很靠近Ⅱ，则在下落过程中，线圈中的感应电流的方向为
A.abcdaB.adcba
C.从abcda到adcbaD.从adcba到abcda
11.如图所示电路，电源内阻不可忽略。
开关S闭合后，在滑动变阻器R0的滑片向下滑动的过程中
A.电压表的示数增大，电流表的示数减小
B.电压表的示数减小，电流表的示数增大
C.电压表与电流表的示数都增大
D.电压表与电流表的示数都减小
12.如图，在正方形abcd范围内，有方向垂直纸面向里的匀强磁场，两个电子以不同的速率，从a点沿ab方向垂直磁场方向射入磁场，其中甲电子从c点射出，乙电子从d点射出。
不计重力，则甲、乙电子
A.速率之比1:
2
B.在磁场中运行的周期之比1:
2
C.速度偏转角之比为1:
2
D.电子在磁场中运动时，动能和动量均不变
13.矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示。
若规定顺时针方向为感应电流I的正方向，下列各图中正确的是
A.B.
C.D.
14.如图所示，固定于水平面上的金属架abcd处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。
t=0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置恰好使MbcN构成一个边长为l的正方形。
为使MN棒中不产生感应电流，从t=0开始，磁感应强度B随时间t变化的示意图为
A.B.
C.D.
15.在高能物理研究中，粒子回旋加速器起着重要作用，下左图为它的示意图。
它由两个铝制的D形盒组成，两个D形盒正中间开有一条狭缝。
两个D形盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压。
右图为俯视图，在D形盒上半面中心S处有一正粒子源，它发出的正粒子，经狭缝电压加速后，进入D形盒中。
在磁场力的作用下运动半周，再经狭缝电压加速。
如此周而复始，最后到达D形盒的边缘，获得最大速度，由导出装置导出。
己知正离子电荷量为q，质量为m，加速时电极间电压大小为U，磁场的磁感应强度大小为B，D形盒的半径为R。
每次加速的时间极短，可忽略不计。
正粒子从离子源出发时的初速度为零，不计粒子所受重力。
则
A.高频交变电压变化的周期为
B.粒子可能获得的最大动能为
C.粒子第1次与第n次在下半盒中运动的轨道半径之比为
D.粒子在回旋加速器中的总的时间为
16.如图所示，足够长通电直导线平放在光滑水平面上并固定，电流I恒定不变。
将一个金属环以初速度v0沿与导线成一定角度θ（θ<90゜）的方向滑出，此后关于金属环在水平面内运动的分析，下列判断中正确的是
A.金属环做曲线运动，速度先减小后增大
B.金属环做曲线运动，速度一直减小至0后静止
C.金属环做直线运动，速度一直减小至0后静止
D.金属环最终做匀速直线运动，运动方向与直导线平行
二、多项选择题
17.指南针是我国古代四大发明之一。
关于指南针，下列说明正确的是
A.指南针可以仅具有一个磁极
B.指南针能够指向南北，说明地球具有磁场
C.仅受地磁场作用的指南针，指向南方的磁极是指南针的南极
D.在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转
18.在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是
A.将绕在条形磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后顺着磁铁方向滑动线圈，同时观察电流表的变化
B.在一通有恒定电流的线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化
C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流的变化
D.绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化
19.如图所示电路，电源电动势为E，内阻为r。
当开关S闭合后，小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常工作。
己知指示灯L的电阻为R0，额定电流为I，电动机M的线圈电阻为R，则下列说法中正确的是
A.电动机的额定电压为IR
B.电动机的输出功率为IE-I2R
C.电源的输出功率为IE-I2r
D.整个电路的热功率为I2（R0+R+r）
20.如图所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路。
线圈的半径为r1。
在线圈中半径为r2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B随时间t变化的关系图线如图所示。
图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0。
导线的电阻不计。
则
A.流经电阻R1中的电流方向为b到a
B.回路中感应电动势的大小为
C.回路中感应电流大小为
D.a与b之间的电势差为
三、实验题
21.下图中游标卡尺和螺旋测微器的读数分别为________mm，________mm。
22.用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。
请根据下列步骤完成电阻测量：
（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“×100”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________（填“0刻线”或“∞刻线”）。
（4）将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小。
为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按________的顺序避行操作，再完成读数测量。
A．将K旋转到电阻挡“×1K”的位置
B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置
C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准
23.在测定金属的电阻率的实验中，待测金属导线的长约0.8m，直径小于1mm，电阻在5Ω左右。
实验主要步骤如下：
（1）用刻度尺测量金属导线的长度，测3次，求出平均值l；
（2）在金属导线的3个不同位置上用螺旋测微器测量直径，求出平均值d；
（3）用伏安法测量该金属导线的电阻R。
在左边方框中画出实验电路图_________，并把右图中所给的器材连线补充完整______。
安培计要求用0-0.6A量程，内阻约1Ω;伏特计要求用0-3V量程，内阻约几kΩ;电源电动势为6V;滑动变阻器最大阻值20Ω。
根据以上测量值，得到该种金属电阻率的表达式为ρ=________。
24.利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。
要求尽量减小实验误差，实验电路如图1所示。
（1）现有电流表（0-0．6A）、开关和导线若干，以及以下器材：
A．电压表（0~15V）B．电压表（0~3V）
C．滑动变阻器（0~50Ω）D．滑动变阻器（0~500Q）
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）某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上，请标出余下的一组数据的对应点，并画出U-I图线________。
序号
1
2
3
4
5
6
电压U（V）
1.45
1.40
1.30
1.25
1.20
1.10
电流I（A）
0.060
0.120
0.240
0.260
0.360
0.480
（3）根据
（2）中所画图线可得出干电池的电动势E=________V，内电阻r=________Ω。
（4）实验中随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化，图3各示意图中正确反映P-U关系的是________。
四、计算题
25.如图所示，质量为m的导体棒MN静止在水平导轨上，导体棒与导轨宽度同为L，己知电源的电动势为E，内阻为r，导体棒的电阻为R，其余部分与接触电阻不计，磁场方向垂直导轨平面向上，磁感应强度为B，求：
（1）导体棒受的安培力大小和方向：
（2）轨道对导体棒的支持力和摩擦力大小。
26.在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中有一个长方形金属线圈abcd，匝数n=10，ad边长L1=2m，ab边长L2=3m。
线圈的ad边与磁场的左侧边界重合，如图所示，线圈的电阻R=4Ω。
用外力把线圈从左侧边界匀速平移出磁场，速度大小为v=2m/s。
试求在线圈匀速平移出磁场的过程中：
（1）线圈产生的电动势E大小；
（2）b、c两点间的电势差Ubc；
（3）外力对线圈所做的功W；
（4）通过线圈导线某截面的电量q。
27.如图所示，一足够长的矩形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B的匀强磁场，在ad边中点O，方向垂直磁场向里射入一速度方向跟ad边夹角θ=30゜、大小为v0（未知量）的带正电粒子，己知粒子质量为m，电量为q，ad边长为L,ab边足够长，粒子重力不计，求：
（1）若粒子恰好不能从磁场下边界射出，求粒子的入射速度大小V01;
（2）若粒子恰好沿磁场上边界切线射出，求粒子的入射速度大小V02。
（3）若带电粒子的速度v0大小可取任意值，求粒子在磁场中运动的最长时间。
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