黑龙江省哈尔滨市第三中学学年高二上学期期末考试物理试题含答案解析.docx

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黑龙江省哈尔滨市第三中学学年高二上学期期末考试物理试题含答案解析

黑龙江省哈尔滨市第三中学【最新】高二上学期期末考试物理试题

学校:

___________姓名：

___________班级：

___________考号：

___________

一、单选题

1．关于科学家做出的贡献，下列说法正确的是

A．奥斯特提出分子电流假说

B．法拉第采用了电场线的方法来描述电场

C．安培发现了点电荷的相互作用规律

D．洛伦兹力发现了磁场对电流的作用规律

2．以下说法正确的是

A．运动电荷在磁场中不一定受到洛伦兹力

B．运动电荷在电场中不一定受到电场力

C．运动的点在磁场中未受到洛伦兹力，该处的磁感应强度一定为零

D．运动的电荷在电场中未受到电场力，该处的电场强度不一定为零

3．如图，间距为L的平行金属导轨上有一电阻为r的金属棒ab与导轨接触良好，导轨一端连接电阻R，其他电阻不计，磁感应强度为B，当金属棒ab以速度v向右匀速运动时，下列说法正确的是

A．电阻R两端的电压为BLv

B．ab棒受到的安培力的方向向左

C．ab棒中电流大小为BLv/R

D．回路中电流为顺时针方向

4．如图所示，一电子束沿垂直于电场线与磁感线方向入射后偏向A极板，为了使电子束沿射入方向做直线运动，可采用的方法是（　　）

A．将变阻器滑动头P向右滑动

B．将变阻器滑动头P向左滑动

C．将极板间距离适当减小

D．将极板间距离适当增大

5．如图所示，ABC为与匀强磁场垂直的边长为a的等边三角形，比荷为

的电子以速度v0从A点沿AB边射出（电子重力不计），欲使电子能经过AC边，磁感应强度B的取值为

A．B＜

B．B＜

C．B＞

D．B＞

6．直导线ab放在如图所示的水平导体框架上，构成一个闭合回路．长直导线cd和框架处在同一个平面内，且cd和ab平行，当cd中通有电流时，发现ab向左滑动．关于cd中的电流下列说法正确的是（　　）

A．电流肯定在增大，不论电流是什么方向

B．电流肯定在减小，不论电流是什么方向

C．电流大小恒定，方向由c到d

D．电流大小恒定，方向由d到c

7．如图，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直．在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球．O点为圆环的圆心，a，b，c，d为圆环上的四个点，a点为最高点，c点为最低点，bOd沿水平方向．已知小球所受电场力与重力大小相等．现将小球从环的顶端a点由静止释放．下列判断正确的是（　　）

A．当小球运动的弧长为圆周长的

时，洛仑兹力最大

B．小球一定又能回到a位置

C．小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大

D．小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小

二、多选题

8．关于磁场的磁感应强度B、电流I和安培力F的相互关系，下图中不正确的是

A．

B．

C．

D．

9．一根通有电流的水平直铜棒用两条等长的竖直软导线挂在如图所示的匀强磁场中，此时两悬线的总张力大于零而小于铜棒的重力，铜棒静止．欲使悬线中拉力为零，可采用的方法有

A．适当增大电流，其它不变

B．适当减小电流，其它不变

C．电流方向反向，其它不变

D．适当增大磁感应强度，其他不变

10．如图甲所示，面积S=1m2的一个金属圆环内有垂直于平面向里的匀强磁场，圆环总电阻为5Ω，磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示（B取向里为正），以下说法正确的是

A．圆环中产生顺时针方向的感应电流

B．圆环中磁通量的变化率为1Wb/s

C．圆环中产生的感应电动势大小为2V

D．0~1s内，通过圆环截面的电荷量为0.2C

11．如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为1V、2V、3V，正六边形所在平面与电场线平行．下列说法正确的是（）

A．通过CD和AF的直线应为电场中的两条等势线

B．匀强电场的电场强度大小为10V/m

C．匀强电场的电场强度方向为由C指向A

D．将一个电子由E点移到D点，电子的电势能将减少

12．如图甲所示，垂直纸面向里的有界匀强磁场的磁感应强度B=1.0T，质量m=0.04kg，高h=0.05m、总电阻R=5Ω，n=100匝的矩形线圈竖直固定在质量M=0.08kg的绝缘小车上，小车与线圈的水平长度L相等．线圈和小车一起沿光滑水平面运动，并以初速度v1=10m/s进入磁场，线圈平面和磁场方向始终垂直．若小车运动的速度v随车的位移x变化的v-x图象如图乙所示，则根据以上信息可知

A．小车的水平长度L=15cm

B．磁场的宽度d=35cm

C．小车的位移x=10cm时线圈中的电流I=7A

D．线圈通过磁场的过程中线圈产生的热量Q=5.46J

三、实验题

13．现用伏安法测某电源的电动势和内阻，数据处理时画出了如图的U-I图像，由图像可知，电源的电动势为____________，内阻为_________________（均保留到小数点后两位）。

14．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"×l00"的位置．

③将插入"十"、"－"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恨引线相接

D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准

四、解答题

15．如图所示，平行板电容器两极板M、N的间距为d，两极板分别与电压为U的恒定电源两极连接，极板N带正电，现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时极板所带电荷量与油滴所带电荷量的比值为k，请问：

（1）油滴的电性是什么？

（2）改平行板电容器的电容是多少？

16．如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L=1m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接一阻值为R=0.30Ω的电阻，质量为m=0.01kg、电阻为r=0.40Ω的金属棒ab紧贴在导轨上。

现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，g取10m/s2（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响）。

（1）判断金属棒两端a、b的电势高低；

（2）求磁感应强度B的大小；

（3）在金属棒ab从开始运动的1.5s内，电阻R上产生的热量。

17．如图所示，一个质量为m=2.0×10-11kg，电荷量为q=1.0×10-5C的带正电粒子P（重力忽略不计），从静止开始经U1=100V电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场，偏转电场的电压为U2．金属板长L=20cm，两板间距d=20cm，上极板带正电，下极板带负电．粒子经过偏转电场后进入右侧垂直纸面向里的水平匀强磁场中，位于磁场左侧的理想边界紧邻偏转电场，磁场中其余区域没有边界．磁场磁感应强度为B．求：

（1）微粒进入偏转电场时的速度大小？

（2）若粒子一定会由偏转电场进入磁场中，偏转电压U2满足什么条件？

（3）当U2=120V时，若粒子离开磁场后不会第二次进入偏转电场，则磁感应强度B应满足什么条件？

参考答案

1．B

【解析】安培提出分子电流假说，选项A错误；法拉第采用了电场线的方法来描述电场，选项B正确；库伦发现了点电荷的相互作用规律，选项C错误；安培发现了磁场对电流的作用规律，选项D错误；故选B.

2．A

【解析】电荷的速度与磁场平行时，不受洛伦兹力，所以运动电荷在磁场中不一定受到洛伦兹力，选项A正确，C错误；根据F=Eq可知在电场中的电荷受电场力作用，若F=0，则E=0，选项BD错误；故选A.

3．B

【解析】

导体棒产生的感应电动势为E=BLv，ab棒中电流大小为

由右手定则，感应电流方向由b到a（逆时针方向），则R两端电压为BLv-Ir，由左手定则可知安培力向左，故选B.

4．D

【详解】

根据电路图可知：

A板带正电，B板带负电，所以电子束受到电场力的方向向上，大小

洛伦兹力方向向下，

电子向上偏，说明电场力大于洛伦兹力，要使电子束沿射入方向做直线运动，则要电场力等于洛伦兹力，所以要减小电场力；

AB、将变阻器滑动头P向右或向左移动时，电容器两端电压不变，电场力不变，故AB错误；

C、将极板间距离适当减小时，

增大，不满足要求，故C错误；

D、将极板间距离适当增大时，

减小，满足要求，故D正确．

5．C

【详解】

当电子从C点离开磁场时，电子做匀速圆周运动对应的半径最小，设为R，如图所示：

由几何知识得：

2Rcos30∘=a，

解得：

；

欲使电子能经过AC边,必须满足：

而

，

得：

，

解得：

；

A.B＜

．故A项错误；

B.B＜

．故B项错误；

C.B＞

．故C项正确；

D.B＞

．故D项错误．

6．B

【解析】

导线左移时，线框的面积增大，由楞次定律可知原磁场一定是减小的；并且不论电流朝向哪个方向，只要电流减小，都会发生ab左移的情况，故B正确，ACD错误．

7．D

【解析】

电场力与重力的大小相等，则二者的合力指向左下方45°，由于合力是恒力，故类似于新的重力，所以bc弧的中点相当于平时竖直平面圆环的“最低点”，关于圆心对称的位置就是“最高点”．“最低点”时速度最大，洛伦兹力最大；若从a点静止释放，最高运动到bO连线与圆弧的交点处，AB错误；从a到b，重力和电场力都做正功，重力势能和电势能都减小，小球从b点运动到c点电场力做负功，电势能增大，但由于bc弧的中点速度最大．所以动能先增后减，选项C错误，D正确；故选D.

8．ABC

【解析】由左手定则可知，A图中安培力应与图中反向，B图中F方向应于I、B均垂直直线左上方，C图中F=0，只有D是正确的；此题选择不正确的，故选ABC.

9．AD

【解析】

两悬线的总张力大于零而小于铜棒的重力说明安培力向上，要使悬线中张力为零，需增大安培力，根据F=BIL，所以增大I和B均可，故选项AD正确，BC错误；故选AD.

10．BD

【解析】由楞次定律可知圆环中感应电流应为逆时针方向；圆环中磁通量的变化率应为圆环中磁感应强度的变化率乘以圆环面积，由图可知圆环中磁感应强度的变化率为

=1T/s，所以圆环中磁通量的变化率应为1Wb/s，选项A错误，B正确；圆环中产生的感应电动势大小为

，0~1s内，通过圆弧截面的电荷量为

，选项C错误，D正确；故选BD.

11．ACD

【详解】

A、连接AC，AC中点电势为2V，由正六边形对称性，则EB、AF、CD均为电场中的等势线，故A正确．

B、匀强电场的场强大小为

，故B错误

C、电场线方向与EB垂直，即为C→A，故C正确．

D、将一个电子由E点移到D点，电场力做负功电子的电势能增加

，故D正确

所以应该选ACD

12．CD

【详解】

A．闭合线圈在进入和离开磁场时的位移即为线圈的长度，线圈进入或离开磁场时受安培力作用，将做减速运动，由乙图可知，线圈的长度L=10cm，故A项不符合题意；

B．磁场的宽度等于线圈刚进入磁场到刚离开磁场时的位移，由乙图可知，5-15cm是进入的过程，15-30cm是完全在磁场中运动的过程，30-40cm是离开磁场的过程，所以d=30cm-5cm=25cm，故B项不符合题意；

C．位移x=10 cm时线圈的速度

，此时线圈中电流：

故C项符合题意；

D．线圈通过磁场过程中，由能量守恒得：

线圈通过磁场过程中产生的热量为5.46J，故D项符合题意．

13．1.50V0.80Ω

【解析】由图示电源U-I图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.50，则电源电动势E=1.50V，电源内阻：

；

14．ST0刻线ADC

【详解】

①[1]电表使用前要调节机械调零旋钮，使指针指在0刻线位置，故调节S旋钮；

③[2][3]欧姆表测量前要进行欧姆调零，调节T旋钮，使指针对准0刻度线；

④[4]指针偏转度过小，说明电阻偏大，故需选择较大的倍率；每次换挡要重新调零，再进行电阻的测量；故顺序为ADC；

15．

（1）带正电

（2）

【解析】

（1）油滴受向下的重力和向上的电场力，因极板N带正电，则油滴带正电；

（2）设油滴所带电荷量为q，则电容器所带电荷量为Q=kq

由

可得

16．

（1）

；

（2）0.1T；（3）0.195J

【详解】

（1）由右手定则判断：

。

（2）当金属棒匀速下落时，设其速度设为v，由共点力平衡条件得

金属棒产生的感应电动势

设电路中的电流为I，由闭合电路欧姆定律可得

由x-t图象可得

代入数据解得

（3）在0～1.5s，以金属棒ab为研究对象，根据动能定理得

代入数据解得

电阻R上产生的热量

17．

（1）

（2）

【解析】

（1）微粒在加速电场中由动能定理

，

解得

（3）若

，

，

设粒子以v进入磁场，且速度与水平方向成θ角，则

，在磁场中

如图，若粒子回到磁场边界时经过的点在上板右边缘上方，则不会第二次进入电场，即

解得