湖北省20182019学年武汉市六校联考高二上期末考试物理试题

2018-2019学年度上学期期末联考高二物理试卷一、单选题(每题仅有一个选项正确,选对得4分,选错或多选得0分,共32分)1,由磁感线强度的定义式ILFB立可知A.该定义式只适用于匀强磁场B.磁感应强度B的方向与F的方向一致C.只要满足L很短、I很小的条件,该定义式对任何磁场都适用D.通电导线L所在处受到磁场力F为零,该处的磁感应强度B也一定为零2.19世纪20年代,以塞贝克(数学家)为代表的科学家已认识到:温度差会引起电流,安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差,从而提出如下假设:地球磁场是由地球的环形电流引起的,则该假设中的电流方向是(磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线)A.由东向西垂直磁子午线B.由西向东垂直磁子午线C.由南向北沿子午线D.由赤道向两磁极沿磁子午线3.速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后分成甲、乙两束，其运动轨迹如图所示,其中，CSAS0032则下列说法中正确的是A.甲束粒子带正电,乙束粒子带负电B.甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷C.能通过狭缝S的带电粒子的速率等于2BED.若甲、乙两束粒子的电荷量相等,则甲、乙两束粒子的质量比为3:24.如图所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置，OO是它的对称轴，通电直导线AB与OO平行，且AB、OO所在平面与线圈平面垂直，如要在线圈中形成方向为abcda的感应电流，可行的做法是A.AB中电流Ⅰ逐渐增大B.AB中电流I先增大后减小C.导线AB正对OO靠近线圈D.线圈绕OO轴逆时针转动90°(俯视)5.小张在探究磁场对电流作用的实验中,将直导线换作导体板,如图所示,发现在ba、两点之间存在电压，abU进一步实验结果如下表,由表中结果可知电压abUA.与电流无关B.与磁感应强度无关C.与电流可能成正比D.与磁感应强度可能成反比6.如图所示,半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B中,绕O轴以角速度沿逆时针方向匀速运动,电阻R的dc、两端分别接在金属圆盘的边缘和圆心,则通过电阻R的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计)A.由c到RBrId2，B.由d到RBrIc2，C.由c到RBrId22，D.由d到RBrIc22，7.如图所示，现有四条完全相同的垂直于纸面放置的长直导线，横截面分别位于一正方形abcd的四个顶点上，直导线分别通有方向垂直于纸面向里、大小分别为IIIIIIIIdcba432，，，的恒定电流.已知通电长直导线周围距离为r处磁场的磁感应强度大小为，rIkB式中常量Ik，＞0为电流大小忽略电流间的相互作用,若电流aI在正方形的几何中心O点处产生的磁感应强度大小为B,则O点处实际的磁感应强度的大小及方向为A.，B22方向由O点指向ad中点B.，B22方向由O点指向ab中点C.10B,方向垂直于纸面向里D.10B,方向垂直于纸面向外8.如图所示,竖直光滑导轨上端接入一定值电阻1CR，和2C是半径都为a的两圆形磁场区域,其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向外,区域1C中磁场的磁感应强度随时间按01＞kktbB变化,2C中磁场的磁感应强度恒为，2B一质量为、m电阻为、r长度为L的金属杆AB穿过区域2C的圆心垂直地跨放在两导轨上,且与导轨接触良好,并恰能保持静止,则A.通过金属杆的电流大小为LBmg2B.整个电路的热功率22BkamgPπC.定值电阻的阻值为mgakaBR32πD.通过金属杆的电流方向为从A到B二、多选题(选对的得4分,漏选得2分,错选得0分,共16分)9.光滑水平桌面上有一边长为l的正方形线框bcabcd，边右侧有一等腰直角三角形匀强磁场区域，efg三角形腰长为，l磁感应强度竖直向下，feba、、、在同一直线上，其俯视图如图所示，线框从图示位置在水平拉力F作用下以速度v向右匀速穿过磁场区，线框中感应电流ti和tF图象正确的是(以逆时针方向为电流的正方向,以水平向右的拉力为正,时间单位为vl)10.如图所示，某一真空室内充满竖直向下的匀强电场E，在竖直平面内建立坐标系，xOy在0＜y的空间内有与场强方向垂直的匀强磁B；在0＞y的空间内，将一质量为m的带电液滴(可视为质点)从P点自由释放，此液滴沿y轴的负方向以加速度ga2(g为重力加速度)做匀加速直线运动，当液滴运动到坐标原点时，瞬间被安置在原点的一个装置改变了它的带电性质(液滴所带电荷量和质量均不变)，随后液滴进入0＜y的空间内运动，液滴在0＜y的空间内运动的过程中A.动能不断增大B.动能保持不变C.重力势能一定先减小后增大D.电势能一定先减小后增大11.如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中，O为M、N连线中点，连线上ba、两点关于O点对称，导线均通有大小相等、方向向上的电流，已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度，rIkB式中k是常量、I是导线中电流、r为点到导线的距离，带正电的小球以初速度0v从a点出发沿连线运动到b点，关于上述过程，下列说法正确的是A.小球一直做匀速直线运动B.小球先做加速运动后做减速运动C.小球对桌面的压力一直在增大D.小球对桌面的压力先减小后增大12.如图所示，在空间有一坐标系，xOy直线OP与x轴正方向的夹角为30°，第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，直线OP是他们的边界，OP上方区域Ⅰ中磁场的磁感应强度为，B一质量为、m电荷量为q的质子(不计重力)以速度v从O点沿与OP成30°角的方向垂直磁场进入区域Ⅰ,质子先后通过磁场区域和Ⅱ后，恰好垂直打在x轴上的Q点(图中未画出),则A.质子在区域Ⅰ中运动的时间为qBm32πB.质子在区域Ⅰ中运动的时间为qBm3πC.质子在区域Ⅱ中运动的时间为qBm2πD.质子在区域Ⅱ中运动的时间为qBm4π三、实验题(12分)13.(12分)在探究电磁感应现象的实验中：(1)首先要确定电流表指针偏转方向与电流方向间的关系，实验中所用电流表量程为，A100电源电动势为1.5V，待选的保护电阻有三种Ω，Ω，Ω，100k1k20321RRR应选用_____Ω的电阻。(2)已测得电流表指针向右偏时,电流是由正接线柱流入。由于某种原因,螺线管线圈绕线标识已没有了,通过实验查找绕线方向如图1所示,当磁铁N极插入线圈时,电流表指针向左偏，则线圈的绕线方向是图2所示的_______图(填“左”或“右”).(3)若将条形磁铁S极放在下端,从螺线管中拔出,这时电流表的指针应向______偏(填“左或“右”).(4)若将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表及开关,按图连接。在开关闭合线圈A放在线圈B中的情况下,某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向左加速滑动时,电流表指针向右偏转。由此可以推断,线圈A中铁芯向上拔出,能引起电流表指针向____偏转(填“左”或“右”).四、计算题(要求写出详细解答过程,仅有答案不得分)14.(12分)如图所示，PQ和MN为水平平行放置的金属导轨，相距L=1m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为，kgm2.0棒的中点用细绳经定滑轮与一物体相连(绳与棒垂直)，物体的质量为，kgM3.0导体棒与导轨的动摩擦因数为5.0(g取2/10sm)，匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？15.(12分)在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿x方向射入磁场，它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿y方向飞出。(1)请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷；mq(2)若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度时大小变为，B该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度B为多大？此次粒子在磁场中运动所用时间t为多少？16.(12分)如图所示，足够长的两光滑水平导轨间距L=1.0m，导轨间接有R=2.5Ω的电阻和电压传感器，电阻Ω、5.0r质量kgm02.0的金属棒，ab在恒力F=0.5N的作用下沿导轨由静止开始滑动，导轨的电阻忽略不计，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度的大小B=1.0T.(1)请判别通过金属棒ab的电流方向；(2)写出电压传感器两端的电压U与金属棒ab速度v的关系式；(3)若金属棒ab运动2.0m时,速度已达到最大，求这一过程中拉力功率的最大值及金属棒ab产生的焦耳热。17.(14分)边长为L的等边三角形OAB区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，在纸面内从O点向磁场区域AOB各个方向瞬时均匀射入质量为、m电荷量为q的带正电的粒子，所有粒子的速率均为，v如图所示，沿OB方向射入的粒子从AB边的中点C射出，不计粒子之间的相互作用和重力的影响，已知，577.035sin求：(1)匀强磁场的磁感应强度的大小；(2)带电粒子在磁场中运动的最长时间；(3)沿OB方向射入的粒子从AB边的中点C射出时,还在磁场中运动的粒子占所有粒子的比例。