1、华中师大一附中 20182019 学年度上学期期末考试高二年级物理试题时限：90 分钟 满分：110 分一、 选择题(本题共 50 分，在给出的四个选项中，第 1-6 小题只有一项是正确的，第7-10 小题有多个选项是正确的，全部选对得 5 分，选不全的得 3 分，有选错或不答的得 0 分)1.下列说法中正确的是A.奥斯特首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究B.法拉第发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕C.楞次认为，在原子、分子等物质微粒的内部存在着一种环形电流，从而使每个物质微粒都成为微小的磁体D.安培发现了磁场对电流的作用规律，洛仑兹发现了磁场对运动电荷的作
2、用规律2.如图所示，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流 I1和 I2，且；a 、 b、 c、 d 为导线某一横截面所在平面内的四点且 a、b、c 与两导线共面；1Ib 是两导线之间的中点，b 、d 的连线与导线所在平面垂直，磁感应强度可能为零的点是A.a 点 B.b 点 C.c 点 D.d 点3.如图所示的电路中，A 、B 是两个相同的灯泡，L 是一个带铁芯的线圈，电阻可忽略不计。调节 R，电路稳定时两灯泡都正常发光，则在开关合上或断开时A.合上 S 时，B 灯立即亮起来，并保持亮度不变B.断开 S 时，A 灯会突然闪亮一下后再熄灭C.断开 S 时，A 、B 两灯都不会立即熄灭，且通
3、过 A 灯泡的电流方向与原电流方向相反D.断开 S 时，A 、B 两灯都不会立即熄灭，但一定是同时熄灭4.如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有两根金属棒，其中金属棒 PQ 固定不动，金属棒 MN 可自由移动， 下列说法正确的是A.当 MN 在外力的作用下向左匀速运动时，PQ 受到的磁场力水平向左B.当 MN 在外力的作用下向左减速运动时，PQ 受到的磁场力水平向左C.当 MN 在外力的作用下向左匀速运动时，N 端电势高于 M 端，Q 端电势高于 P 端D.当 MN 在外力的作用下向左加速运动时，N 端电势高于 M 端，Q 端电势高于 P 端5.自行车速度计的工作原理主要依靠的就是安装在前轮上的
4、一块磁铁，当磁铁运动到霍尔传感器附近时，就产生了霍尔电压，霍尔电压通过导线传入一个小型放大器中，放大器就能检测到霍尔电压，这样便可测出在某段时间内的脉冲数。当自行车以某个速度匀速直线行驶时，检测到单位时间内的脉冲数为 N，已知磁铁和霍尔传感器到前轮轮轴的距离均为 R1，前轮的半径为 R2，脉冲的宽度为 ，峰t值为 Um，下列说法正确的是A.车速越快，脉冲的峰值 Um 越大B.车速越快，脉冲的宽度 越大tC.车速为 2NRD.车速为 16.回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示。它的核心部分是两个 D 形金属盒，两盒相距很近，a 、b 接在电压为 U、周期为 T 的交流电源上。两盒间的窄缝
5、中形成匀强电场，两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面。带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。设 D 形盒的半径为 R，现将垂直于 D 形盒的磁场感应强度调节为 ，刚好可以对氚核进行加速，0B氚核所能获得的最大能量为 ，以后保持交流电源的周期 T 不变。已知氚核和 粒子的0E质量之比为 3：4，电荷量之比为 1：2。下列说法正确的是A.若只增大交变电压 U，则氚核在回旋加速器中运行的时间不会发生变化B.若用该装置加速 粒子，应将磁场的磁感应强度大小调整为032BC.将磁感应强度调整后对 粒子进行加速， 粒子在加速器中获得的最大能量为0
6、43ED.将磁感应强度调整后对 粒子进行加速， 粒子在加速器中加速的次数大于氚核的次数7.如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为 10：1，原线圈接入图乙所示的不完整的正弦交流电，电压表和电流表均为理想电表， ， ，则下列6R2310R说法正确的是A.开关 S 闭合时，电流表示数为 2AB.开关 S 断开时，电压表示数为 12VC.开关 S 从从断开到闭合时，电压表示数增大D.开关 S 从从断开到闭合时，电流表示数增大8.一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为 B，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为 L，边长为 L 的正方形导线框 的abcd边紧靠磁场边缘置
7、于桌面上，建立水平向右的 轴，且坐标原点在磁场的bc x左边界上， 时刻使线框从静止开始沿 轴正方向匀加速通过磁场区域，规0t定逆时针方向为电流的正方向，已知导线框在 t1、t 2、t 3 时刻所对应的位移分别是L、2L、3L，下列关于感应电流 或导线框的电功率 随时间 或位移 的变化规律正确的iPtx是D.A. B. C. D.9.如图所示，在矩形区域 内有匀强电场和匀强磁场，电场方向平行于 ad 边且由 a 指abcd向 d，磁场方向垂直于 平面，ab 边长为 ，ad 边长为 2L，一带电粒子从 ad 边的3L中点 O 平行于 ab 方向以大小为 的速度射入场内，恰好做匀速直线运动；若撤去
8、电场，0v其他条件不变，粒子从 c 点射出场区(粒子重力不计)。下列说法正确的是A.磁场方向一定是垂直 平面向里abdB.撤去电场后，该粒子在磁场中的运动时间为 03LvC.若撤去磁场，其他条件不变，粒子一定从 bc 边射出场区D.若撤去磁场，其他条件不变，粒子一定从 ab 边射出场区10.如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个用相同材料、相同粗细的导线绕制的单匝闭合正方形线圈 1 和 2，其边长 ，均在距磁场上边界123L高处由静止开始自由下落，最后落到地面。整个运动过程中，线圈平面始终保持在竖直h平面内且下边缘平行于磁场上边界，设线圈刚进入磁场时的加速度大小分别为
9、 a1、a 2，落地时的速度大小分别为 v1、v 2，在全过程中产生的热量分别为 Q1、Q 2，通过线圈横截面的电荷量分别为 q1、q 2，不计空气阻力，则A. B. C D.12a12v121294q二、实验题（14 分）11在图甲中，不通电时电流表指针停在正中央，当闭合 S 时，观察到电流表指针向左偏。现在按图乙连接方式将电流表与螺线管 B 连成一个闭合回路，将螺线管 A 与电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合回路：（1）将 S 闭合后，将螺线管 A 插入螺线管 B 的过程中，电流表的指针将 （填“向左”“向右”或“不发生”）偏转；（2）螺线管 A 放在 B 中不动，电流表的指针将 （填
10、“向左”“向右”或“不发生”）偏转；（3）螺线管 A 放在 B 中不动，滑动变阻器的滑片向右滑动，电流表的指针将 （填“向左”“向右”或“不发生”）偏转； （4）螺线管 A 放在 B 中不动，突然切断开关 S 时，电流表的指针将 （填“向左”“向右”或“不发生”）偏转。12如图所示是“探究影响通电导线受力的因素”的实验装置图，三块相同的蹄形磁铁并列放置，可以认为磁极间的磁场是均匀的。实验时，先保持导体棒通电部分的长度不变，改变电流的大小；然后保持电流的大小不变，改变导体棒通电部分的长度。每次实验导体棒在场内同一位置平衡时，悬线与竖直方向的夹角记为 。（1）下列说法正确的是： A. 该实验探究了
11、电流大小以及磁感应强度大小对安培力的影响B. 该实验探究了磁感应强度大小以及通电导体棒长度对安培力的影响C. 如果想增大 ，可以把磁铁的 N 极和 S 极对调D. 如果想减小 ，可以把接入电路的导体棒从、两端换成、两端（2）若把电流为 且接通、时，导体棒受到的安培力记为 ；则当电流减半且接通I F、时，导体棒的安培力为： 三、计算题（本题共 4 小题，共 46 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）13如图所示,匀强磁场的磁感应强度 ，边长 的正方形线圈共 匝，0.5TB0.1mL10N线圈总电阻 ，线圈绕垂直
12、于磁感线的对称轴 匀速转动，转速为 ，1rOr/sn外电路中的电阻 ，图示位置线圈平面与磁感线平行，求：4R（1）线圈转动一周产生的总热量 Q；（2）从图示位罝开始线圈转过 周的时间内通过 R 的电荷量 q。1214如图所示，水平导轨间距为 ，导轨电阻忽略不计，导体棒 ab 的质量 ，mL 3kg2m电阻 ，与导轨接触良好，电源电动势 ，内阻 ，电阻 ，外0.9R10VE0.1r4R加匀强磁场的磁感应强度 ，方向垂直于 ab，与导轨平面成 角， ab 与导轨3BT 6间动摩擦因数为 （设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），定滑轮摩10擦不计，线对 ab 的拉力为水平方向， g 取 ， ab 处于静止
13、状态。求：210m/s（1） ab 受到的安培力大小和方向；（2）重物的重力 G 的取值范围。15坐标原点 O 处有一点状的放射源，它向 xOy 平面内的 x 轴上方各个方向发射带正电的同种粒子，速度大小都是 v0，在 的区域内分布有指向 y 轴正方向的匀强电场，场yd强大小为 ，其中 q 与 m 分别为该种粒子的电量和质量；在203Ed的区域内分布有垂直于 xOy 平面向里的匀强磁场。ab 为一块很dy大的平面感光板，放置于 处，如图所示，观察发现此时恰无粒子打到 板上，不3yd ab考虑粒子的重力。（1）求粒子刚进入磁场时的速度大小；（2）求磁感应强度 B 的大小；（3）若将 ab 板向下
14、平移距离 时，刚好能使所有的粒子均能打到板上，求向下平移的距y离 。y16如图所示，粗细均匀的矩形单匝线圈 abcd 固定在滑块上，总质量为 ，滑块与1kgM地面间的动摩擦因数为 ，线圈 ab 边长度为 ，线圈 ad 边长度为 ，线=0.512mL2mL圈的总电阻为 。滑块的右侧有一垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间的2R变化关系如下图所示。 时刻滑块处于磁场左边界的左侧某个位置，从该时刻起滑块在t外力 F 的作用下以速度 水平向右做匀速直线运动。已知 ab 边到磁场下边界的距离3m/sv， 时线圈 ab 边恰好完全进入磁场，取 ，求：0.5mxs1t 210m/sg（1）线圈进入磁场的过程中 两点间的电势差 ；ba、 abU（2） 内整个线圈所产生的焦耳热 Q；s40（3） 内外力 F 所做的功 。FW
