荆州中学高二元月期末考物 理 试 题一、选择题（105分=50分。1-7题为单选题，810题为多选题）1.电磁感应知识及其应用的下列说法错误的是 （ ） A. 楞次定律告诉我们，感应电流的效（结）果总是要反抗引起感应电流的原因B. 磁电式电流表、电压表中线圈要绕在铝框上一个重要原因是利用电磁阻尼C.在电磁炉上加热食品须使用金属器皿，是因金属在交变磁场中产生涡流发热D. 对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈中产生的自感电动势一定越大O2.设每个通电 的圆环在圆心处产生的磁场的磁感应强度都为 B0。如图，两个相互绝缘的都通有电流 的圆环相互垂直放置，则这两个圆环中心处的磁场磁感应强度为（ ） A. B0 方向斜向右上方 B. 方向斜向后上方C. 方向斜向左上方 D. 2 B0 方向斜向后下方3.如图所示，A、B、C是一条电场线上的三个点，电场线的方向由A指向C，A、B之间的距离等 于B、C之间的距离A、B、C三点的电场强度的大小和电势分别用EA、EB、EC和A、B、C表示，则 （ ） A B CAEA=EB=EC BEAEBECCABC DA-B=B-C 4.我们位于地球的北半球，曾经在教室的天花板上装有吊扇。假设吊扇的各叶片水平，只考虑该处地磁场的竖直分量，设地磁场磁感应强度的竖直分量的大小为B，叶片的长度为L，中间圆盘半径为R。电扇使用时转动的频率为f，逆着地磁场竖直分量的方向看吊扇，其叶片按逆时针方向转动，叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示，用E表示每个叶片上的感应电动势，则（） AE=f (L + R )LB ，且a点电势高于b点电势BE=2f(L R )LB ，且a点电势高于b点电势CE=2fL ( L - 2R ) B ，且a点电势低于b点电势DE=fL ( L + 2R ) B ，且a点电势低于b点电势NMB5.如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为如果仅改变下列某一个条件，角的相应变化情况是（） A棒中的电流变大，胃角变大 B两悬线等长变短，胃角变小C金属棒质量变大，胃角变大 D磁感应强度变大，胃角变小6.边长为L的闭合正三角形金属框架，左边竖直且与磁场右边界平行，完全处于垂直框架平面向里 的匀强磁场中.现用外力F把框架水平匀速拉出磁场（如图），若用E表示感应电动势大小，P表示外力的功率，则各物理量与框架运动位移x的关系图像正确的是（）EDBOvxOFFxOExOPxAC7. 一闭合线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场方向成角，如图所示，磁场的磁感应强度随时间均匀变化。在下述几种方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是( )A.仅把线圈匝数增加一倍 B.仅把线圈面积增加一倍C.仅把线圈直径增加一倍 D.仅把线圈电阻率增加一倍8.中国科学家首次观察到反常霍尔效应以下来分析一个常规霍尔效应：如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中当电流通过导体板时，在导体板的上表面A和下表面A之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和B的关系式为U=KIBd，式中的比例系数K称为霍尔系数，设导体板单位体积中自由电子的个数为n，电子量为e则下列说法正确的是（）AA的电势高于A的电势BA的电势低于A的电势C霍尔系数K=neD霍尔系数K=1ne9.如图所示，质量分别为m和2 m的A、B两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A紧靠竖直墙壁。用水平力向左推B，将弹簧压缩，推到某位置静止时推力大小为F，弹簧的弹性势能为E。在此位置突然撤去推力，下列说法中正确的是（）A.撤去推力的瞬间，B的加速度大小为 B.从撤去推力到A离开竖直墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒,机械能守恒C.A离开竖直墙壁后，弹簧弹性势能最大值为D.A离开竖直墙壁后，弹簧弹性势能最大值为E 10.如图所示，矩形ABCD位于匀强电场中，且与匀强电场方向平行已知AB = 2 BC，A、B、D的电势分别为6 V、2 V、4 V初动能为24eV、电荷量大小为4e的带电粒子从A沿着AC方向射入电场，恰好经过B不计粒子的重力，下列说法正确的是（）A. 该粒子一定带负电 B. 该粒子达到点B时的动能为40eVC. 改变初速度方向，该粒子可能经过DD. 改变初速度方向，该粒子可能经过C二、实验题（15分 = 6分 + 9分）11.(6分，每小题3分) 如图所示为验证动量守恒的实验装置示意图（1）若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2。则要完成该实验须满足 （ ）Am1 m2，r1 r2 Bm1 m2，r1 r2Cm1 m2，r1 = r2 Dm1 m2，r1 = r2（2）0为斜槽末端垂足，P为碰前入射小球落点的平均位置，M、N两点为碰后两球平均落点位置，则在误差允许的范围内，关系式m1 OP= （用m1、m2及图中字母表示）成立，即表示碰撞中动量守恒12.（9分，每空3分）一个表盘刻度清晰，但没有示数、量程，且内阻未知的电流表Ax，一位同学想测量该电流表的量程和内阻，可以使用的实验器材如下：A电源(电动势约4V，内电阻忽略不计)0.660.3621B待测电流表Ax (量程和内电阻未知)C标准电流表A0（量程0.6A，内电阻未知） D电阻箱R1 (阻值范围0 999.9) E滑动变阻器(阻值为0 20) F滑动变阻器(阻值为0 20k) G开关S和导线若干该同学的实验操作过程为：将实验仪器按图所示电路连接，滑动变阻器R0应选_(选填仪器前的字母序号)；将电阻箱R1的阻值调至最大，将滑动变阻器的滑片P移至某一位置，闭合开关S；接着调节电阻箱R1，直至电流表Ax满偏，记录此时电阻箱R1的阻值和标准电流表A0的示数；移动滑片P至滑动变阻器的另一位置，再次调节电阻箱R1直至电流表Ax满偏，记录此时电阻箱R1的阻值和标准电流表A0的示数；重复步骤35次；该同学记录了各组标准电流表A0的示数和电阻箱的阻值R1的数据，并作出图线； 根据图线可以求得电流表Ax的量程为_A，内电阻为_。三、计算说理题（45分 = 8分 + 9分 + 13分 + 15分）13（8分）如图所示，在xoy平面内有和它垂直的范围足够大且方向向里的匀强磁场，磁感强度大小为B。质量为，带电量为+q的粒子，从点以某一初速度垂直射入磁场，不计重力，其轨迹vOyx与x轴交于M点，与y轴交于N点（图中M、N未画出）OM=a,ON=b。求：（1）粒子初速度方向与x轴正向夹角 的正切值。 （2）粒子初速度v的大小；BAO14（9分）在与纸面平行的匀强电场中有A、O、B三点恰好构成一直角三角形（如图所示），其中OB 长为L1=103cm，OA长为L2=60cm。若把一带电量为q=2.0脳10-9C的正电荷从O点移到B点，静电力做功W1=6脳10-7J；若把它从A点移到O点，则克服静电力做功，求匀强电场的电场强度E。15（13分）质谱仪是分析同位素的重要工具。如图所示,设质量为m、电荷量为q的离子,从容器A下方的小孔S1不断飘入加速电场,其初速度可视为零,然后经过小孔S2垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,做半径为R的匀速圆周运动。离子行进半个圆周后离开磁场并被收集,不考虑离子重力及离子间的相互作用。（1）求加速电场的电压U;（2）若容器A中有电荷量同为q、质量分别为m和m的同种元素的两种离子（设mm）,它们经电场加速后进入磁场中会发生分离.某次实验时加速电压的大小在UU范围内发生有微小变化。应在什么范围内才能使这两种离子在磁场中运动的轨迹不发生交叠?16（15分）如图所示，两根平行的光滑金属导轨与水平面成53放置，两导轨上端接了一个R=6的定值电阻，导轨电阻忽略不计，在水平虚线P、Q间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B，磁场区域的宽度为d = 1.0 m 导体棒a、b的质量分别为、，电阻。现将它们分别从图中M、N处同时由静止释放，两棒向下滑动中与导轨始终垂直且接触良好，当b刚穿出磁场时，a正好进入磁场，且都是匀速穿过磁场区域。取重力加速度g = 10m/s2，sin53 = 0.8，cos53 = 0.6，不计电流间的相互作用，求：（1）从开始释放起到a棒刚穿出磁场止，这个过程中，导体棒b上消耗的电能？（2）从开始释放起到两棒相遇所用的时间以及相遇点与Q的距离（结果可以用分数表示）PQ 物 理 答案DBCDABCBDABCAC 11.(6分，每小题3分) C m1OM + m2ON12.（9分，每空3分） E 0.3； 0.513（8分 ）（1） (2) 14. （9分） 方向与OB成斜向右上15. （13分）(1)离子在电场中加速的过程中,由动能定理得:qU=mv2离子进入磁场后做匀速圆周运动,则:qvB=m联立解得:U= (2)由前面得:R= 电压变化时,质量较小的m离子在磁场中运动的最大半径为: Rmax=质量较大的m 离子在磁场中运动的最小半径为: Rmin=两种离子在磁场中运动的轨迹不发生交叠的条件为: RmaxRmin即: 解得: 16.（15分）(1) a、b匀速经过磁场时受安培力Fa=magsin53掳=2.4N Fb=mbgsin53掳=0.8N a、 b棒克服安培力做功，系统产生的电能分别为：Qa=Fad=2.4J Qb=Fbd=0.8J a、b匀速经过磁场时,电路结构相同：电源内阻b匀速过磁场时b棒消耗电能Q1=rR1+rQb=0.5Ja匀速过磁场时b棒消耗电能Q2=R1R1+rQaRRb+R=0.54J即b棒共消耗电能Q=1.04J(2)由则联立前面可得va=3vb 由得va=6m/s vb=2m/sa进磁场前加速时间a匀速经过磁场用时t2=dva=16s在a匀速过磁场时b加速位移x1=vbt2+12gsin53掳t22.得x1=49m此时b速度变为vb=vb+gsin53掳t2=