黑龙江哈尔滨市2019-2020学年高二上学期期末考试试卷 物理 含答案

哈三中2019-2020学年度上学期高二学年第一模块物理考试试卷一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，1～8小题只有一个选项正确，其余小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的不得分）1. 1831年8月29日，发现了电磁感应现象的物理学家是：A．安培 B．牛顿 C. 法拉第 D．焦耳2．某区域内的电场线分布如图，P、Q是电场中的两点，则：A．P点的电场强度较大B．P点的电势较高C．电荷在P点受到电场力方向必定与场强方向一致D．正电荷由P点静止释放，仅在电场力作用下运动的轨迹与电场线一致3．如图所示，通电矩形线框abcd与长直通电导线MN在同一平面内，ab边与MN平行．关于MN的磁场对线框的作用力，下列说法正确的是：A．线框有两条边所受的安培力方向相同B．线框有两条边所受的安培力相同C．线框所受的安培力的合力方向向左D．线框所受的安培力的合力方向向右4．如图所示的电路中，L1、L2是两个不同的小灯泡，a、b间有恒定的电压，它们都正常发光，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，发生的现象是：A．L1变亮，L2变亮B．L1变暗，L2变亮C．电路消耗的总功率变大D．流过滑动变阻器的电流变大5．如图，金属圆环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧．则电键S接通的短暂时间内，金属环A将:A．向左运动，并有收缩趋势B．向右运动，并有收缩趋势C．向左运动，并有扩张趋势D．向右运动，并有扩张趋势6. 质子p (11H )和α粒子(42He)以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道半径分别为R p和Rα，周期分别为T p和Tα.则下列选项正确的是：A．R p∶Rα＝1∶2 T p∶Tα＝1∶2 B．R p∶Rα＝1∶1 T p∶Tα＝1∶1C．R p∶Rα＝1∶1 T p∶Tα＝1∶2 D．R p∶Rα＝1∶2 T p∶Tα＝1∶1P Q7．有一个匀强磁场边界是EF ，在EF 右侧无磁场，左侧是匀强磁场区域，如图甲所示．现有一个闭合的金属线框以恒定速度从EF 右侧水平进入匀强磁场区域．线框中的电流随时间变化的i-t 图象如图乙所示，则可能的线框是图中的：甲 乙A B C D8．如图所示，在正交的匀强电场和磁场的区域内（磁场水平向里），有一正电粒子恰能沿直线飞过此区域（不计粒子重力），则下列说法的是： A ．可以判断出电场方向向上 B ．仅增大粒子电量，粒子将向上偏转 C ．仅增大粒子电量，粒子将向下偏转 D ．仅改变粒子电性，粒子仍能继续沿直线飞出9．如图所示，面积为0.2 m 2的100匝线圈A 处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面向里．磁感应强度随时间以2.0=∆∆tBT/s 的变化率均匀增大．已知电路中的R 1=4Ω，R 2=6Ω，线圈A 的电阻不计．则S 闭合稳定后，下列说法正确的是： A ．感应电动势大小为4V B ．通过R 2的电流为0.4A C ．电容器两板间电势差为4V D ．电容器下极板带负电10．如图所示，圆筒形的铝管竖直立在水平桌面上，一条形磁铁从铝管的正上方由静止开始下落，然后从管内下落到水平桌面上．已知磁铁下落过程中不与管壁接触，不计空气阻力，下列判断正确的是： A ．磁铁在管内下落过程中机械能增加 B ．磁铁在管内下落过程中机械能减少C ．磁铁在管内下落过程中，铝管对桌面的压力小于铝管的重力D ．磁铁在管内下落过程中，铝管对桌面的压力大于铝管的重力11．有两个闭合矩形导体线圈A 和B 放在光滑水平桌面上，如图所示．线圈A 中通以顺时针方向的电流，线圈B 没通电流．当线圈A 靠近线圈B 时，下列判断正确的是： A ．线圈B 中产生顺时针方向的电流B ．线圈B 中产生逆时针方向的电流C ．线圈B 要向右运动D ．线圈B 要向左运动12．一正方形金属导线框位于有界匀强磁场区域内，线框平面与磁场垂直，线框的右边紧贴着磁场边界，如图甲所示．t=0时刻对线框施加一水平向右的外力F ，让线框从静止开始做匀加速直线运动穿过磁场．外力F 随时间t 变化的图线如图乙所示．已知线框质量m=1kg 、电阻R=1Ω．以下说法正确的是： A ．线框做匀加速直线运动的加速度为1m/s 2B ．匀强磁场的磁感应强度为2TC ．线框的边长为0.5m22C D ．线框穿过磁场的过程中，通过线圈的电量为二．实验题（16分）13．某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系，除有一标有“2.5V ，0.7W ”的小灯泡、两节旧的干电池（电动势3V ，内阻10Ω），导线和开关外，还有： A ．直流电流表，量程0—0.3A （内阻约为5Ω） B ．直流电流表，量程0—0.6A （内阻约为3Ω） C ．直流电压表，量程0—3V （内阻约为10k Ω） D ．直流电压表，量程0—15V （内阻约为15k Ω） E ．滑动变阻器10Ω，额定电流2A F ．滑动变阻器1k Ω，额定电流0.5A实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量．①电流表应选用_________量程，电压表应选用_________量程，滑动变阻器应选用_________（用序号表示）．②将图１中所示未完成电路添加两条导线使其连接成完整实验电路．③闭合开关后，某次测量时电压表的示数如图2所示，读数为_________V ． ④通过实验测得此小灯泡的U-I 图象如图3所示，则可知小灯泡的电阻随着电压的增大而_______（选填“增大”，“减小”，“保持不变”），由图线可求得此灯泡在电压0.6V 时，小灯泡的实际功率是________W(计算结果保留两位有效数字)．三、计算题(共36分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分．有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14．（10分）如图，金属棒AC 与导轨垂直放置，其质量m=0.2kg ，能在宽度L=0.1m 的水平光滑导轨上滑动，整个装置处于足够大的磁感应强度为B=1T 的匀强磁场中．当通电电流I=1A 时，求此时 （1）金属棒所受的安培力大小？ （2）求金属棒的加速度大小？15．（12分）有一边长为L=0.1m 的正方形导线框，质量为m=1kg ，由高度H=0.05m 高处自由下落，如图所示．当导线框下边ab 刚进入宽度也是L=0.1m 的匀强磁场区域后，线圈以恒定速率穿越磁场，不计空气阻力．g=10m/s 2，求：（1）ab 边刚进入磁场时速度大小？（2）导线框在穿越磁场过程中产生的焦耳热Q ？BA CI16．（14分）如图所示，在直角坐标系中，一、四象限有匀强磁场，方向垂直纸面向里，大小为2=B T ，二、三象限有匀强电场，方向与x 轴间夹角450，大小为E=0.2N/C ．一个带正电的粒子从坐标原点O 与x 轴正向夹角045=θ垂直磁场方向进入第一象限，粒子的比荷为2=mqC/kg ，粒子初速度52=v m/s ，粒子重力不计．求：（1）粒子从O 点进入磁场开始，到第一次通过y 轴时的时间及过y 轴的坐标？（2）粒子从第一次通过y 轴到第二次通过y 轴经历的时间和第二次通过y 轴时的速度大小？ （3）粒子第一次通过x 轴的坐标？哈三中2019-2020学年度上学期 高二学年第二学段物理考试答案一、选择题1.C2.B3. D4.B5.A6.A7.A8.D9.AB 10.BD 11.AC 12.ACD 二．实验题 13．（1）A ，C ，E （2）（3）2.20V（4）增大，0.084W 三、计算题 14．① F=ILB （3分） 带入数据得 F=0.1N （2分） ② F=ma （3分）带入数据得 a=0.5m/s 2（2分）15．① 由动能定理可知： mgH=mv 2（3分） 带入数据得 v=1m/s （2分） ②由能量守恒可知： ΔE P =Q （3分）ΔE P = 2mgL （3分）带入数据得 Q =2J （1分）16. 解析：（1）由粒子在磁场中做圆周运动得：R mv qvB 2= （1分）vRT π2= （1分）由作图可知，粒子第一次通过y 轴的坐标y 1与圆周运动的半径R 的关系为：θsin 21R y = （1分） 41T t =粒子从O 点进入磁场到第一次通过y 轴的时间：（1分）代入数据整理解得：102=R (m)； π=T （s ）； y 1=0.2(m)；t 1=4π（s ）。

（2分） （2）由作图可知，粒子第一次通过y 轴时的速度方向与电场平行，因此粒子做匀变速直线运动。

由牛顿定律得：qE=ma （1分）粒子再次通过y 1点历时为t 2，由匀变速运动公式得：222210at vt -= （1分） 粒子再次通过y 1点时的速度为：21at v v -=- （1分）代入数据解得：t 2=2(s)；v 1=22.0=v m/s （1分）（3）粒子再次进入磁场轨迹如图，由几何关系可知，粒子第三次过y 轴的坐标y 2为：θsin 212R y y =- （1分）由作图可知，粒子第二次进入电场的速度方向恰好垂直电场，由运动公式得：y 方向的位移：2332cos 21cos t a t v y ⋅+⋅=θθ （1分） x 方向的位移：233sin 21sin t a t v x ⋅-⋅=θθ （1分）解得：5452-=x （m ） 所以通过x 轴的坐标为(0,5452--) （1分）第三问的另一种解法：粒子再次进入磁场轨迹如图，由几何关系可知，粒子第三次过y 轴的坐标y 2为：θsin 212R y y =- 解得：m y 4.02=PQ=CQ=22x y -，设C 点坐标为x ，由几何关系可知，OP=OA=y 2，AQ=PQ y -22在垂直电场方向上：AQ=3vt 在平行电场方向上：QC=2321at 代入数据解得：5452-=x （m ） 所以通过x 轴的坐标为(0,5452--)。