2017-2018年河北省保定市定州中学高二上学期期末物理试卷和答案

2017-2018学年河北省保定市定州中学高二（上）期末物理试卷一、选择题1．（3分）下列关于磁场对通电导线和运动电荷的说法中，正确的是（）A．磁场对通电导线的作用力的方向一定与磁场方向垂直B．带电粒子只受洛伦兹力作用时，其动能不变，速度一直改变C．有固定转动轴的通电线框在磁场中一定会转动D．电荷在磁场中不可能做匀速直线运动2．（3分）如图所示，在空间有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于Oxy 平面向里，大小为B．现有一质量为m、电荷量为q的带电粒子（不计重力），在x轴上到原点的距离为x0的P点，以平行于y轴的初速度射入此磁场，在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出此磁场。

由这些条件可知（）A．带电粒子一定带正电B．能确定粒子速度的大小C．可以确定粒子在磁场中运动所经历的时间D．不能确定粒子在磁场中运动所经历的时间3．（3分）如图所示，光滑固定的金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q 平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时（）A．P、Q将相互靠拢B．P、Q将相互远离C．磁铁的加速度仍为g D．磁铁的加速度小于g4．（3分）如图为质谱仪的工作原理图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E．平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2．平板S下方有强度为B0的匀强磁场．下列表述正确的是（）A．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里B．速度选抒器中的磁场方向垂直纸面向外C．能迪过狭缝P的带电粒子的速率等于D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小5．（3分）一直流电动机正常工作时两端的电压为U，通过的电流为I，电动机线圈的电阻为r．该电动机正常工作时，下列说法正确的是（）A．电动机消耗的电功率为IUB．电动机的输出功率为IU﹣I2rC．电动机的发热功率为D．I、U、r三个量间满足I=6．（3分）甲、乙两个完全相同的铜环均可绕竖直固定轴O1O2旋转，现让它们以相同角速度同时开始转动，由于阻力作用，经相同的时间后停止，若将圆环置于如图所示的匀强磁场中，甲环的转轴与磁场方向垂直，乙环的转轴与磁场方向平行，现让甲、乙两环同时以相同的初始角速度开始转动后，下列判断正确的是（）A．甲环先停下B．乙环先停下C．两环同时停下D．两环都不会停下7．（3分）两条长直导线AB和CD相互垂直彼此相隔一很小距离，通以图所示方向的电流，其中AB固定，CD可以其中心为轴自由转动或平动，则CD的运动情况是（）A．顺时针方向转动，同时靠近导线ABB．顺时针方向转动，同时离开导线ABC．逆时针方向转动，同时靠近导线ABD．逆时针方向转动，同时离开导线AB8．（3分）下列说法正确的是（）A．首先发现电流磁效应的科学家是洛伦兹B．只有磁铁周围才存在磁场，磁场是假想的，不是客观存在的C．磁极与磁极，磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用D．磁感线上各点的切线方向就是小磁针北极的指向9．（3分）下列说法中正确的是（）A．穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势就越大B．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势就越大C．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势就越大D．穿过线圈的磁通量为零，感应电动势也一定为零10．（3分）一种可测量磁感应强度大小的实验装置，如图所示。

磁铁放在水平放置的电子测力计上，两极之间的磁场可视为水平匀强磁场。

其余区域磁场的影响可忽略不计。

此时电子测力计的示数为G1．将一直铜条AB水平且垂直于磁场方向静置于磁场中。

两端通过导线与电源、开关、滑动变阻器和电流表连成回路。

闭合开关，调节滑动变阻器的滑片。

当电流表示数为I时。

电子测力计的示数为G2．测得铜条在匀强磁场中的长度为L．铜条始终未与磁铁接触，对上述实验下列说法正确的是（）A．铜条所受安培力方向竖直向下B．铜条所在处磁场的磁感应强度大小为C．铜条所在处磁场的磁感应强度大小为D．铜条所在处磁场的磁感应强度大小为11．（3分）下面甲图是示波器的结构示意图。

乙图是电视机显像管的结构示意图。

二者相同的部分是电子枪（给电子加速形成电子束）和荧光屏（电子打在上面形成亮斑）；不同的是使电子束发生偏转的部分：分别是匀强电场（偏转电极）和匀强磁场（偏转线圈），即示波器是电场偏转，显像管是磁场偏转。

设某次电子束从电子枪射出后分别打在甲、乙两图中的P点。

则在此过程中，下列说法错误．．的是（）A．以上两种装置都体现了场对运动电荷的控制B．甲图中电子动能发生了变化，乙图中电子的动能没有变化C．甲图中电子动能发生了变化，乙图中电子的动能也发生了变化D．甲图中电子的动量发生了变化，乙图中电子的动量也发生了变化12．（3分）平板电容器AB带有等量异种电荷，通过如图所示的方式与静电计相连。

可由静电计指针的偏转定性显示电容器两极板间的电势差。

θ表示静电计指针的偏角，C表示电容器的电容。

实验中，可认为极板所带电荷量不变。

则下列操作中符合实验事实的是（）A．把A板向右移，C变大，θ增大B．把A板向左移，C变大，θ增大C．把A板直向下移，C变大，θ减小D．把A、B板间插入一块电介质，C变大，θ减小13．（3分）用绝缘支柱支撑着贴有小金属箔的导体A和B，使它们彼此接触。

起初它们不带电，贴在它们下部的并列平行双金属箔是闭合的。

现将带正电荷的物体C移近导体A，发现金属箔都张开了一定的角度。

如图所示，则（）A．导体B下部的金属箔感应出负电荷B．导体B下部的金属箔感应出正电荷C．导体A和B下部的金属箔都感应出负电荷D．导体A感应出正电荷，导体B感应出等量的负电荷14．（3分）如图所示，在同一水平面的两导轨ab、cd相互平行，相距2m，并处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为0.6T．一根金属棒放在导轨上并与导轨垂直。

当金属棒中的电流为5A时，金属棒恰好做匀速直线运动，则下列说法正确的是（）A．金属棒所受的安培力方向为竖直向下B．金属棒所受安培力方向为竖直向上C．金属棒所受的安培力大小为3ND．金属棒所受的摩擦力大小为6N15．（3分）如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，L1、L2、L3是3只小电灯，R是滑动变阻器，开始时，它的滑片P位于中点位置。

当S闭合时，3只小电灯都发光。

现使滑动变阻器的滑片P向右移动时，则小电灯L1、L2、L3的亮度变化情况（）A．L1变亮B．L2变亮C．L3变亮D．L1、L2、L3均变暗16．（3分）一带电粒子在磁感应强度是B的匀强磁场中做匀速圆周运动，如果它又顺利进入另一磁感应强度是2B的匀强磁场，则（）A．粒子的速率加倍，周期减半B．粒子的速率不变，轨道半径减半C．粒子的速率减半，轨道半径变为原来的D．粒子的速率不变，周期不变17．（3分）下列关于通电直导线在匀强磁场中受安培力的说法，正确的有（）A．安培力的大小只跟磁场的强弱和电流大小有关B．若导线受到的磁场力为0，导线所在处的磁感应强度必为0C．安培力的方向必与磁场方向垂直，磁场方向必与电流方向垂直D．若某段导线在磁场中取某一方向时受到的磁场力最大，此时导线必与磁场方向垂直18．（3分）根据法拉第电磁感应定律的数学表达式，电动势的单位V可以表示为（）A．T/s B．Wb/s C．T•m2/s D．Wb•m2/s 19．（3分）电源和一个水平放置的平行板电容器、三个电阻组成如图所示的电路．当开关S闭合后，电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态．现将开关S断开，则以下判断正确的是（）A．液滴仍保持静止状态B．液滴将向下运动C．电容器上的带电量将减为零D．电容器上的带电量将增大20．（3分）有A、B两个电阻，它们的伏安特性曲线如图所示，从图线可以判断（）A．电阻A的阻值大于电阻BB．电阻A的阻值小于电阻BC．两电阻两端电压相同时，流过电阻A的电流强度较小D．两电阻串联时，电阻A消耗的功率较大二、实验题21．两位同学在实验室中利用如图（a）所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录的是电流表A和电压表V1的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据。

并根据数据描绘了如图（b）所示的两条U﹣I图线。

回答下列问题：（1）根据甲、乙两同学描绘的图线，可知。

A．甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据B．甲同学是根据电压表V2和电流表A的数据C．乙同学是根据电压表V1和电流表A的数据D．乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据（2）图象中两直线的交点表示的物理意义是。

A．滑动变阻器的滑动触头P滑到了最右端B．此时该电路电源的输出功率最大C．定值电阻R0上消耗的功率为0.5WD．电源的效率达到最大值（3）根据图（b），可以求出定值电阻R0=Ω，电源电动势E=V，内电阻r=Ω。

三、解答题22．如图所示有一个圆环形区域，区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，已知其截面内半径为R1=1.0m，磁感应强度为B=1.0T，被约束粒子的比荷为=4.0×107 C/kg，该带电粒子从中空区域与磁场交界面上的P点以速度v0=4.0×107m/s 沿环的半径方向射入磁场（不计带电粒子在运动过程中的相互作用，不计带电粒子的重力）。

求（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径r（2）如果被约束粒子不穿越磁场外边界，求磁场区域的最小外半径R2。

2017-2018学年河北省保定市定州中学高二（上）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题1．（3分）下列关于磁场对通电导线和运动电荷的说法中，正确的是（）A．磁场对通电导线的作用力的方向一定与磁场方向垂直B．带电粒子只受洛伦兹力作用时，其动能不变，速度一直改变C．有固定转动轴的通电线框在磁场中一定会转动D．电荷在磁场中不可能做匀速直线运动【解答】解：A、磁场对通电导线的作用力叫安培力，其方向由左手定则来确定，安培力垂直于电流与磁场构成的平面，所以安培力垂直于磁场方向。

故A正确；B、带电粒子只受洛伦兹力作用时，由于洛伦兹力始终与速度方向垂直，所以其力只改变速度方向，不改变速度的大小，则动能不变，故B正确；C、有固定转动轴的通电线框在磁场中，所受到的力方向与线框平行，则其力的力矩为零，不发生转动，故C错误；D、电荷在磁场中运动方向与磁场方向平行时，不受洛伦兹力，所以做匀速直线运动，故D错误；故选：AB。

2．（3分）如图所示，在空间有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于Oxy 平面向里，大小为B．现有一质量为m、电荷量为q的带电粒子（不计重力），在x轴上到原点的距离为x0的P点，以平行于y轴的初速度射入此磁场，在磁场作用下沿垂直于y轴的方向射出此磁场。

由这些条件可知（）A．带电粒子一定带正电B．能确定粒子速度的大小C．可以确定粒子在磁场中运动所经历的时间D．不能确定粒子在磁场中运动所经历的时间【解答】解：A、粒子在磁场中运动只受洛伦兹力作用而做匀速圆周运动，由于粒子沿垂直于y轴的方向射出此磁场，因此粒子只能做逆时针运动，由左手定则可得粒子一定带正电。