甘肃省20182019学年永昌县第四中学高二上学期期末考试物理试题

永昌四中2018-2019-1期末考试试卷高二年级物理(选修3-1，选修3-2)第I卷一、选择题（本题共16小题，每小题3分，共48分。）1.关于磁场和磁感线的描述，正确的说法是()A．磁感线从磁体的N极出发，终止于S极B．磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向C．沿磁感线方向，磁场逐渐减弱D．磁感线是闭合的曲线2．关于产生感应电流的条件，以下说法中正确的是()A．闭合电路的导体在磁场中运动，闭合电路中就一定有感应电流产生B．闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，闭合电路中一定有感应电流产生C．穿过闭合电路的磁通量为零的瞬间，闭合电路中一定没有感应电流产生D．只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生3.如图所示，矩形线框abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知sinα＝45，回路面积为S，磁感应强度为B，则通过线框的磁通量为()A．BSB.45BSC.35BSD.34BS4.如图所示，导线框中电流为I，导线框垂直于磁场放置，磁感应强度为B，AB与CD相距为d，则金属棒MN所受安培力大小()A．F＝BIdB．F＝BIdsinθC．F＝BIdsinθD．F＝BIdcosθ5．用两根细线把两个完全相同的圆形导线环悬挂起来，让二者等高平行放置，如图所示，当两导线环中通入方向相同的电流I1、I2时，则有()A．两导线环相互吸引B．两导线环相互排斥C．两导线环无相互作用力D．两导线环先吸引后排斥6.如图所示电路中，A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个理想电感线圈，下列说法正确的是()A．S闭合时，A逐渐变亮，然后逐渐熄灭B．S闭合时，B立即亮，然后逐渐熄灭C．S闭合足够长时间后，B发光，而A熄灭D．S闭合足够长时间后，B熄灭，而A发光7.某磁场磁感线如图所示，有一铜线圈自图示A点落至B点，在下落过程中，自上向下看，线圈中的感应电流方向是()A．始终顺时针B．始终逆时针C．先顺时针再逆时针D．先逆时针再顺时针8.如图所示，两根相距为L平行放置的光滑导轨，与水平面的夹角为θ，导轨处于磁感应强度为B、方向垂直导轨向上的匀强磁场中，一根质量为m，电阻为r的通电金属杆ab位于导轨上，若ab恰好在导轨上处于静止状态，则关于通过ab的电流的方向和大小的说法正确的是()A．方向由b到a，大小I＝mgsinθBLB．方向由b到a，大小I＝mgBLC．方向由a到b，大小I＝mgtanθBLD．方向由a到b，大小I＝mgcosθBL9．如图所示的各图中，表示通电直导线在匀强磁场中所受磁场力的情况，其中磁感应强度B、电流I、磁场力F三者之间的方向关系不正确的是()10.某物质发射的射线在磁场中分裂为如图所示的三束，向右偏转的粒子带电情况为()A．带正电B．带负电C．不带电D．带正、负电都可以11.如图所示，一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与圆环在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，弹性金属圆环的面积S和橡皮绳的长度l将()A．S增大，l变长B．S减小，l变短C．S增大，l变短D．S减小，l变长12.如图甲所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图所示。当磁场的磁感应强度B随时间t做如图乙所示的变化时，选项图中能正确表示线圈中感应电动势E变化的是()13．平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面(纸面)如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为m，电荷量为q(q0)。粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角。已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场。不计重力。粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为()A.mv2qBB.3mvqBC.2mvqBD.4mvqB14.如图甲所示线圈的匝数n＝100，横截面积S＝50cm2，线圈总电阻r＝10Ω，沿轴向有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁场的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化，则在开始的0.1s内()A．磁通量的变化量为0.25WbB．磁通量的变化率为2.5Wb/s[来源:Zxxk.Com]C．a、b间电压为零D．在a、b间接一个理想电流表时，电流表的示数为0.25A15.如图甲所示，半径为r的带缺口刚性金属圆环固定在水平面内，缺口两端引出两根导线，与电阻R构成闭合回路。若圆环内加一垂直于纸面变化的磁场，变化规律如图乙所示。规定磁场方向垂直纸面向里为正，不计金属圆环的电阻。下列说法正确的是()A．0～1s内，流过电阻R的电流方向为a→bB．1～2s内，回路中的电流逐渐减小C．2～3s内，穿过金属圆环的磁通量在减小[来源:Z#xx#k.Com]D．t＝2s时，Uab＝πr2B016.质量为m、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成θ角从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的复合场区，该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下，恰好沿直线运动到A，下列说法中正确的是()A．该微粒带正电荷B．微粒从O到A的运动可能是匀变速运动C．该磁场的磁感应强度大小为mgqvcosθD．该电场的场强为Bvcosθ第II卷二、填空题（本题共5空，每空3分，共15分。）17.一个20匝、面积为200dm2的线圈，放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成30°角，若磁感应强度在5s内由1T增加到5T，在此过程中磁通量变化了磁通量的平均变化率是线圈中感应电动势的大小是。18.质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动，不计带电粒子所受重力。粒子做匀速圆周运动的半径R是和周期T是。三、计算题（共3题，共37分。）19．（12分）如图所示，水平放置的平行金属导轨相距L=0.50m,左端接一电阻Ｒ＝0.20Ω，磁感应强度B＝0.40T的匀强磁场方向垂直于导轨平面,导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻不计，当ab以v=4.0m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:[来源:学科网ZXXK](1).ab棒中感应电动势的大小?(2).回路中感应电流的大小?(3).维持ab棒作匀速运动的水平外力F的大小及方向?R20.（12分）如图所示，在倾角为θ＝30°的斜面上，固定两间距L＝0.5m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R，电源电动势E＝10V，内阻r＝2Ω，一质量m＝100g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好。整个装置处于磁感应强度B＝1T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)。金属导轨是光滑的，取g＝10m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，求：[来源:学。科。网](1)金属棒所受到的安培力大小；(2)滑动变阻器R接入电路中的阻值。[来源:学。科。网Z。X。X。K]21.（13分）如图所示，一个质量为m、电荷量为q的带正电离子，在D处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。结果离子正好从距A点为d的小孔C沿垂直于电场方向进入匀强电场，此电场方向与AC平行且向上，最后离子打在G处，而G处距A点为2d(AG⊥AC)。不计离子重力，离子运动轨迹在纸面内。求：（1）此离子在磁场中做圆周运动的半径r；（2）此离子在磁场中的速度(3)离子到达G处时的动能。永昌四中2018—2019学年第一学期期末试题答案高二年级物理选择题12345678910111213141516DDBCACCACBDADDDC选修3-1第一题册子p94第四题p99第九题p100第十题p103第十三题册子p104选修3-2第二题册子p4第三题册子p4第五题册子p7第七题p10第十四题p12第十二题p16第六题册子p28第八题册子p32填空题（册子111页）4wb0.8wb/s16VR=Bq/mvT=2πm/Bq计算题册子p2219.E=BLV=0.80VI=E/R=4AF=BIL=0.8N方向水平向右20（册子p22改编）(1)作出金属棒的受力图，如图。则有F＝mgsinθ解得F＝0.5N。(2)根据安培力公式F＝BIL得I＝FBL＝1A设滑动变阻器接入电路的阻值为R′，根据闭合电路欧姆定律E＝I(R′＋r)得R′＝EI－r＝8Ω。答案：(1)0.5N(2)8Ω21.（册子p109页）(1)离子运动轨迹如图所示。圆周运动半径r满足d＝r＋rcos60°解得r＝23d。(2)设离子在磁场中的运动速度为v0，则有qv0B＝mv20r，r＝mv0qB，因为r＝23d，解得v0＝2qBd3m，(3)设电场强度为E，则有qE＝mad＝12at22由动能定理得qEd＝EkG－12mv20解得EkG＝4B2q2d29m。[答案](1)23d(2)2qBd3m(3)4B2q2d29m