湖南省衡阳市八中2013-2014年上学期高二期末考试物理试卷

总分100分 时间90分钟

一、单项选择题：（本题共9小题，每小题4分，共36分。每小题只有一个选项符合题意。）

1．下列对物理学史的描述正确的是（ ）

A．法拉第发现了电流周围存在磁场

B．奥斯特发现了电流周围存在磁场

C．库仑提出了分子电流假说

D．安培发现了磁场对运动电荷有作用力

2．下列说法中正确的是（ ）

A．在静电场中电场强度为零的位置，电势也一定为零

B．放在静电场中某点的检验电荷所带的电荷量q发生变化时，该检验电荷所受电场力F与其电荷量q的比值保持不变

C．在空间某位置放入一小段检验电流元，若这一小段检验电流元不受磁场力作用，则该位置的磁感应强度大小一定为零

D．磁场中某点磁感应强度的方向，由放在该点的一小段检验电流元所受磁场力方向决定

3、老师做了一个物理小实验让学生观察：一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆能绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是（ ）

A.磁铁插向左环，横杆发生转动

B.磁铁插向右环，横杆发生转动

C.无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动

D. 无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动

4、如图所示，若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ，则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是(　 　)

A．有顺时针方向的感应电流

B．有逆时针方向的感应电流

C．先逆时针后顺时针方向的感应电流

D．无感应电流

5．一闭合线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场方向成30°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．把线圈直径增加一倍 B．把线圈面积增加一倍

C．把线圈匝数增加一倍 D．把线圈匝数减少一半6、如图所示的电路中，灯泡A1、A2的规格完全相同，自感线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是 （ ）

A．当接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后A2比A1亮

B．当接通电路时，A1和A2始终一样亮

C．当断开电路时，A1和A2都过一会儿熄灭

D．当断开电路时，A2立即熄灭，A1过一会儿熄灭

7.用小磁针的偏转检测电流，具体的做法是：在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转．某兴趣研究小组在得知直线电流在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比的正确结论后重现了该实验，他们发现：当通过导线电流为
时，小磁针偏转了
；当通过导线电流为
时，小磁针偏转了
，则下列说法中正确的是（ ）

Ａ．
Ｂ．
Ｃ．
Ｄ．无法确定

8．粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行．现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，下面四个选项中，则在移出过程中线框的一边a、b两点间的电势差绝对值最大的是(　　)

9、矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直低面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流I的正方向，下列各图中正确的是（ ）

二、多项选择题：（本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有多个选项符合题意。）

10．目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图表示它的发电原理：将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体来说呈中性)沿图所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就聚集了电荷．在磁极配置如图中所示的情况下，下列说法正确的是 (　 　)

A．A板带正电

B．有电流从b经用电器流向a

C．金属板A、B间的电场方向向下

D．等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受静电力

11．如图，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．下列正确的是(　 　)

A．质谱仪是分析同位素的重要工具

B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外

C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B

D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷q/m越小

12、如图所示，质量为m、带电荷量为＋q的P环套在固定的水平长直绝缘杆上（杆表面不光滑），整个装置处在垂直于杆的水平匀强磁场中，磁感应强度大小为B.现给环一向右的初速度v0，则下列情况可能发生的是：（ ）

A．环将保持匀速运动，环的动能不变

B．环将向右减速，最后静止，损失的动能是mv02

C．环将向右减速，最后匀速，损失的动能是mv02

D．环将向右减速，最后匀速，损失的动能是mv02－m()2

13．如图所示，在第二象限内有水平向右的匀强电场，电场强度为E，在第一、第四象限内分别存在如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小相等. 有一个带电粒子以初速度v0垂直x轴，从x轴上的P点进入匀强电场，恰好与y轴成60°角射出电场，再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入下面的磁场.已知OP之间的距离为d，则带电粒子（ ）

A．在电场中运动的时间为

B．进磁场时的速度大小为

C．在磁场中做圆周运动的半径为

D．自进入磁场至第二次经过x轴所用时间为

14．如图所示,相距为d的两水平虚线L1和L2分别是水平向里的匀强磁场的上下两个边界,磁场的磁感应强度为B,正方形线框abcd边长为L（L

A.线框中一直有感应电流

B.线框中有一阶段的加速度为重力加速度g

C.线框中产生的热量为mg（d+h+L）

D.线框有一阶段做减速运动

三、实验题（每空3分，共15分）

15． 2009年暑假开学之后甲型H1N1在全国各地大量爆发，山东半岛也出现较多的病例，为了做好防范，需要购买大量的体温计，市场体温计出现供货不足的情况，某同学想自己制作一个金属温度计，为此该同学从实验室找到一个热敏电阻，并通过查资料获得该热敏电阻的阻值R随温度t变化的图线如图9甲所示．该同学进行了如下设计：将一电动势E＝1.5 V(内阻不计)的电源、量程5 mA内阻Rg＝100 Ω的电流表、电阻箱R′及用该电阻作测温探头的电阻R，串联成如图乙所示的电路，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．

(1)电流刻度较小处对应的温度刻度________；(填“较高”或“较低”)

(2)若电阻箱阻值R′＝70 Ω，图丙中5 mA刻度处对应的温度数值是多少？

16．有一段粗细均匀的导体,现要用实验的方法测定这种导体材料的电阻率,若已测得其长度和横截面积,还需要测出它的电阻值Rx。

（1）若已知这段导体的电阻约为30Ω,要尽量精确的测量其电阻值,除了需要导线、开关以外,在以下备选器材中应选用的是 。(只填写字母代号)

A．电池（电动势14 V、内阻可忽略不计）

B．电流表（量程0～0.6 A，内阻约0.12Ω）

C．电流表（量程0～100m A，内阻约12 Ω）

D．电压表（量程0～3 V，内阻约3 kΩ）

E．电压表（量程0～15 V，内阻约15 kΩ）

F．滑动变阻器（0～10Ω，允许最大电流2.0A）

G．滑动变阻器（0～500 Ω，允许最大电流0.5 A）

（2）在方框中画出测这段导体电阻的实验电路图(要求直接测量的变化范围尽可能大一些)。

（3）根据测量数据画出该导体的伏安特性曲线(U-I线)如图所示,发现MN段明显向上弯曲。若实验的操作、读数、记录、描点和绘图等过程均正确无误,则出现这一弯曲现象的主要原因是

四、计算题9分+10分+10分

17.在真空中，半径为r的圆形区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在此区域外围空间都存在垂直于纸面向内的大小也为B的磁场，一个带电粒子从边界上的P点沿半径向外，以速度v0进入外围磁场，已知带电粒子质量m=2×10-10 kg，带电量q=5×10-6 C，不计重力，磁感应强度B=1T。粒子运动速度v0=5×103 m/s，圆形区域半径r=0.2 m，求粒子第一次回到P点所需时间。

18．如图甲所示,在匀强磁场中,放置一边长L=10 cm、电阻r=1Ω、共100匝的正方形线圈,与它相连的电路中,电阻R1=4Ω,R2=5Ω,电容C=10 μF.磁场方向与线圈平面成30°角,磁感应强度变化如图乙所示,开关K在t0=0时闭合,在t2=1.5 s时又断开.求:

（1）t1=1 s时,R2中电流强度的大小及方向.

（2）K断开后,通过R2的电荷量.

19、如图光滑斜面的倾角α＝30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长l1＝1m，bc边的边l2＝0.6m，线框的质量m＝1kg，电阻R＝0.1Ω，线框通过细线与重物相连，重物质量M＝2kg，斜面上ef线（ef∥gh）的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度Ｂ＝0. 5T，如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef线和gh线的距离s＝11.4m，（取g＝10m/s2），求：

⑴线框进入磁场时匀速运动的速度v；

⑵ab边由静止开始运动到gh线所用的时间t（此过程M不会落地）；

⑶t时间内产生的焦耳热．

理科物理参考答案

一、单项选择题：（本题共9小题，每小题4分，共36分。每小题只有一个选项符合题意。）

1

2

3

4

5

6

7

8

9



B

B

B

A

A

C

A

B

D



二、多项选择题：（本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有多个选项符合题意。）

10

11

12

13

14



BD

ABC

ABD

BCD

BD



三、实验题（每空3分，共15分）

15.　(1)较高　(2)30 ℃

16.

四、计算题9分+10分+10分

17. 解：由洛伦兹力提供向心力： R=0.2 m=r

轨迹如图所示

运动周期为

2T=16π×10-5 s

18．

（1）0.025 A 方向从右向左 （2）1.25×10-6 C

19、

4.⑴因为线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动，所以重物受力平衡

线框abcd受力平衡

ab边进入磁场切割磁感线，产生的电动势

形成的感应电流
受到的安培力

联立得：
解得
　　　　

⑵线框abcd进磁场前时，做匀加速直线运动；进磁场的过程中，做匀速直线运动；进入磁场后到运动到gh线，仍做匀加速直线运动。

进磁场前 对M
对m

联立解得：
该阶段运动时间为

进磁场过程中 匀速运动时间

进磁场后 线框受力情况同进磁场前，所以该阶段的加速度仍为

解得：

因此ab边由静止开始运动到gh线所用的时间

⑶

J