吉林省长春市十一中2013-2014学年高二上学期期末考试物理试题

注意事项：

1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共110分，测试时间为90分钟。

2．选择题用2B铅笔正确地涂在答题卡上，非选择题必须在答题区内作答，否则无效。

第Ⅰ卷（选择题，共48分）

一、选择题（每小题4分，共48分，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对得4分，选不全的2分，选错或不答者的零分）

1．（单选）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．闭合电路在磁场中作切割磁感线运动，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．只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流产生

2．（单选）关于感应电动势大小的下列说法中，正确的是（ ）

A．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大

B．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大

C．线圈放在磁感应强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大

D．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大

3．（多选）如图所示，匀强磁场垂直于金属导轨平面向里，导体棒ab与导轨接触良好，当导体棒ab在金属导轨上做下述哪种运动时，能使闭合金属线圈c向右摆动（ ）

A．向右加速运动 B．向右减速运动

C．向左加速运动 D．向左减速运动

4．（多选）在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示，产生的交变电动势的图象如图2所示，则（ ）

A．t=0.005s时通过线框平面的磁通量最小

B．t=0.01s时线框平面与中性面重合

C．线框产生的交变电动势有效值约为220V

D．线框产生的交变电动势的频率为0.02Hz

5．（单选）关于磁感应强度B，下列说法中正确的是(　　)

A．磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关

B．磁场中某点B的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向一致

C．在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零

D．在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大

6．（多选）如图9，两个初速度大小相同的同种离子a和b，从O点沿垂直磁场方向进人匀强磁场，最后打到屏P上。不计重力。下列说法正确的有（ ）

A．a、b均带正电

B．a在磁场中飞行的时间比b的短

C．a在磁场中飞行的路程比b的短

D．a在P上的落点与O点的距离比b的近

7．(单选) 如题5图所示，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为a和b，内有带电量为q的某种自由运动电荷。导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为B。当通以从左到右的稳恒电流I时，测得导电材料上、下表面之间的电压为U，且上表面的电势比下表面的低。由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为

A．
，负 B．
，正

C．
，负 D．
，正

8.(单选)如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、强度为B的匀强磁场中．质量为m、带电量为＋Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑．在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是 (　　)．

A．滑块受到的摩擦力不变

B．滑块到达地面时的动能与B的大小无关

C．滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下

D．B很大时，滑块可能静止于斜面上

9.（多选）在如图所示的电路中，线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，A，B是两个相同的灯泡，下列说法中正确的是(　　)

A．S闭合后，A，B同时发光且亮度不变

B．S闭合后，A立即发光，然后又逐渐熄灭

C．S断开的瞬间，A，B同时熄灭

D．S断开的瞬间，A再次发光，然后又逐渐熄灭

10.(单选)如图所示，半径为R的圆形导线环对心、匀速穿过半径也为R的圆形匀强磁场区域，规定逆时针方向的感应电流为正．导线环中感应电流i随时间t的变化关系如图所示，其中最符合实际的是 (　　)．

11.(多选)如图3所示，一有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L，在磁场区域的左侧相距为L处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直．现使线框以速度v匀速穿过磁场区域，若以初始位置为计时起点，规定电流逆时针方向时的电动势方向为正，B垂直纸面向里为正，则以下关于线框中的感应电动势、磁通量、感应电流及电功率的四个图象中正确的是 (　　)．

12．(多选)一质量为m、电阻为r的金属杆ab以一定的初速度v0从一光滑的平行金属导轨底端向上滑行，导轨平面与水平面成30°角，两导轨上端用一电阻R相连，如图所示，磁场垂直斜面向上，导轨的电阻不计，金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为v，则 (　　)．

A．向上滑行的时间小于向下滑行的时间

B．向上滑行时电阻R上产生的热量大于向下滑行时电阻R上产生的热量

C．向上滑行时与向下滑行时通过电阻R的电量相等

D．金属杆从开始上滑至返回出发点，电阻R上产生的热量为m(v2－v2)

二、实验题（16分）（每题8分）

13.在练习使用多用表的实验中

(1)某同学连接的电路如图所示

①若旋转选择开关，使尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过________的电流；

②若断开电路中的电键，选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是________的电阻；

③若旋转选择开关，使尖端对准直流电压挡，闭合电键，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是________两端的电压．

(2)在使用多用表的欧姆挡测量电阻时，若________．（单选）

A．双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大

B．测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必须减小倍率，重新调零后再进行测量

C．选择“×10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值小于25 ΩD．欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大

14．实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联．测量实际电流表内阻r1的电路如图所示．供选择的仪器如下：

①待测电流表 (量程为5 mA，内阻约300 Ω)；

②电流 (量程为10 mA，内阻约100 Ω)；

③定值电阻R1(阻值为300 Ω)；

④定值电阻R2(阻值为10 Ω)；

⑤滑动变阻器R3(最大阻值为1 000 Ω)；

⑥滑动变阻器R4(最大阻值为20 Ω)；

⑦干电池(电动势为1.5 V)；

⑧开关S及导线若干．

(1)定值电阻应选________，滑动变阻器应选________．(在空格内填写序号)

(2)用连线连接实物图4.

图4　　　　　 　　　 　图5

(3)补全实验步骤：

①按电路图连接电路，将滑动触头移至最________(填“左”或“右”)端；②闭合开关S，移动滑动触头至某一位置，记录、的示数I1、I2；

③多次移动滑动触头，记录相应的、示数I1、I2；

④以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图5所示．

(4)根据I2—I1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式________________．

15．（12分）如图所示，线圈abcd的面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为r=1Ω，外接电阻R=5Ω，匀强磁场的磁感应强度为
，当线圈以5r/S的转速匀速转动时，求：

（1）转动中感应电动势的最大值和有效值．

（2）电路中交流电压表和电流表的示数．

（3）线圈从图示位置转过900的过程中通过电阻
的电荷量．

16.（12分）如图所示，两根金属导轨平行放置在倾角为θ＝30°的斜面上，导轨下端接有定值电阻R＝10Ω，导轨自身电阻忽略不计。导轨置于垂直于斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.5T。将一根质量为m＝0.1kg、电阻可不计的金属棒ab在导轨上方某处由静止释放，金属棒沿导轨下滑（金属棒ab与导轨间的摩擦不计）。设导轨足够长，导轨宽度L＝2m，金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好，当金属棒沿导轨下滑的高度h＝3m时，速度恰好达到最大值。此过程中（g＝10m/s2），求：

（1）当金属棒的加速度a＝2.0m/s2时，金属棒产生感应电动势的大小E；

（2）金属棒达到的最大速度Vm；

（3）该过程中电阻产生的热量Q。

17．（12分）如图所示，在平面直角坐标系xoy内，第I象限的等腰直角三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，y＜0的区域内存在着沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带电粒子从电场中Q（－2h，－h）点以速度υ0水平向右射出，经坐标原点O处射入第I象限，最后以垂直于PN的方向射出磁场。已知MN平行于x轴， N点的坐标为（2h，2h），不计粒子的重力，求：

（1）电场强度的大小E；

（2）磁感应强度的大小B；

（3）粒子磁场中运动的时间t.

18．(10分)如图所示，两电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角为θ，导轨间距为l，所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上．如图所示，将甲、乙两阻值相同，质量均为m的相同金属杆放置在导轨上，甲金属杆处在磁场的上边界，甲、乙相距l.从静止释放两金属杆的同时，在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力F，使甲金属杆在运动过程中始终沿导轨向下做匀加速直线运动，且加速度大小a＝gsin θ，乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动．

(1)求甲、乙的电阻R为多少？

(2)以释放金属杆时开始计时，写出甲在磁场运动过程中外力F随时间t的变化关系式，并说明F的方向．

高二物理答案

1D2D3BD4ABC5D6AD7D8C9BD10B11CD12ABC

13解析　(1)①作为电流表测电流时与待测电阻串联，因此测流过R1的电流；②断开电键，两个电阻串联，此时多用电表做为欧姆表测量的是两个电阻R1与R2串联之后的总电阻；③滑动变阻器移到最左端时，R1被短路，外电阻就剩一个R2，此时电压表测得就是R2分得的电压或路端电压．

(2)若双手捏住两表笔金属杆，测量值将是人体与待测电阻并联之后的总电阻，因此偏小，A选项不对；测量时发现指针偏离中央刻度过大，分两种情况：若偏转角过大应减小倍率，若偏转角过小应增大倍率，因此B选项不对；由于欧姆表刻度右侧稀左侧密，因此在20与30正中间应小于25，但由于是“×10”倍率因此测量值应小于250 Ω，C选项不对；因此只有D选项正确．

答案　(1)①R1，②R1和R2串联，③R2(或电源)，(2)D

14解析　(1)并联定值电阻应与电流表的内阻接近，选③；滑动变阻器应接成分压电路，选较小的电阻⑥.

(3)①接通电源前应该将滑动变阻器的滑动触头移到测量电路两端电压最小的位置．

③要作图，必须测量出多组实验数据．

(4)I1r＝(I2－I1)R1，所以r＝R1＝(k－1)R1.

答案　(1)③　⑥　(2)如图所示

(3)①左　(4)r＝(k－1)R1

15．（12分）每问4分（1）
　
　（2）
（3）

解析：（1）

（2）电流表示数

电压表示数：

（3）从图示位置转过
的过程中，
，

又因为
，所以
，

解得：
.

16．（12分）每问4分

I=

E=BLvm

由以上各式解得最大速度Vm =5m/s ⑤ （4分）

（3）金属棒下滑过程中根据能量守恒定律可得：mgh= mVm2 +Q ⑥? （2分）

解得Q=1.75J ⑦? （2分）

此过程中电阻中产生的热量Q=1.75J

17．（12分）

由qVB=
得B=
?? ⑨（1分）

?? （3）粒子在磁场中的运动时间t3=
T=

=
?? ⑩（2分）

18.（10分）每问5分

解析　(1)因为甲、乙加速度相同，所以，当乙进入磁场时，甲刚出磁场

乙进入磁场时的速度v＝ (2分)

根据平衡条件有mgsin θ＝ (2分)

解得：R＝ (1分)

(2)甲在磁场中运动时，外力F大小始终等于安培力

F＝ (2分)

v＝gsin θ·t (2分)

解得：F＝t，方向沿导轨向下． (1分)