浙江省瑞安市上海新紀元高級中學2019_2020學年高一物理下學期期末考試試題

1、浙江省瑞安市上海新紀元高級中學2019-2020學年高一物理下學期期末考試試題（本試卷滿分共100分，考試時間:90分鐘）一、單選題（每題3分，共39分）1關(guān)于奧斯特的貢獻，下列說法中正確的是（ ）a發(fā)現(xiàn)電場b發(fā)現(xiàn)磁場c發(fā)現(xiàn)電磁場d發(fā)現(xiàn)電流的磁效應2某勻強磁場垂直穿過一個線圈平面，磁感應強度b隨時間t變化的規(guī)律如圖所示。若在某1s內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化量為零，則該1s開始的時刻是（）a 第1.51sb第1.69sc第sd第s3.某同學畫的表示磁場b、電流i和安培力f的相互關(guān)系如圖所示，其中正確的是（）abcd4如圖所示，在范圍足夠大的空間存在一個磁場，磁感線呈輻狀分布，其中磁感線o豎直向上，

2、磁場中豎直固定一個輕質(zhì)彈簧。在距離彈簧某一高度處，將一個金屬圓盤由靜止釋放，圓盤下落的過程中盤面始終保持水平，且圓盤的中軸線始終與彈簧的軸線、磁感線o重合。從圓盤開始下落，到彈簧被壓縮至最短的過程中，下列說法正確的是（）a在圓盤內(nèi)磁通量不變b從上往下看，在圓盤內(nèi)會產(chǎn)生順時針方向的渦流c在接觸彈簧之前，圓盤做自由落體運動d圓盤的重力勢能減少量等于彈簧彈性勢能的增加量5如圖所示的電路中，a1和a2是完全相同的燈泡，線圈l的電阻可以忽略。下列說法中正確的是（）a合上開關(guān)s接通電路時，a2先亮，a1后亮，最后一樣亮b合上開關(guān)s接通電路時，a1和a2始終一樣亮c斷開開關(guān)s切斷電路時，a2立刻熄滅，a1過

3、一會才熄滅d斷開開關(guān)s切斷電路時，a1會閃亮一下再熄滅6.如圖所示，一對大磁極，中間處可視為勻強磁場，上、下邊緣處為非勻強磁場，一矩形導線框abcd保持水平，從兩磁極間中心上方某處開始下落，并穿過磁場，則()a 線框中有感應電流，方向是先abcda后dcbadb 線框中有感應電流，方向是先dcbad后abcdac 受磁場的作用，線框要發(fā)生轉(zhuǎn)動d 線框中始終沒有感應電流7.如圖所示，當磁鐵突然向銅環(huán)運動時，銅環(huán)的運動情況是()a 向右擺動 b 向左擺動 c 靜止 d 無法判定8.回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個d形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化

4、的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩d形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖所示設(shè)d形盒半徑為r若用回旋加速器加速質(zhì)子時，勻強磁場的磁感應強度為b，高頻交流電頻率為f，則下列說法正確的是（）a質(zhì)子在勻強磁場每運動一周被加速一次b質(zhì)子被加速后的最大速度與加速電場的電壓大小有關(guān)c質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過2frd不改變b和f，該回旋加速器也能用于加速粒子9.如圖，在傾角為的光滑斜面上垂直紙面放置-根長為l，質(zhì)量為m的直導體棒，-勻強磁場垂直于斜面，當導體棒內(nèi)通有垂直紙面向里的電流i時，導體棒恰好靜止在斜面上（重力加速度為g）則（）a. 磁感應強度的大小為，方向垂直斜面斜向上b. 磁感

5、應強度的大小為，方向垂直斜面斜向下c. 磁感應強度的大小為，方向垂直斜面斜向上d. 磁感應強度的大小為，方向垂直斜面斜向下10.如圖所示是實驗室里用來測量磁場力的一種儀器-電流天平，某同學在實驗室里，用電流天平測算通電螺線管中的磁感應強度，若他測得cd段導線長度410-2m，天平（等臂）平衡時鉤碼重力410-5n，通過導線的電流i=0.5a由此，測得通電螺線管中的磁感應強度b為（）a. 2.010-3t方向水平向右 b. 5.010-3t方向水平向右c. 2.010-3t方向水平向左 d. 5.010-3t方向水平向左11.如圖，eof和 為空間一勻強磁場的邊界，其中 ， ，且 ， 為eof的

6、角平分線， 間的距離為l；磁場方向垂直于紙面向里，一邊長為l的正方形導線框沿 方向勻速通過磁場，t=0時刻恰好位于圖示位置，規(guī)定導線框中感應電流沿逆時針方向為正，則感應電流i隨時間t的關(guān)系圖線可能正確的是（ ）a. b. c. d. 12.如圖所示，邊長為的l的正方形區(qū)域abcd中存在勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里一帶電粒子從ad邊的中點m點以一定速度垂直于ad邊射入磁場，僅在洛倫茲力的作用下，正好從ab邊中點n點射出磁場忽略粒子受到的重力，下列說法中正確的是（）a. 該粒子帶負電b. 洛倫茲力對粒子做正功c. 粒子在磁場中做圓周運動的半徑為d. 如果僅使該粒子射入磁場的速度增大，粒子做圓周運

7、動的半徑也將變大13.如圖所示，在磁感應強度為b的水平勻強磁場中，有兩根豎直放置的平行金屬導軌，頂端用一電阻r相連，兩導軌所在的豎直平面與磁場方向垂直一根金屬棒ab以初速度v0沿導軌豎直向上運動，到某一高度后又向下運動返回到原出發(fā)點整個過程中金屬棒與導軌保持垂直且接觸良好，導軌與金屬棒間的摩擦及它們的電阻均可忽略不計則在金屬棒整個上行與整個下行的兩個過程中，下列說法不正確的是()a 回到出發(fā)點的速度v等于初速度v0b 上行過程中通過r的電荷量小于下行過程中通過r的電荷量c 上行過程中r上產(chǎn)生的熱量大于下行過程中r上產(chǎn)生的熱量d 上行的運動時間大于下行的運動時間二、多選題（每題4分，選不全2分，

8、選錯0分）14如圖所示，足夠長的u型光滑金屬導軌平面與水平面呈角，其中mn與pq平行且間距為l，導軌平面與磁感應強度為b的勻強磁場垂直，導軌電阻不計。金屬棒ab由靜止開始沿導軌下滑，并與兩導軌始終保持垂直且接觸良好，ab棒在mn與pq之間部分的電阻為r，當ab棒沿導軌下滑的距離為x時，棒的速度大小為v。在這一過程中下列判斷正確的是（）a金屬棒ab運動的加速度大小始終為b金屬棒ab此時受到的安培力為c通過金屬棒ab橫截面的電荷量為d金屬棒ab產(chǎn)生的焦耳熱為15。如圖所示，豎直平行線mn、pq間距離為a，其間存在垂直紙面向里的勻強磁場（含邊界pq），磁感應強度為b，mn上o處的粒子源能沿不同方向釋

9、放比荷為的帶負電粒子，速度大小相等、方向均垂直磁場粒子間的相互作用及重力不計，設(shè)粒子速度方向與射線om夾角為，當粒子沿=60射入時，恰好垂直pq射出，則（）a從pq邊界垂直射出的粒子在磁場中運動的時間為b沿=90射入的粒子，在磁場中運動的時間最長c粒子的速率為dpq邊界上有粒子射出的長度為2a16.如圖所示，固定的豎直光滑u型金屬導軌，間距為l，上端接有阻值為r的電阻，處在方向水平且垂直于導軌平面、磁感應強度為b的勻強磁場中，質(zhì)量為m、電阻為r的導體棒與勁度系數(shù)為k的固定輕彈簧相連放在導軌上，導軌的電阻忽略不計初始時刻，彈簧處于伸長狀態(tài)，其伸長量為x1=mgk，此時導體棒具有豎直向上的初速度v

10、0在沿導軌往復運動的過程中，導體棒始終與導軌垂直并保持良好接觸則下列說法正確的是a 初始時刻導體棒受到的安培力大小f=b2l2v0rb 初始時刻導體棒加速度的大小a=2g+b2l2v0m(r+r)c 導體棒開始運動直到最終靜止的過程中，克服安培力做功等于棒上電阻r的焦耳熱d 導體棒開始運動直到最終靜止的過程中，回路上產(chǎn)生的焦耳熱q=12mv02+2m2g2k三、實驗題（每空2分，共10分）17為了探究電磁感應現(xiàn)象的產(chǎn)生條件，圖中給出了必備的實驗儀器。(1)請你用筆畫線代替導線，將實驗電路連接完整_；(2)正確連接實驗電路后，在閉合開關(guān)時，靈敏電流計的指針向左發(fā)生偏轉(zhuǎn)。則以下過程中能使靈敏電流計

11、的指針向右發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是_。a斷開開關(guān)時b閉合開關(guān)后，螺線管a插入螺線管b的過程中c閉合開關(guān)后，螺線管a放在螺線管b中不動，滑動變阻器的滑片迅速向左滑動的過程中d閉合開關(guān)后，螺線管a放在螺線管b中不動，滑動變阻器的滑片迅速向右滑動的過程中18霍爾元件是一種基于霍爾效應的磁傳感器，用它可以檢測磁場及其變化，廣泛應用于測量和自動控制等領(lǐng)域. 在電動自行車中有多處用了霍爾傳感器，最典型的是測速、調(diào)速轉(zhuǎn)把、斷電剎把以及電動車無刷電機和霍爾助力傳感器等。實驗表明，銅以及大多數(shù)金屬的導電物質(zhì)是帶負電荷的電子，但鋅中的導電物質(zhì)帶的是正電。 (1)霍爾元件的原理圖如圖所示，若制作霍爾元件的材料使用的是鋅，通入如

12、圖所示的電流后，n表面的電勢_m表面的電勢（填“高于”、“低于”、“等于”）；(2)霍爾元件能夠把磁學量_轉(zhuǎn)換為電學量_（填物理量的名稱）四計算題（19.20.21.22分別為7分，12分，8分，12分）19.如圖所示，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導軌mn和pq，它們的電阻可忽咯不計，在m和p之間接有阻值為r=3的定值電阻，導體棒ab長l=0.5m，其電阻為r=1.0，質(zhì)量m=1kg，導體棒與導軌接觸良好，其間的摩擦因數(shù)為0.5整個裝置處于方向豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度b=0.4t在水平外力的作用下，導體棒v=10m/s的速度向右做勻速運動求：（1）導體棒產(chǎn)生的感應電動勢

13、多大？（2）水平外力的大小？20.如圖所示，兩條平行的金屬導軌相距l(xiāng)=1m，金屬導軌的傾斜部分與水平方向的夾角為37，整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中，金屬棒mn和pq的質(zhì)量均為m=0.2kg，電阻分別為rmn=1和rpq=2，mn置于水平導軌上，與水平導軌間的動摩擦因數(shù)=0.5，pq置于光滑的傾斜導軌上，兩根金屬棒均與導軌垂直且接觸良好，從t=0時刻起，mn棒在水平外力f1的作用下由靜止開始以a=1m/s2的加速度向右做勻加速直線運動，pq則在平行于斜面方向的力f2作用下保持靜止狀態(tài)，t=3s時，pq棒消耗的電功率為8w，不計導軌的電阻，水平導軌足夠長，mn始終在水平導軌上運動求：（1）磁感

14、應強度b的大小 （2）t=03s時間內(nèi)通過mn棒的電荷量（3）求t=6s時f2的大小和方向（4）若改變f1的作用規(guī)律，使mn棒的運動速度v與位移x滿足關(guān)系：v=0.4x，pq棒仍然靜止在傾斜軌道上，求mn棒從靜止開始到x=5m的過程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量21.如圖所示，直角坐標系中的第象限中存在沿y軸負方向的勻強電場，在第象限中存在垂直紙面向外的勻強磁場一電量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子，在-x軸上的點a以速率v0，方向和-x軸方向成60射入磁場，然后經(jīng)過y軸上的b點垂直于y軸方向進入電場，并經(jīng)過x軸上x=2l處的c點時速度大小為v0不計粒子重力求（1）磁感應強度b的大?。?）電場強度e的大小22

15、.某研究小組設(shè)計了如圖所示的雙立柱形粒子加速器，整個裝置處于真空中。已知兩個立柱底面均為邊長為d的正方形，各棱均分別和某一坐標軸平行。立柱1下底面中心坐標為(d2,d2,0)，立柱2下底面中心坐標為(d2,41d2,0)，它們的上底面均位于z=10d的平面內(nèi)。兩個立柱上、下底面間的電壓大小均為u，立柱1內(nèi)存在著沿z軸正方向的勻強電場，立柱2內(nèi)存在著沿z軸負方向的勻強電場，兩立柱外電場均被屏蔽。在z10d和z0的空間內(nèi)存在著沿x軸正方向的兩個勻強磁場，其磁感應強度分別是b1和b2(均未知)?，F(xiàn)有大量的帶正電的粒子從立柱1底面各處由靜止出發(fā)，經(jīng)過立柱1、2加速后能全部回到立柱1的下底面。若粒子在經(jīng)

16、過z=0和z=10d兩個平面時，僅能自由進出兩立柱的底面(經(jīng)過其它位置均會被吸收)；該粒子質(zhì)量為m、電荷量為q，不計粒子重力及粒子間的相互作用力。求：(1)粒子經(jīng)過立柱2下底面時的動能ek；(2)磁感應強度b1和b2的大??；(3)若兩立柱上、下底面間電壓的大小可調(diào)且在粒子運動過程中保持同一定值；兩個磁場僅方向可變且保持與z軸垂直。求從立柱1下底面出發(fā)的粒子再次回到立柱1下底面的最短時間t。瑞安市上海新紀元高級中學2019學年度第二學期2019級高一期末考試物理試題答案解析一選擇題12345678910111213141516dcabadacbacdcbcadbd17 ac 18高于 磁感應強度

17、 電壓 19. 解：（1）由法拉第電磁感應定律得：e=blv=0.40.510v=2v；由右手定則判斷ab中電流的方向為從b向a （2）由閉合電路歐姆定律得：i=0.5a；安培力大小為：f=bil=0.40.50.5=0.1n；摩擦力為：f=mg=0.510=5n 根據(jù)平衡條件可知：f=f+f=5+0.1=5.1n；答：（1）ab中的感應電動勢2v；（2）外力大小為5.1n2021. 答：（1）磁感應強度b的大小為；（2）電場強度e的大小為22.(1)粒子經(jīng)過立柱2下底面時，共經(jīng)過2次加速，根據(jù)動能定理：2qu=ek0，ek=2qu。(2)要使大量的帶正電的粒子從立柱1底面各處由靜止出發(fā)，經(jīng)過立柱1、2加速后能全部回到立柱1的下底面，需要立柱1最左面的到達立柱2最左面，立柱1最右面的到達立柱2最右面，第2次加速后亦然，即在磁場中圓周運動半徑等于10d。第一次加速后：qu=12mv12，qv1b=mv12r(r=10d)，解得b1=110d2muq第一次加速后：2qu=12mv22，qv2b=mv22r(r=10d)，解得b2=15dmuq(3)粒子在磁場中的圓周運動時間與粒子速度無關(guān)，等于半個周期，所以要減少時間需要減少電場中的運動時間，但是隨著速度增加，圓周運動的半徑變大，其最大半徑為對角線，對應粒子從立柱1最左面的