陜西省延安市實(shí)驗(yàn)中學(xué)大學(xué)區(qū)校際聯(lián)盟2017-2018學(xué)年高二上學(xué)期期末考試物理試題（B）

延安市實(shí)驗(yàn)中學(xué)大學(xué)區(qū)校際聯(lián)盟2017—201學(xué)年度第一學(xué)期期末考試試題（卷）高二物理（B）一、單選題（每題4分，共32分）1.關(guān)于磁感強(qiáng)度，下列說法中正確的是()A.由可知，B與F成正比，與IL成反比B.磁場中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度只由磁場本身性質(zhì)決定，與通電導(dǎo)線受力F和IL無關(guān)C.通電導(dǎo)線在磁場中某點(diǎn)不受磁場力作用，則該點(diǎn)的磁感強(qiáng)度一定為零D.磁場中某點(diǎn)的磁感強(qiáng)度的方向與通電導(dǎo)線受到的安培力方向相同【答案】B【解析】磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式是，這是比值定義法定義的物理量，BB與F、I、L均沒有關(guān)系，它是由磁場的本身決定A錯(cuò)誤B正確；通電導(dǎo)線受安培力為零的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零，如當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場平行放置，不受安培力，C錯(cuò)誤；根據(jù)左手定則可知磁場中某點(diǎn)的磁感強(qiáng)度的方向與通電導(dǎo)線受到的安培力方向垂直，D錯(cuò)誤．2.關(guān)于電荷在磁場中的受力,下列說法中正確的是()A.靜止的電荷一定不受洛倫茲力的作用,運(yùn)動電荷一定受洛倫茲力的作用B.洛倫茲力的方向有可能與磁場方向平行C.洛倫茲力的方向一定與帶電粒子的運(yùn)動方向垂直D.帶電粒子運(yùn)動方向與磁場方向平行時(shí),有可能受洛倫茲力的作用【答案】C【解析】運(yùn)動的電荷不一定受到洛倫茲力作用，若電荷的運(yùn)動方向與磁場方向平行，則運(yùn)動電荷不受洛倫茲力作用．故A錯(cuò)誤．根據(jù)左手定則，洛倫茲力的方向與磁場方向、粒子的運(yùn)動方向垂直．故B錯(cuò)誤，C正確．帶電粒子運(yùn)動方向與磁場方向平行時(shí)，一定不受洛倫茲力的作用．故D錯(cuò)誤．故選C．【點(diǎn)睛】當(dāng)帶電粒子的速度方向與磁場方向不平行，帶電粒子受到洛倫茲力作用，根據(jù)左手定則可以得出洛倫茲力的方向．3.如圖所示，矩形線框在勻強(qiáng)磁場中做的各種運(yùn)動中，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A.B.C.D.【答案】B【解析】A圖中線框在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的過程中，面積不變、磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，穿過線框的磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；B圖在線框轉(zhuǎn)動過程中，穿過閉合線框的磁通量發(fā)生變化，能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B正確；C圖中線框與磁場平行，線框在運(yùn)動過程中，穿過線框的磁通量始終為零，不發(fā)生變化，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故C錯(cuò)誤；D圖中線框與磁場平行，線框在運(yùn)動過程中，穿過線框的磁通量始終為零，不發(fā)生變化，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故D錯(cuò)誤．故選B．4.如圖所示，一通電直導(dǎo)線位于勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)線與磁場方向垂直.磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T，導(dǎo)線長度L=0.4m.當(dāng)導(dǎo)線中的電流I=1A時(shí)，該導(dǎo)線所受安培力的大小為A.0.02NB.0.03NC.0.04ND.【答案】C【解析】解：導(dǎo)線與磁場垂直，導(dǎo)線受到的安培力為：F=BIL=0.1×1×0.2=0.02N，故BCD錯(cuò)誤，A正確．故選：A【點(diǎn)評】本題比較簡單，考查了安培力的大小計(jì)算，應(yīng)用公式F=BIL時(shí)注意公式適用條件和公式中各個(gè)物理量的含義5.質(zhì)子(p)和α粒子以相同的速率在同一勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，軌道半徑分別為Rp和Rα，周期分別為Tp和Tα，則下列選項(xiàng)正確的是()A.Rp∶Rα＝1∶2Tp∶Tα＝1∶2B.Rp∶Rα＝1∶1Tp∶Tα＝1∶1C.Rp∶Rα＝1∶1Tp∶Tα＝1∶2D.Rp∶Rα＝1∶2Tp∶Tα＝1∶1【答案】A【解析】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中受洛倫茲力做勻速圓周運(yùn)動，由牛頓第二定律得：，解得：，質(zhì)子和α粒子的半徑之比：，

粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期公式：，質(zhì)子與α粒子的周期之比：，故A正確；故選A．點(diǎn)睛：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律求出粒子的軌道半徑即可正確解題.6.將閉合多匝線圈置于磁感應(yīng)強(qiáng)度僅隨時(shí)間變化的磁場中，線圈平面與磁場方向垂直．關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，下列表述正確的是()A.感應(yīng)電動勢的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān)B.穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動勢越大C.穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大D.感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同【答案】C【解析】試題分析：解答本題應(yīng)掌握感應(yīng)電動勢取決于磁通量的變化快慢，與磁通量的變化及磁通量無關(guān)．解：由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動勢E=n，即感應(yīng)電動勢與線圈匝數(shù)有關(guān)故A錯(cuò)誤；同時(shí)可知，感應(yīng)電動勢與磁通量的變化率有關(guān)，磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大，故C正確；穿過線圈的磁通量大，但若所用的時(shí)間長，則電動勢可能小，故B錯(cuò)誤；由楞次定律可知：感應(yīng)電流的磁場方向總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，故原磁通增加，感應(yīng)電流的磁場與之反向，原磁通減小，感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相同，即“增反減同”，故D錯(cuò)誤；故選C．【點(diǎn)評】感應(yīng)電動勢取決于穿過線圈的磁通量的變化快慢，在理解該定律時(shí)要注意區(qū)分磁通量、磁通量的變化量及磁通量變化率三者間區(qū)別及聯(lián)第．7.如圖所示，閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的N極朝下。當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動時(shí)（但未插入線圈內(nèi)部）（）A.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互吸引B.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互排斥C.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互吸引D.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互排斥【答案】B【解析】當(dāng)線圈向下運(yùn)動時(shí)，穿過線圈的磁通量向下，且增加，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場阻礙磁通量的增加，方向向上，則線圈中的電流方向與箭頭方向相同．由于感應(yīng)電流會阻礙線圈與磁鐵之間的相對運(yùn)動，所以二者之間有作用力的斥力．故B正確，ACD錯(cuò)誤．此題選項(xiàng)錯(cuò)誤的選項(xiàng)，故選：ACD．點(diǎn)睛：該題可得楞次定律的極板應(yīng)用，解決本題可以結(jié)合楞次定律使用的基本步驟判斷感應(yīng)電流的方向，也可以使用楞次定律的推廣形式來判定．8.如圖甲所示，矩形線圈位于一變化的勻強(qiáng)磁場內(nèi)，磁場方向垂直線圈所在的平面（紙面）向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示。用I表示線圈中的感應(yīng)電流，取順時(shí)針方向的電流為正。則下圖中的It圖像正確的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】試題分析：由法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律得：，所以線圈中的感應(yīng)電流決定于磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨t的變化率．由圖乙可知，0～1時(shí)間內(nèi)，B增大，Φ增大，感應(yīng)磁場與原磁場方向相反（感應(yīng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向向外），由右手定則感應(yīng)電流是逆時(shí)針的，因而是負(fù)值．所以可判斷0～1s為負(fù)的恒值；1～2s為零；2～3s為為正的恒值，故C正確，ABD錯(cuò)誤．故選C?？键c(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律；歐姆定律【名師點(diǎn)睛】此類問題不必非要求得電動勢的大小，應(yīng)根據(jù)楞次定律判斷電路中電流的方向，結(jié)合電動勢的變化情況即可得出正確結(jié)果。二、多選題（選全4分，選不全2分，錯(cuò)選0分。）9.如圖所示，兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌所在平面與水平面間的夾角為θ.整個(gè)裝置處于沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，當(dāng)桿中通有從a到b的恒定電流I時(shí)，金屬桿ab剛好靜止．則（）A.磁場方向豎直向上B.磁場方向豎直向下C.ab受安培力的方向平行導(dǎo)軌向上D.ab受安培力的方向水平向右【答案】AD【解析】試題分析：金屬棒靜止，金屬棒處于平衡狀態(tài)，所受合力為零，對金屬棒進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件及左手定則分析答題．10.下列說法正確的是（）A.如圖甲所示，是用來加速帶電粒子的回旋加速器的示意圖，要想粒子獲得的最大動能增大，可增加D形盒的半徑B.如圖乙所示，磁流體發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖?？梢耘袛喑鯝極板是發(fā)電機(jī)的負(fù)極，B極板是發(fā)電機(jī)的正極C.如圖丙所示，速度選擇器可以判斷粒子電性，若帶電粒子能夠沿直線勻速通過速度選擇器的條件是Eq＝qvB，即D.如圖丁所示，是磁電式電流表內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，線圈在軟鐵產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動【答案】AB【解析】A項(xiàng)：根據(jù)可知，，粒子獲得的最大動能為：，所以要想粒子獲得的最大動能增大，可增加D形盒的半徑，故A正確；B項(xiàng)：根據(jù)左手定則，正電荷向下偏轉(zhuǎn)，所以B板帶正電，為發(fā)電機(jī)的正極，A極板是發(fā)電機(jī)的負(fù)極，故B正確；C項(xiàng)：速度選擇器不能判斷帶電粒子的電性，不管是正電，還是負(fù)電只要速度滿足，粒子就能勻速通過速度選擇器，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：線圈在極靴產(chǎn)生的磁場為均勻輻向磁場，該磁場為非勻強(qiáng)磁場，故D錯(cuò)誤；11.閉合線框abcd，自某高度自由下落時(shí)穿過一個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場，當(dāng)它經(jīng)過如圖所示的三個(gè)位置時(shí)，感應(yīng)電流的方向是()A.經(jīng)過Ⅰ時(shí)，a→b→c→d→aB.經(jīng)過Ⅱ時(shí)，a→b→c→d→aC.經(jīng)過Ⅱ時(shí)，無感應(yīng)電流D.經(jīng)過Ⅲ時(shí)，a→d→c→b→a【答案】ACD【解析】經(jīng)過Ⅰ時(shí)，磁通量增大，感應(yīng)電流的磁場向外，由右手螺旋定則可知電流為逆時(shí)針，A錯(cuò)；經(jīng)過Ⅱ時(shí)，磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，B錯(cuò)；C對；經(jīng)過Ⅲ時(shí)，磁通量減小，感應(yīng)電流的磁場向里，由右手螺旋定則可知電流為順時(shí)針，D錯(cuò)；12.質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具,它的構(gòu)造原理如圖所示,離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束(速度可看為零),經(jīng)加速電場加速后垂直進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場,到達(dá)記錄它的照相底片P上,設(shè)離子在P上的位置到入口處S1的距離為x,可以判斷()A.若離子束是同位素,則x越大,離子質(zhì)量越大B.若離子束是同位素,則x越大,離子質(zhì)量越小C.只要x相同,則離子質(zhì)量一定相同D.只要x相同,則離子的比荷一定相同【答案】AD【解析】解：A、B、根據(jù)動能定理得，qU=mv2，得：v=．由qvB=m得：r=得：x=2r=．若離子束是同位素，q相同，x越大對應(yīng)的離子質(zhì)量越大．故A正確，B錯(cuò)誤．C、D、由x=2r=知，只要x相同，對應(yīng)的離子的比荷一定相等．故C錯(cuò)誤，D正確．故選：AD．【點(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵利用動能定理和牛頓第二定律求出P到S1的距離，從而得出x與電荷的比荷有關(guān)．三、實(shí)驗(yàn)題（每小題4分，共16分）13.某同學(xué)要測量一新材料制成的均勻圓柱體的電阻率ρ，完成下列測量：(1)用游標(biāo)為20分度的卡尺測量其長度，如圖甲所示，由圖可知其長度為________cm.(2)用螺旋測微器測量其直徑，如圖乙所示，由圖可知其直徑為__________mm?！敬鸢浮?1).5.015(2).4.699【點(diǎn)睛】游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時(shí)需估讀到0.001mm．14.在“用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)中備有如下器材：A.干電池1節(jié)B.滑動變阻器（0～20Ω）C.滑動變阻器（0～1kΩ）D.電壓表（0～3V，內(nèi)阻約為20kΩ）E.電流表（0～0.6A，內(nèi)阻RA＝0.2Ω）F.電流表（0～3A，內(nèi)阻約為0.01Ω）G.開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)為減小實(shí)驗(yàn)誤差和方便操作，選擇圖甲所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其中滑動變阻器應(yīng)選________，電流表應(yīng)選__________。（填寫器材前的序號）(2)某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I，畫出UI圖象如圖乙所示，由圖象可得電池的電動勢為_______V，內(nèi)電阻為________Ω。（保留兩位有效數(shù)字）【答案】(1).B(2).E(3).1.5(4).1.0【解析】（1）由于本實(shí)驗(yàn)中通過電源的電流不能太大，由圖可知，最大電流不超過0.6A；所以電流表應(yīng)選E；電路中的最大電阻為，所以變阻器應(yīng)選B．（2）根據(jù)，可知UI圖象縱軸截距即為電動勢，圖象斜率絕對值即為內(nèi)阻r，所以.【點(diǎn)睛】遇到根據(jù)圖象求解的問題，首先要根據(jù)物理定律寫出有關(guān)縱軸物理量與橫軸物理量的函數(shù)表達(dá)式，然后再結(jié)合截距與斜率的概念即可求解．四、計(jì)算題（解答要寫必要的語言文字說明，重要的演算步驟，只寫最后結(jié)果，不能得分）15.質(zhì)量為1kg的金屬桿靜止于相距1m的兩水平軌道上，金屬桿中通有方向如圖所示．大小為20A的恒定電流，兩軌道處于豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿與軌道間的動摩擦因數(shù)為0.6（g取10m/s2）。求：(1)欲使桿向右勻速運(yùn)動，求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向。(2)欲使桿向右以加速度為2m/s2作勻加速運(yùn)動，求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。【答案】(1)B1=0.1T,豎直向上(2)B2=0.4T【解析】試題分析：（1）欲使桿向右勻速運(yùn)動，則桿受到的滑動摩擦力方向向左，安培力方向向右，且兩力大小相等，根據(jù)左手定則可得，磁場方向豎直向上，BIL=μmg，解得B=0．3T（2）欲使桿向右以加速度為2m/s2作勻加速運(yùn)動，則桿受到的滑動摩擦力方向向左，安培力方向向右，根據(jù)牛頓第二定律可得BILμmg=ma，解得B=0．4T考點(diǎn)：左手定則；牛頓第二定律【名師點(diǎn)睛】根據(jù)左手定則來判斷安培力的方向，根據(jù)摩擦力和安培力相等，可以計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；利用牛頓第二第二定律可求出此時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。16.如圖所示，直線MN上方為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的足夠大的勻強(qiáng)磁場．一電子(質(zhì)量為m、電荷量為e)以v的速度從點(diǎn)O與MN成30°角的方向射入磁場中，求：(1)電子從磁場中射出時(shí)距O點(diǎn)多遠(yuǎn)；(2)電子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間為多少。【答案】(1)(2)【解析】試題分析：