黑龙江省安达市高二（下）期初测试物理试题（word版含答案）

黑龙江省安达市高二（下）期初测试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．超导现象是当今高科技的热点，当一块磁体靠近超导体时，超导体会产生强大的电流并且对磁体有排斥作用，这种排斥作用可以使磁体悬浮在空中．则（　　）
A．超导体产生强大电流的原因是超导体中磁通量的变化率很大
B．超导体产生强大电流的原因是超导体中电阻为0
C．超导体中电流产生的磁场方向与磁体的磁场方向相反
D．超导体中的电流会产生焦耳热
2．回旋加速器的原理如图所示，它由两个铜质D形盒，构成，其间留有空隙，用它来加速电量为q，质量为m的某离子，D形盒中磁感应强度为B。下列说法正确的（　　）
A．回旋加速器需要的交变电压的频率为
B．只增大交变电压U，则离子的最大动能会变大
C．只增大空隙距离，则离子的最大动能会变大
D．只增大D形盒的半径，则离子的最大动能会变大
3．某导体的伏安特性曲线如图所示，由图可知(　　)
A．此导体是线性元件
B．此导体是非线性元件
C．流过导体的电流增大时，导体的电阻逐渐减小
D．流过导体的电流增大时，导体的电阻逐渐增大
二、单选题
4．四川省稻城县海子山的“高海拔宇宙线观测站”，是世界上海拔最高、规模最大、灵敏度最强的宇宙射线探测装置。假设来自宇宙的质子流沿着与地球表面垂直的方向射向这个观测站，由于地磁场的作用(忽略其他阻力的影响)，粒子到达该观测站时将（　　）
A．竖直向下沿直线射向观测站 B．与竖直方向稍偏东一些射向观测站
C．与竖直方向稍偏南一些射向观测站 D．与竖直方向稍偏西一些射向观测站
5．下列说法正确的是
A．由公式可知，电场中某点的电场强度E与试探电荷在电场中该点所受的电场力F成正比，与q成反比
B．由公式可知，在离点电荷Q距离为r的地方，电场强度E的大小与Q成正比
C．由公式U=Ed可知，在匀强电场中，E为恒量，任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比
D．由公式可知，电容器的电容C随着极板带电荷量Q的增加而变大
6．如图，闭合开关S后，灯泡A和B均正常发光。将滑动变阻器R的滑片向a端滑动，则
A．A变亮，B变暗
B．A变暗，B变亮
C．A、B都变亮
D．电容器C的带电量增加
7．如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，不同的带电粒子从圆周上的M点沿直径MON方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小均为v，粒子甲离开磁场时速度方向偏转90°，粒子乙离开磁场时速度方向偏转60°，不计粒子重力，则甲、乙两粒子在磁场中运动时间之比为（　　）
A． B． C． D．
8．如图甲所示，A、B是一条电场线上的两点。一电子仅受电场力作用，以一定的初速度沿电场线运动，其速度随时间变化的规律如图乙所示（通过A、B两点的速度分别为vA、vB）。则下列分析正确的是（　　）
A．电势φA<φB
B．场强方向为由A到B
C．A、B两点的电场强度EAD．电子在A、B两点受的电场力FA三、实验题
9．某实验小组准备测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供了如下器材：
A．电流计G1、G2（量程均3mA，内阻均为）
B．滑动变阻器R（阻值范围0~5Ω，额定电流1A）
C．定值电阻若干
D．电键及导线若干
(1)实验需要将电流计G改装成量程为0.6A的电流表，需要并联的电阻的阻值___Ω，将电流计G改装成量程为3V的电压表，需要串联的电阻的阻值_____Ω；
(2)根据提供的器材设计了如下的实验电路图甲，请你根据电路图甲用笔画线代替导线将实物图乙电路连接完整__________；
(3)闭合电键。调节滑动变阻器，测得多组电流计G1的示数I1，和电流计G2的示示数I2，以I1为纵坐标I2为横坐标作出I1-I2图像，若图像的斜率绝对值为。纵轴的截距为，由此求得电源的电动势_______V，电源的内阻_____Ω（结果均保留三位有效数字）。
10．如图1所示的黑箱中有三只完全相同的电学子元件，小明使用多用电表对其进行探测．
（1）在使用多用电表前，发现指针不在左边的“0”刻度线处，应先调整图2中多用电表的______（选填“A”，“B”或“C”）
（2）在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“×1”挡，调节好多用电表，测量各接点间阻值，测量中发现，每对接点间正反方向阻值均相等，测量记录如表，两表笔分别接a，b时，多用电表的示数如图2所示．请将读数填入表．
两表笔的接点 多用电表的示数
a，b ________Ω
a，c 10.0Ω
b，c 15.0Ω
（3）设计黑箱中的电路，在图3的方框内画出一种可能的电路．
( )
11．如图所示，将小螺线管A插入大螺线管B中不动．（1）～（3）问（填“有”或“无”）．
（1）当开关S接通或断开时，电流表中______ 电流通过；
（2）若开关S一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中______ 电流通过；
（3）当开关S一直闭合，滑动变阻器滑动触头不动时，电流表中______ 电流产生；
（4）综上所述，只要穿过______ 电路的______ 发生变化，就会产生感应电流．
四、解答题
12．将一个边长为0.20m的50匝正方形的线框，放入匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，已知这个磁场的磁通密度为4.0×10-2Wb/m2，当线框转过180°时，穿过线框的磁通量的变化量是多大？
13．如图所示，竖直平面内边长为a的正方形ABCD是磁场的分界线，在正方形的四周及正方形区域内存在方向相反、磁感应强度大小均为B的与竖直平面垂直的匀强磁场，M、N分别是边AD、BC的中点．现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M点沿MN方向射出，带电粒子的重力不计．
(1)若在正方形区域内加一与磁场方向垂直的匀强电场，恰使以初速度v0射出的带电粒子沿MN直线运动到N点，求所加场的电场强度的大小和方向．
(2)为使带电粒子从M点射出后，在正方形区域内运动到达B点，则初速度v1应满足什么条件？
(3)试求带电粒子从M点到达N点所用时间的最小值，并求出此条件下粒子第一次回到M点的时间．
14．如图所示，两平行金属导轨间的距离L=1.00m，金属导轨所在的平面与水平面夹角，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度、方向竖直向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=6.0V、内阻的直流电源。现把一个质量m=0.10kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒的电阻，金属导轨电阻不计，g取.已知，求：
（1）通过导体棒的电流；
（2）导体棒受到的安培力大小以及方向；
（3）导体棒受到的摩擦力大小与方向。
15．如图所示,长的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角．已知小球所带电荷量,匀强电场的场强,取重力加速度,,,求:
(1).小球所受电场力的大小．
(2).小球的质量．
试卷第页，共页
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参考答案：
1．ACD
【解析】
【分析】
磁体靠近超导体时，由于磁通量的变化产生感应电动势，根据楞次定律判断感应电流的磁场与原磁场的方向关系，磁体悬浮于空中，受力平衡．
【详解】
超导体产生强大的电流，是由于超导体中电阻很小，且磁通量的变化率很大，故A正确，B错误；超导体中电流产生的磁场方向与磁体的磁场方向相反，产生了排斥力，这种排斥力可以使磁体悬浮于空中，故C正确；超导体仍有电阻，则其电流会产生焦耳热，故D正确； 故选ACD．
2．AD
【解析】
【详解】
A．为保证离子每次进入电场都能处于加速状态，则电场的变化周期与离子在磁场中运动的周期相等，则有
则频率为
故A正确；
BCD．设D形盒的半径为R，当离子做匀速圆周运动的半径等于R时，获得的动能最大，则由
可得
则最大动能
可见，最大动能与加速电压无关，与空隙距离无关，增大D形盒的半径可增加离子从回旋加速器中获得的最大动能，故BC错误，D正确。
故选AD。
3．BD
【解析】
【详解】
AB．由图可知，导体的I-U图线是一条偏向电压轴的曲线，则该导体为非线性元件，故A错误，B正确；
CD．根据，结合由图象的斜率可知，斜率的倒数大小表示电阻的阻值，当导体的电流增大时，导体的电阻逐渐增大，故C错误，D正确；
故选BD。
4．B
【解析】
【详解】
质子流的方向从上而下射向地球表面，地磁场方向在赤道的上空从南指向北，根据左手定则，洛伦兹力的方向向东，所以质子向东偏转，故B正确，ACD错误。
故选B。
【点睛】
解决本题的关键掌握地磁场的方向，以及会运用左手定则判断洛伦兹力的方向。
5．B
【解析】
【详解】
试题分析：公式采用比值定义法，E反映电场本身的强弱和方向，与试探电荷在电场中该点所受的电场力F和电荷量无关，故A错误；由公式可知，Q是场源电荷，电场强度E的大小与Q成正比，E与的平方成反比，故B正确；公式中d是两点沿电场方向间的距离，所以在匀强电场中，任意两点间的电势差与这两点间沿电场方向的距离成正比，而不是与任意距离成正比，故C错误；公式采用比值定义法，C反映电容器容纳电荷的本领，与Q、U无关，故D错误．
考点：电场强度、电势、电容
【名师点睛】本题根据公式是否是比值定义法，分析各量之间的关系．比值法定义法被定义的物理量反映物质的属性；解决本题关键要掌握物理量的定义方法和公式中各量的准确含义，并要理解公式的适用条件．
6．A
【解析】
【详解】
AB.滑片向a滑动，滑动变阻器接入电路阻值变小，由“串反并同”规律可知，A灯泡与滑动变阻器串联，故A灯变亮；B灯与滑动变阻器间接并联，故B灯变暗，A正确，B错误，C错误；
D.电容器两端电压与B灯两端电压相等，B灯两端电压变小，故电容器C电荷量减小，D错误；
故选A。
7．A
【解析】
【详解】
根据题意，粒子两次射入磁场的运动轨迹如图所示
设磁场的圆形区域半径为r，由几何关系可知，两次轨迹圆的半径分别为
粒子运动的周期
甲和乙在磁场中转过的圆心角分别是 90°和60°，则时间之比为
故选A。
8．B
【解析】
【分析】
【详解】
AB．电子从A到B过程，速度减小，电场力做负功，即所受电场力向左，场强方向由A到B，沿电场方向电势降低，故满足
φA>φB
A错误，B正确；
CD．由乙图可知，图线斜率减小，电子加速度减小，由牛顿第二定律可得
故从A到B场强减小，电子受到的电场力减小，CD错误。
故选B。
9． 1 801 1.45 1.90
【解析】
【详解】
(1)[1]改装成电流表时，需要并联的电阻
[2]改装成电压表时，需要串联的电阻
(2)[3]连线如图所示；
(3)[4][5]根据闭合电路欧姆定律
得到
结合题意可知
解得
10． A 5.0
【解析】
【分析】
本题的考点是多用电表的使用．
【详解】
（1）电表使用前要机械调零，选A；
（2）根据读数可得示数为5.0Ω
（3）测量中发现，每对接点间正反方向阻值均相等，所以元件中没有二极管，所以可能的情况为
【点睛】
黑箱元件判断尤其要注意是否有二极管，而二极管具有单向导通，所以从正反方向阻值判断．
11． 有 有 无 闭合 磁通量
【解析】
【分析】
闭合电路的一部分导体切割磁感线，回路产生感应电流；穿过闭合回路的磁通量发生变化，回路中产生感应电流，根据题意与感应电流产生的条件分析答题．
【详解】
（1）闭合和断开开关瞬间，穿过回路的磁通量变化，产生感应电流；
（2）若开关S一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，穿过回路的磁通量变化，产生感应电流；
（3）当开关S一直闭合，滑动变阻器滑动触头不动时，磁通量不变，不产生感应电流；
（4）综上所述，只要穿过闭合电路的磁通量变化，就会产生感应电流．
12．3.2×10-3Wb
【解析】
【详解】
开始时刻，闭合线圈在匀强磁场中与磁场方向垂直，则穿过线圈的磁通量：
1=BS=4.0×10-2Wb/m2×（0.2m）2=1.6×10-3Wb；
当线圈从图示转过180°时，磁通量：φ2=-BS=-4.0×10-2Wb/m2×（0.2m）2=-1.6×10-3Wb；
故线圈从图示转过180°的过程，磁通量的变化量大小为：△ =2BS=2×1.6×10-3Wb=3.2×10-3Wb；
13．（1）Bv0 ，竖直向下；（2）；(3) ，；
【解析】
【详解】
（1）由题意可知，电场力与洛伦兹力平衡，
由平衡条件得：qE=qv0B，解得：E=Bv0，
因带电粒子带正电，则电场强度的方向竖直向下；
（2）此时，带电粒子的运动轨迹如图甲所示，根据几何关系得：R2=a2+（R-）2，
解得R=a，
由牛顿第二定律得：qv1B=m ，解得：v1=；
（3）由题意可画出带电粒子的运动轨迹如图乙所示，可知，带电粒子在两磁场中的轨道半径均为：r=a，
带电粒子在正方形区域内的运动时间：t1=T，
在正方形区域外的运动时间：t2=T，
由牛顿第二定律得：qvB=m（）2r，解得： ，
故带电粒子从M点到达N点所用时间的最小值：t=t1+t2=
画出带电粒子从N点继续运动的轨迹如图丙所示，知带电粒子可以回到M点，
由对称性，回到M点的时间为：t′=2T=；
点睛：该题中粒子在几种不同的场中运动，要注意画出粒子的轨迹，找到粒子运动的轨道半径，结合轨迹分析几何关系是该类题目的常规步骤．
14．(1)2A (2)1.0N, 安培力的方向水平面向右 (3)-0.2N, 摩擦力的方向沿斜面向下
【解析】
【详解】
（1）由欧姆定律得：
；
（2）导体棒受到的安培力大小为：
，
根据左手定则可知，安培力的方向水平向右；
（3）假设导体棒受到的摩擦力沿导轨向上，导体棒受到的安培力水平向右，则由平衡条件得：
得：
，
即摩擦力的方向沿斜面向下。
15．（1）（2）
【解析】
【详解】
（1）小球所受电场力F的大小为：；
（2）小球受力情况如图所示：
根据几何关系可得：
解得：．
【点睛】
本题关键是分析小球的受力情况，结合平衡知识解答．
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