2016-2017学年吉林长春十一高中等校高二上期中考物理卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

自然界的力、电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。下列说法不正确的是（   ）

A．法拉第不仅提出了场的概念，而且直观地描绘了场的清晰图像

B．欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系

C．安培分子电流假说认为分子电流使每个物质微粒成为微小的磁铁，它的两侧相当于两个磁极

D．奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电和磁的联系

2. 难度：中等

在如图所示的匀强磁场中,已经标出了电流I和磁场B以及磁场对电流作用力F三者的方向,其中错误的是（   ）

3. 难度：中等

如图所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动过程中，线圈ab将（  ）

A. 静止不动

B. 逆时针转动

C. 顺时针转动

D. 发生转动，但因电源的极性不明，无法确定转动的方向

4. 难度：简单

如图所示，三条长直导线都通以垂直纸面向外的电流，且I₁=I₂=I₃，则距三条导线等距离的A点处磁场方向为（ ）

A. 向上    B. 向下    C. 向左    D. 向右

5. 难度：中等

如图所示，一个边长为L、三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，线框平面与磁场垂直。若通以图示方向的电流，电流强度I，则金属框受到的磁场力为（  ）

A. 0    B. ILB    C.     D. 2ILB

6. 难度：中等

如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd．ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN。第一次ab边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q₁，通过线框导体横截面的电荷量为q₁．第二次bc边平行MN进入磁场．线框上产生的热量为Q₂，通过线框导体横截面的电荷量为q₂，则（    ）

A．Q₁=Q₂，q₁=q₂

B．Q₁>Q₂，q₁>q₂

C．Q₁>Q₂，q₁=q₂

D．Q₁=Q₂，q₁>q₂

7. 难度：困难

套在长绝缘直棒上的小环质量为，带电量为，小环内径比棒的直径略大。将棒放置在方向均水平且正交的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为E，磁感应强度为B，小环与棒的动摩擦因数为，重力加速度为，现将小环从静止释放，小环可沿绝缘直棒下滑，棒足够长，下列说法错误的是（     ）

A．小环从静止释放瞬间加速度

B．小环运动过程的最大加速度

C．小环运动过程中最大速度

D．当摩擦力增加到与重力平衡时，小球的速度最大

8. 难度：中等

下列关于电场和磁场的说法中正确的是（  ）

A. 电场强度为零的点，正检验电荷受力一定为零

B. 通电导线在磁场中某处不受磁场力作用，则该处的磁感应强度一定为零

C. 电荷在电场中所受电场力的方向与该处的电场方向相同

D. 小磁针静止时N极所指方向与该处磁场方向相同

9. 难度：中等

闭合回路由电阻R与导线组成，其内部磁场大小按图乙变化，方向如图甲所示，则回路中（    ）

A．电流方向为顺时针方向

B．电流越来越大

C．磁通量的变化率恒定不变

D．产生的感应电动势越来越大

10. 难度：压轴

如图甲所示是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒．在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连．带电粒子在磁场中运动的动能E_k随时间t的变化规律如图乙所示，忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是 （   ）

A．高频电源的变化周期应该等于t_x–t_x－1

B．在E_k–t图中应有t₄–t₃ = t₃–t₂ = t₂–t₁

C．若电源电压可变，粒子加速次数越多，粒子最大动能一定越大

D．要想粒子获得的最大动能增大，可增加D形盒的半径

11. 难度：压轴

霍尔式位移传感器的测量原理如图所示，有一个沿z轴正方向的磁场，磁感应强度B=B₀+kz（B₀、k均为常数且k为正数）。将霍尔元件固定在物体上，保持通过霍尔元件的电流I不变（方向如图所示），当物体沿z轴正方向平移时，由于位置不同，霍尔元件在y轴方向的上、下表面的电势差U也不同,则（    ）

A．磁感应强度B越大，上、下表面的电势差U越大

B．k越大，传感器灵敏度（）越高

C．若图中霍尔元件是电子导电，则上表面电势高

D．电流越大，上、下表面的电势差U越小

12. 难度：压轴

如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，∠A=60°，AO=a。在O点放置一个电子源，可以向各个方向发射速度不同的电子，电子的比荷为，发射速度为，对于电子进入磁场后的运动（不计电子的重力），下列说法正确的是（     ）

A．电子可能打到A点

B．电子在磁场中运动时间越长，其轨迹线越长

C．电子在磁场中运动时间越长，其轨迹线所对应的圆心角越大

D．在AC边界上有三分之二区域有电子射出

二、多选题

13. 难度：困难

下述关于用多用表欧姆档测电阻的说法中正确的是（   ）

A．测量电阻时如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的档位，重新调零后测量

B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，会影响测量结果

C．测量电阻时，电流是从红表笔流入的

D．测量阻值不同的电阻时都必须重新调零

E．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 Ω

三、实验题

14. 难度：困难

某同学为了测量某电池的电动势 E和内阻 r，设计了如图所示的电路．并已连接成实物图，已知定值电阻R₀=20Ω，电压表V₁、V₂为理想电压表。

（1）根据如图所示实物电路，请在虚线框内画出实验电路图．

（2）实验中，该同学移动滑动变阻器滑片，读出电压表V₁和V₂的示数U₁、U₂，数据如下表所示．请根据表格中的数据在图示的坐标纸中画出U₂-U₁的图线。

（3）由图象可得该电源的电动势E=    V，内阻r=    Ω．（结果保留三位有效数字）。

四、计算题

15. 难度：困难

如图所示，直角坐标系第一象限有垂直纸面向里磁感应强度为B的匀强磁场，一电子质量为m，电荷量为q（重力不计），以速度v₀与x轴成θ角射入匀强磁场中，最后从x轴上的P点射出磁场，求：

（1）的长度；

（2）电子由O点射入到P点所需的时间t  。

16. 难度：困难

均匀导线制成的正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m，将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行。当cd边刚进入磁场时，

（1）求线框中产生的感应电动势;

（2）求cd两点间的电压。

17. 难度：压轴

如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限以ON为直径的半圆形区域内，存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从y轴上y=h处的M点，以速度v₀垂直于y轴射入电场，经x轴上x=2h处的P点进入磁场，最后以垂直于y轴的方向射出磁场。不计粒子重力。求：

（1）电场强度大小E ；

（2）粒子离开磁场位置坐标。

18. 难度：中等

如图所示，粒子源S可以不断地产生质量为m、电荷量为+q的粒子（重力不计）．粒子从O₁孔漂进（初速不计）一个水平向右的加速电场，再经小孔O₂进入相互正交的匀强电场和匀强磁场区域，电场强度大小为E，磁感应强度大小为B₁，方向如图．虚线PQ、MN之间立体空间存在着水平向右的匀强磁场，磁感应强度大小为B₂（磁场范围足够大，图中未画出）。有一块折成直角的硬质塑料板abc（不带电，宽度很窄，厚度不计）放置在PQ、MN之间（截面图如图所示），a、c两点恰分别位于PQ、MN上，ab=bc=L，α= 45°．现使粒子能沿图中虚线O₂O₃进入PQ、MN之间的区域．

（1）求加速电压U₁；

（2）假设粒子与硬质塑料板相碰后，速度大小不变，方向变化遵守光的反射定律，不计与板碰撞的时间．求粒子在PQ、MN之间的区域中运动的时间是多少？