北京巿通州区2019-2020学年高二上学期期末物理试卷

下列物理量中，用来描述磁场强弱和方向的是（　　 ）

A.磁通量 B.安培力 C.洛伦兹力 D.磁感应强度

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关于感应电动势E的单位，下列选项中正确的是（　　 ）

A.Wb/s B.J C.A D.T

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关于电场强度和磁感应强度，下列说法中确的是（　 ）

A.由知，E与F成正比、与q成反比

B.电场中某点电场强度的方向与在该点带正电的检验电荷所受电场力的方向相同

C.由知，B与F成正比、与I成反比

D.磁场中某点磁感应强度的方向与放入磁场中的通电直导线所受安培力的方向相同

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如图所示，三块相同蹄形磁铁a、b、c并列放置在水平桌面上。导体棒用图中1、2轻而柔软的细导线悬挂起来，它们与导体棒和电源构成回路（电源没有在图中画出），导线1、2接在直流电源的两端，认为导体棒所在位置附近为匀强磁场。接通电源后，导体棒偏离竖直方向，位置如图中所示。依次撤去磁铁b、c，看到导体棒的摆动幅度逐渐减小。根据该实验的操作，下列说法正确的是（　　 ）

A.导线1接在直流电源的负极，导线2接在直流电源的正极

B.磁场越强，导体棒受到的安培力越大

C.电流越大，导体棒受到的安培力越大

D.导体棒在磁场中的长度越长，导体棒受到安培力越大

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处于一匀强磁场中的一段载流导体，若导体内的自由移动的电荷沿x轴正方向运动，会受到洛伦兹力作用，在导体内就会形成一电场，这种现象就是霍尔效应。下图中对电场方向描述在确的是（　 ）

A.

B.

C.

D.

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如图所示、几位同学在做“摇绳发电”实验：把一条长导线的两端连在一个灵敏电流表的两个接线柱上，形成闭合回路。两个同学迅速摇动AB这段“绳”。假设图中情景发生在赤道，地磁场方向与地面平行。图中摇“绳”同学是沿东西站立的，甲同学站在西边，手握导线上的A点，乙同学站在东边，手握导线上的B点。下列说法正确的是（　　 ）

A.此位置的地磁场方向由北指向南

B.当“绳”向下运动时，“绳”中电流从A流向B

C.当“绳”摇到最高点时，“绳”中电流最大

D.当“绳”摇到最低点时，“绳”受到的安培力最大

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如图所示，线圈L与小灯泡D并联后接到电源上。闭合开关S，稳定后，通过线圈的电流为，通过小灯泡D的电流为。断开开关S，发现小灯泡D闪亮一下再熄灭。下列说法正确的是（　 ）

A.断开开关S前后，通过线圈的电流方向不变

B.断开开关S前后，通过小灯泡的电流方向不变

C.断开开关S，发现小灯泡D闪亮一下再熄灭，是小灯泡D发生了自感

D.断开开关S前后，通过小灯泡两次的电流是一样大的

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如图中是匀强磁场里的一片金属片，其平面与磁场方向平行，一个粒子从某点以与垂直的速度射出，动能是，该粒子在磁场中的运动轨迹如图所示。今测得它在金属片两边的轨道半径之比是，若在穿越金属板过程中粒子受到的阻力大小及电荷量恒定，则下列说法正确的是

A.该粒子的动能增加了

B.该粒子的动能减少了

C.该粒子做圆周运动的周期减小

D.该粒子最多能穿越金属板6次

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如图为速度选择器示意图，、为其两个极板。某带电粒子电荷量为q，以速度从射入，恰能沿虚线从射出。不计粒子重力，下列说法正确的是（　　 ）

A.该粒子一定带正电

B.该粒子以速度从射入，也能沿虚线从射出

C.该粒子以速度2从射入，仍能沿虚线从射出

D.该粒子电荷量变为2q，以速度从射入，仍能沿虚线从射出

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如图所示，光滑水平地面上竖直放置两根圆柱形铝管，其粗细，长短均相同，其中管甲无缝，管乙有一条平行于轴线的细缝，两枚略小于管内径的相同小磁铁a、b，同时从两管上端由静止释放，穿过铝管后落到地面（忽略空气阻力）。下列说法正确的是（　　 ）

A.a、b一定同时落地

B.a、b下落过程中都是机械能守恒

C.落地时，a比b的速度小

D.落地时，a、b的速度相等

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现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。它的基本原理如图所示，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动。电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化，产生的感生电场使电子加速。上图为侧视图，下图为真空室的俯视图，如果从上向下看，电子沿逆时针方向运动。已知电子的电荷量为e，电子做圆周运动的轨道半径为r，因电流变化而产生的磁感应强度随时间的变化率为(k为一定值)。下列说法中正确的是（　 ）

A.为使电子加速，电磁铁的磁性应逐渐减弱

B.为使电子加速，感生电场的方向应该沿逆时针方向

C.为使电子加速，当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时，电流应该增大

D.电子在圆形轨道中加速一周的过程中，感生电场对电子所做的功为2

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如图所示，天平可以用来测定磁感应强度，磁场方向垂直纸面向里(虚线围成的区域)，天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，下底边长为，右侧边伸入磁场中的长为，线圈中通有电流I（方向如图）时，在天平左、右两边加上质量分别为的砝码，天平平衡；当电流反向（大小不变）时，在某一边需再加上质量为m的砝码后天平重新平衡，下列说法中正面的是（　 ）

A.需要在左边加上质量为m的砝码，天平才能重新平衡

B.磁场的磁感应强度

C.磁场的磁感应强度

D.磁场的磁感应强度

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某研究性学习小组描绘了三种电学元件的伏安特性曲线，如图所示，下列判断中正确的是（　 ）

A.图甲反映该电学元件的导电性能随电压的增大而增强

B.图乙反映温度会影响该电学元件的导电性能

C.图丙反映该电学元件加正向电压和反向电压时导电性能一样

D.图丙反映该电学元件如果加了较高的反向电压（大于40V）时，反向电流才急剧变大

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均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd，边长L=20cm，每边的电阻R=0.50Ω，将其置于磁感应强度B= 0.10T的有界水平匀强磁场上方h=5.0m处，如图所示，线框由静止自由下落，线框平面始终与磁场方向垂直，且ab边始终与磁场的水平边界平行。取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，当ab边刚进入磁场时，下列说法确的是（　　 ）

A.感应电动势大小为2V

B.通过ab边的电流方向由b→a，大小为0.1A

C.ab边受到的安培力方向向上、大小为0.2N

D.线框ab两点间的电压是0.15V

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小明用如图所示的装置研究“电磁感应现象”，螺线管与电流计构成闭合电路，条形磁铁N极朝下。

（1）要想使电流计指针发生偏转，小明进行了以下4种操作，其中可行的是____（选填选项前的字母）。

A.螺线管不动，磁铁匀速插入或拔出螺线管

B.螺线管不动，磁铁加速插入或拔出螺线管

C.磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动

D.磁铁与螺线管保持相对静止，一起在水平面内做圆周运动

（2）在（1）的研究中，小明发现电流计指针偏转方向会有不同，也就是感应电流方向不同，根据（1）中的操作，那么感应电流方向与下列哪些因素有关_________________（选填选项前的字母）。

A.磁铁的磁性强弱

B.磁铁运动的方向

C.磁铁运动的速度大小

D.螺线管的匝数

（3）小明又将实验装置改造，如图所示，螺线管A经过滑动变阻器与开关、电池相连构成直流电路；螺线管B与电流计构成闭合电路。螺线管B套在螺线管A的外面。为了探究影响感应电流方向的因素，闭合开关后，以不同的速度移动滑动变阻器的滑片，观察指针摆动情况；由此实验可以得出恰当的结论是______（选填选项前的字母）

A.螺线管A的磁性变强或变弱影响指针摆动方向

B.螺线管A的磁性变强或变弱影响指针摆动幅度大小

C.螺线管A的磁性强弱变化快慢影响指针摆动方向

D.螺线管A的磁性强弱变化快慢影响指针摆动幅度大小

（4）在（3）研究中，闭合开关后，螺线管A的电流稳定时，螺线管B中也存在磁场，但不出现感应电流，这说明什么？___________________________。

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某组同学测定某合金电阻率的实验，部分实验器材如下：待测合金丝R（阻值约8Ω）。学生电源（5V）、开关、导线、电流表A（量程0～0.6A，内阻约0.125Ω）、电压表V（量程0～3V，内阻约3kΩ）。滑动变阻器R（最大阻值5Ω），螺旋测微器、红外线测温仪等。

（1）①为尽可能使实验误差较小，下列电路图中恰当的是____________（选填“图1”或“图2”）。

②用所选择的电路图，测得的合金丝电阻值___________（选填“大于”，“等于”或“小于”）真实值。

（2）下表为实验室对一些长度相同粗细不同的同一种合金丝的测量数据表

①结合表中的数据，要研究合金电阻率与横截面积的关系，需观察对比____________两组数据。

②由以上表格数据，你认为影响合金电阻率的因素是______________________________。

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某组同学利用如图1所示的实验电路要测定一节干电池的电动势和内电阻，要求尽量减小实验误差。供选择的器材有：电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V，内阻约15kΩ）、电阻箱R（0～999.9Ω）、开关一个，导线若干。（计算结果均保留两位有效数字）

（1）这组同学记录了6组数据，对应的点已经标在图2坐标纸上。请在坐标纸上画出U－I图线，并根据所画图线，得出干电池的电动势E值和内电阻r值；

（2）当U=1.36V时，计算电源的输出功率P的大小；

（3）用一个电动势为E、内电阻为r的电源，向电阻箱R供电。请推导电源输出功率最大时需满足的条件。

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场是物质存在的一种形式。我们可以通过物体在场中的受力情况来研究场的强弱，并由此定义了电场强度、磁感应强度等物理量。

（1）写出电场强度的定义式，并说明公式中各物理量的含义；

（2）写出磁感应强度的定义式，并说明公式中各物理量的含义。

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电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化为电势能的装置，在不同的电源中，非静电力做功的本领也不相同，物理学中用电动势来表明电源的这种特性。如图所示，固定于水平面的U形金属框架处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，金属框两平行导轨间距为L，金属棒ab在外力的作用下，沿框架以速度v向右做匀速直线运动，运动过程中金属棒始终垂直于两平行导轨并接触良好。已知电子的电荷量为e，金属棒ab的长度为L。

（1）请根据法拉第电磁感应定律，推导金属棒ab切割磁感应线产生的感应电动势E；

（2）在金属棒产生电动势的过程中，请说明是什么力充当非静电力，并求出这个非静电力所做的功W的大小；

（3）设单位时间内有N个电子从a端运动到b端，求电源的电功率P的大小。

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如图1所示，在电磁炉上放置装有适量水的平底锅，再将一个连有小灯泡的线圈套在平底锅外，可以看到小灯泡点亮。其中，线圈和小灯泡组成的电路如图2所示。当电磁炉工作时，假设线圈所在空间均匀分布有与线圈平面垂直的磁场，磁感应强度变化率，设线圈匝数为n，线圈所围成的面积为S。

（1）a.请分析说明小灯泡被点亮的原因；b.要使小灯泡亮度变化，可以采取哪些具体措施；

（2）有一种电磁炉专用锅，假设其锅底可等效成一系列半径不同的同心导电环，如图3所示，导电环之间此绝缘，设导电环单位长度的电阻为（忽略不同环中感应电流之间的相互影响，不计其他能量损失。）求半径为r的导电环中的感应电流的表达式。

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