【文档说明】浙江省瑞安市上海新纪元高级中学2019-2020学年高一下学期期末考试物理试题.docx，共(10)页，722.238 KB，由小赞的店铺上传

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瑞安市上海新纪元高级中学2019学年度第二学期2019级高一期末考试——物理试题卷（本试卷满分共100分，考试时间:90分钟）一、单选题（每题3分，共39分）1．关于奥斯特的贡献，下列说法中正确的是（）A．发现电场B．发现磁场C．发现电磁

场D．发现电流的磁效应2．某匀强磁场垂直穿过一个线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示。若在某1s内穿过线圈的磁通量的变化量为零，则该1s开始的时刻是（）A．第1.51sB．第1.69sC．第1

17sD．第53s3.某同学画的表示磁场B、电流I和安培力F的相互关系如图所示，其中正确的是（）A．B．C．D．4．如图所示，在范围足够大的空间存在一个磁场，磁感线呈辐状分布，其中磁感线O竖直向上，磁场中竖直固定一个轻质弹簧。在距离弹簧某一高度处，将一个金属圆盘由静止释放，

圆盘下落的过程中盘面始终保持水平，且圆盘的中轴线始终与弹簧的轴线、磁感线O重合。从圆盘开始下落，到弹簧被压缩至最短的过程中，下列说法正确的是（）A．在圆盘内磁通量不变B．从上往下看，在圆盘内会产生顺时针方向的涡流C．在接触弹簧之前

，圆盘做自由落体运动D．圆盘的重力势能减少量等于弹簧弹性势能的增加量5．如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略。下列说法中正确的是（）A．合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮B．合上开关S接通电

路时，A1和A2始终一样亮C．断开开关S切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会才熄灭D．断开开关S切断电路时，A1会闪亮一下再熄灭6.如图所示，一对大磁极，中间处可视为匀强磁场，上、下边缘处为非匀强磁场，一矩形导线框abcd保持水平，从两磁极间中心上方某处开始下落，

并穿过磁场，则()A．线框中有感应电流，方向是先a→b→c→d→a后d→c→b→a→dB．线框中有感应电流，方向是先d→c→b→a→d后a→b→c→d→aC．受磁场的作用，线框要发生转动D．线框中始终没有感应电流7.如图所示，当磁

铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是()A．向右摆动B．向左摆动C．静止D．无法判定8.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示．设

D形盒半径为R．若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f，则下列说法正确的是（）A．质子在匀强磁场每运动一周被加速一次B．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小有关C．质子被加速

后的最大速度不可能超过2πfRD．不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子9.如图，在倾角为θ的光滑斜面上垂直纸面放置-根长为L，质量为m的直导体棒，-匀强磁场垂直于斜面，当导体棒内通有垂直纸面向里的电流I时，导体棒恰

好静止在斜面上（重力加速度为g）则（）A.磁感应强度的大小为，方向垂直斜面斜向上B.磁感应强度的大小为，方向垂直斜面斜向下C.磁感应强度的大小为，方向垂直斜面斜向上D.磁感应强度的大小为，方向垂直斜面斜向下10.如图所示是实验室里用来测量磁场力的一种仪器-电流天平，某同学在实验室

里，用电流天平测算通电螺线管中的磁感应强度，若他测得CD段导线长度4×10-2m，天平（等臂）平衡时钩码重力4×10-5N，通过导线的电流I=0.5A由此，测得通电螺线管中的磁感应强度B为（）A.2.0

×10-3T方向水平向右B.5.0×10-3T方向水平向右C.2.0×10-3T方向水平向左D.5.0×10-3T方向水平向左11.如图，EOF和'''EOF为空间一匀强磁场的边界，其中''EOEO，''FOFO，且EOOF⊥，'OO为∠EOF的角平分线，'OO间的距离为L；磁场方向垂直于纸面向

里，一边长为L的正方形导线框沿'OO方向匀速通过磁场，t=0时刻恰好位于图示位置，规定导线框中感应电流沿逆时针方向为正，则感应电流i随时间t的关系图线可能正确的是（）A.B.C.D.12.如图所示，边长为的L的正方形区域abcd中存在匀强磁场，

磁场方向垂直纸面向里．一带电粒子从ad边的中点M点以一定速度垂直于ad边射入磁场，仅在洛伦兹力的作用下，正好从ab边中点N点射出磁场．忽略粒子受到的重力，下列说法中正确的是（）A.该粒子带负电B.洛伦兹力对粒子做正功C.粒子在磁场中做圆

周运动的半径为D.如果仅使该粒子射入磁场的速度增大，粒子做圆周运动的半径也将变大13.如图所示，在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，有两根竖直放置的平行金属导轨，顶端用一电阻R相连，两导轨所在的竖直平面与磁场方向垂直．一

根金属棒ab以初速度v0沿导轨竖直向上运动，到某一高度后又向下运动返回到原出发点．整个过程中金属棒与导轨保持垂直且接触良好，导轨与金属棒间的摩擦及它们的电阻均可忽略不计．则在金属棒整个上行与整个下行的两个过程中，下列说法不正确的是()

A．回到出发点的速度v等于初速度v0B．上行过程中通过R的电荷量小于下行过程中通过R的电荷量C．上行过程中R上产生的热量大于下行过程中R上产生的热量D．上行的运动时间大于下行的运动时间二、多选题（每题4分，选不全2分，选错0分）

14．如图所示，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面呈角，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，ab棒在MN与PQ之间部分的电阻为R，当ab棒沿导轨下滑的距离为x时，棒的速度大小为v。

在这一过程中下列判断正确的是（）A．金属棒ab运动的加速度大小始终为22vxB．金属棒ab此时受到的安培力为22BLvRC．通过金属棒ab横截面的电荷量为BLxRD．金属棒ab产生的焦耳热为222BLvxR15。如图所示，竖直平

行线MN、PQ间距离为a，其间存在垂直纸面向里的匀强磁场（含边界PQ），磁感应强度为B，MN上O处的粒子源能沿不同方向释放比荷为mq的带负电粒子，速度大小相等、方向均垂直磁场．粒子间的相互作用及重力不计

，设粒子速度方向与射线OM夹角为θ，当粒子沿θ=60°射入时，恰好垂直PQ射出，则（）A．从PQ边界垂直射出的粒子在磁场中运动的时间为qBm6B．沿θ=90°射入的粒子，在磁场中运动的时间最长C．粒子的速率为maqBD．PQ边界

上有粒子射出的长度为23a16.如图所示，固定的竖直光滑U型金属导轨，间距为L，上端接有阻值为R的电阻，处在方向水平且垂直于导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m、电阻为r的导体棒与劲度系数为k的固定轻弹簧相连放在导轨上，导轨的电阻忽略不计．初始时刻，弹簧处于伸长状态，其伸长量为𝑥1

=𝑚𝑔𝑘，此时导体棒具有竖直向上的初速度v0．在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触．则下列说法正确的是A．初始时刻导体棒受到的安培力大小𝐹=𝐵2𝐿2𝑣0𝑅B．初始时刻导体棒加速度的大小𝑎=2𝑔+𝐵2𝐿2𝑣0𝑚(

𝑅+𝑟)C．导体棒开始运动直到最终静止的过程中，克服安培力做功等于棒上电阻r的焦耳热D．导体棒开始运动直到最终静止的过程中，回路上产生的焦耳热𝑄=12𝑚𝑣02+2𝑚2𝑔2𝑘三、实验题（每空2分，共10分）17．为了探究电磁感应现象的产生条件，图中给出了必备的实验仪器。(1)请

你用笔画线代替导线，将实验电路连接完整_______；(2)正确连接实验电路后，在闭合开关时，灵敏电流计的指针向左发生偏转。则以下过程中能使灵敏电流计的指针向右发生偏转的是_______________。A

．断开开关时B．闭合开关后，螺线管A插入螺线管B的过程中C．闭合开关后，螺线管A放在螺线管B中不动，滑动变阻器的滑片迅速向左滑动的过程中D．闭合开关后，螺线管A放在螺线管B中不动，滑动变阻器的滑片迅速向右滑动的过程中18．霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁

传感器，用它可以检测磁场及其变化，广泛应用于测量和自动控制等领域.在电动自行车中有多处用了霍尔传感器，最典型的是测速、调速转把、断电刹把以及电动车无刷电机和霍尔助力传感器等。实验表明，铜以及大多数金属的导电物质是带负电荷的电子，但锌中的导电物质带的是正电。(1)霍尔元件的原理图如图所示，若制作霍

尔元件的材料使用的是锌，通入如图所示的电流后，N表面的电势_________M表面的电势（填“高于”、“低于”、“等于”）；(2)霍尔元件能够把磁学量_________转换为电学量_________（填物理量的名称）四．计算题（19.20.21.22分别为7分，12分，8分，12分）19.如图所

示，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽咯不计，在M和P之间接有阻值为R=3Ω的定值电阻，导体棒ab长L=0.5m，其电阻为r=1.0Ω，质量m=1kg，导体棒与导轨接触良好，其间的摩擦因数为0.5．整个装

置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T．在水平外力的作用下，导体棒v=10m/s的速度向右做匀速运动．求：（1）导体棒产生的感应电动势多大？（2）水平外力的大小？20.如图所示，两条平行的金

属导轨相距L=1m，金属导轨的倾斜部分与水平方向的夹角为37°，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN和PQ的质量均为m=0.2kg，电阻分别为RMN=1Ω和RPQ=2Ω，MN置于水平导轨上，与水平导轨间的动摩擦因数μ=0.5，PQ置于光滑的倾斜导轨上，两根金属棒均与导轨垂直

且接触良好，从t=0时刻起，MN棒在水平外力F1的作用下由静止开始以a=1m/s2的加速度向右做匀加速直线运动，PQ则在平行于斜面方向的力F2作用下保持静止状态，t=3s时，PQ棒消耗的电功率为8W，不计导轨的电阻，水平导轨足够长，MN始终在水平导轨上运动．

求：（1）磁感应强度B的大小．（2）t=0~3s时间内通过MN棒的电荷量．（3）求t=6s时F2的大小和方向．（4）若改变F1的作用规律，使MN棒的运动速度v与位移x满足关系：v=0.4x，PQ棒仍然静

止在倾斜轨道上，求MN棒从静止开始到x=5m的过程中，系统产生的热量．21.如图所示，直角坐标系中的第Ⅰ象限中存在沿y轴负方向的匀强电场，在第Ⅱ象限中存在垂直纸面向外的匀强磁场．一电量为q、质量为m的带正

电的粒子，在-x轴上的点a以速率v0，方向和-x轴方向成60°射入磁场，然后经过y轴上的b点垂直于y轴方向进入电场，并经过x轴上x=2L处的c点时速度大小为v0．不计粒子重力．求（1）磁感应强度B的大小（2）电场强

度E的大小．22.某研究小组设计了如图所示的双立柱形粒子加速器，整个装置处于真空中。已知两个立柱底面均为边长为d的正方形，各棱均分别和某一坐标轴平行。立柱1下底面中心坐标为(𝑑2,𝑑2,0)，立柱2下底面中心坐标为(𝑑2,41𝑑2,0)，它们的上底面均位于𝑧=10𝑑的平面内。两个立柱

上、下底面间的电压大小均为U，立柱1内存在着沿z轴正方向的匀强电场，立柱2内存在着沿z轴负方向的匀强电场，两立柱外电场均被屏蔽。在𝑧>10𝑑和𝑧<0的空间内存在着沿x轴正方向的两个匀强磁场，其磁感应强度分别是𝐵1和𝐵2(均未知)。现有大量的带正电的粒子从立柱1底面各处由静

止出发，经过立柱1、2加速后能全部回到立柱1的下底面。若粒子在经过𝑧=0和𝑧=10𝑑两个平面时，仅能自由进出两立柱的底面(经过其它位置均会被吸收)；该粒子质量为m、电荷量为q，不计粒子重力及粒子间的

相互作用力。求：(1)粒子经过立柱2下底面时的动能𝐸𝑘；(2)磁感应强度𝐵1和𝐵2的大小；(3)若两立柱上、下底面间电压的大小可调且在粒子运动过程中保持同一定值；两个磁场仅方向可变且保持与z轴垂直。求从立柱1下底面出发

的粒子再次回到立柱1下底面的最短时间t。瑞安市上海新纪元高级中学2019学年度第二学期2019级高一期末考试——物理试题答案解析一．选择题12345678910111213141516DCABADACBACDCB

CADBD17．AC18．高于磁感应强度电压19.解：（1）由法拉第电磁感应定律得：E=Blv=0.4×0.5×10V=2V；由右手定则判断ab中电流的方向为从b向a合电路欧姆定律得：I==（2）由闭=0.5A；安培力大小为：F=BIL=0.4×0.5×0.5=0.1N；f=μmg=

0.5×10=5N摩擦力为：根据平衡条件可知：F'=f+F=5+0.1=5.1N；答：（1）ab中的感应电动势2V；（2）外力大小为5.1N2021.答：（1）磁感应强度B的大小为；（2）电场强度E的大小为22

.(1)粒子经过立柱2下底面时，共经过2次加速，根据动能定理：2𝑞𝑈=𝐸𝑘−0，𝐸𝑘=2𝑞𝑈。(2)要使大量的带正电的粒子从立柱1底面各处由静止出发，经过立柱1、2加速后能全部回到立柱1的下底面，需要立柱1最左面的到达立柱

2最左面，立柱1最右面的到达立柱2最右面，第2次加速后亦然，即在磁场中圆周运动半径等于10d。第一次加速后：𝑞𝑈=12𝑚𝑣12，𝑞𝑣1𝐵=𝑚𝑣12𝑟(𝑟=10𝑑)，解得𝐵1=110𝑑√2𝑚𝑢𝑞第一次加速后：2𝑞𝑈=12𝑚𝑣22，�

�𝑣2𝐵=𝑚𝑣22𝑟(𝑟=10𝑑)，解得𝐵2=15𝑑√𝑚𝑈𝑞(3)粒子在磁场中的圆周运动时间与粒子速度无关，等于半个周期，所以要减少时间需要减少电场中的运动时间，但是随着速度增加

，圆周运动的半径变大，其最大半径为对角线，对应粒子从立柱1最左面的到达立柱2最右面，而且是对角线，如图：𝑟𝑚=12√(21𝑑)2+𝑑2最大半径为𝑟𝑚=12√(21𝑑)2+𝑑2=√4422𝑑，由𝑞𝑣1𝐵1=𝑚𝑣12𝑟𝑚，𝑞𝑣2𝐵2=𝑚𝑣22𝑟𝑚，

解得：𝑣1=√442𝑞𝐵1𝑑2𝑚，𝑣2=√442𝑞𝐵2𝑑2𝑚；最短时间为：𝑡=10𝑑𝑣12+𝜋𝑚𝑞𝐵1+𝜋𝑚𝑞𝐵2+10𝑑𝑣1+𝑣22，解得𝑡=[200√442221+(5√2+5)𝜋]𝑑√𝑚𝑞𝑢。答：(1)粒子经过立柱2下

底面时的动能为2qU；(2)磁感应强度𝐵1为110𝑑√2𝑚𝑢𝑞，𝐵2为15𝑑√𝑚𝑢𝑞(3)从立柱1下底面出发的粒子再次回到立柱1下底面的最短时间为[200√442221+(5√2+5)]𝑑√𝑚

𝑞𝑈。