全国百强校北京市人民大学附属中学2017-2018学年高二上学期期末考试物理试题

2018 北京市人大附中高二（上）期末

物 理

2018.1

（其中前 16 道题为选修 3-1 模块考试，请将所有选择题中符合题意的选项涂在对应题号的答题纸上，所有试 题均答在答题纸上，只交答题纸）

一、本题共 12 小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。(每小题 4 分，共 48 分) ．．．．．．

1.关于电动势，下列说法错误的是( ．．

)

A.电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大

B.电源两极间的电压即是电源电动势 C.电源电动势在数值上等于内、外电压之和 D.电源电动势与外电路的组成无关 2.如图所示电路中，电源的内阻为 r，三只灯泡原来都正常发光，当滑动变阻器的滑动触头 P 向左移动时，下 面的判断不正确的是（ ）

A.L1 变亮 B.L2 变亮 C.L3 变亮

D.路端电压变小 3.1822 年建立的“分子电流假说”，初步确立了“磁场的电本质”，提出分子电流假说的科学家是（ ） A.安培 B.库仑 C.劳伦施 D.洛伦兹 4.关于磁感强度，正确的说法是（ ）

A.根据定义式 B=，磁场中某点的磁感强度 B 与 F 成正比，与 IL 成反比

B.磁感强度 B 是矢量，方向与 F 的方向相同 C.B 是矢量，方向与通过该点的磁感线的切线方向相同

D.电流在磁场中某点不受磁场力作用，则该点的磁感强度一定为零

5.两根互相平行的长直导线距离较近，通以相反方向的电流，电流大小关系 I1＞I2，设 I1 受到的安培力为 F1,I2

受到的安培力为 F2，则下列说法中正确的是（ ）

A.F1＞F2，相互吸引 B.F1＜F2，相互排斥 C.F1=F2,相互排斥 D.F1=F2，相互吸引 6.关于安培力和洛伦兹力，下列说法中正确的是（ ） A.放置在磁场中的通电导线，一定受到安培力作用 B.带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力作用 C.因安培力垂直于通电导线，故安培力对通电导线一定不做功 D.因洛伦兹力垂直于电荷运动方向，故洛伦兹力对运动电荷一定不做功

7.条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平位置，条形磁体中心穿过圆环中心，如图所示，若圆环为弹性环，其形状 由 I 扩大到 II，那么圆环内磁通量的变化情况是（ ）

A.磁通量不变 B.磁通量增大 C.磁通量减小 D.条件不足，无法确定 8.如图所示，由导线做成的直角等腰三角形框架 abc，放在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，框架平面与磁感线 平行。导线中通有稳恒电流 I 时，ab、bc、ca 各边受到的安培力分别为 F1、F2、F3，则下列说法正确的是（ ）

A.F1 和 F3 大小相等，方向相反

1 / 10

B.F1 和 F2 大小相等，方向相同 C.F2 和 F3 大小相等 D.F2=0，F1＞F3

9.如图所示，在正交的匀强电场 E 和磁场 B 的区域内（磁场方向垂直纸面向里），有一离子恰能沿直线从左向 右飞过此区域（不计离子重力）下列说法正确的是（ ）

A.此离子带正电，E 方向应向上 B.此离子带负电，E 方向应向上 C.不管此离子带何种电，E 方向都向下 D.此离子可能做加速直线运动

10.回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质 D 形盒 D1、D2 构成，其间留有空隙，下列说法正确 的是（ ）

A.粒子从电场中获得能量 B.粒子从磁场中获得能量 C.粒子由加速器的边缘进入加速器，由加速器的边缘向中心进行加速 D.粒子离开加速器时最大速度由加速电压的大小决定

11.1922 年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明和同位素的研究获得了诺贝尔化学奖；若一束粒子由左端射入 质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是（ ）

A.该束带电粒子带负电 D.速度选择器的 P1 极板带负电 C.在 B2 磁场中运动半径越大的粒子，质量越大 D.在 B2 磁场中运动半径越大的粒子，荷质比 q/m 越小

12.将一束等离子体（即高温小电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体上来说呈电中性）喷 入磁场，由于等离子体在磁场力的作用下运动方向发生偏转，磁场中的两块金属板 A 和 B 上就会聚集电荷，从而在 两板间产生电压，在图示磁极配置的情况下，下列表述不正确的是（ ）

A.金属板 B 的电势较高 B.通过电阻 R 的电流方向是 b→R→a C.等离子体在 A、B 间运动时，磁场力对等离子体做正功 D.等离子体在 A、B 间运动时，磁场力对等离子体不做功

二、填空题：（每空 2 分，共 14 分）

13.某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和柑橘制作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势 E 和内阻 r， 并探究电极间距对 E 和 r 的影响，实验器材如图所示。

①测量 E 和 r 的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压 U 和流过电源的电流 I，依据公式 ， 利用测量数据做出 U—I 图象，得出 E 和 r。

②将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，请在图中用笔画线代替导线连接电路。 ③实验中依次增大铜片与锌片的间距，分别得出相应果汁电池的 U—I 图象如图中（a）、（b）、（c）、（d）所示，

2 / 10

由此可知：在该实验中，随电极间距的增大，电源电动势 内阻 （填“增大”、“减小”或“不变”）。

④曲线(c)对应的电源电动势 E= V，内阻 r=

（填“增大”、“减小”或“不变”），电源 Ω 。（均保留三位有效数字）

⑤当外电路总电阻为 2500Ω 时，该电源的输出功率 P= mW.(均保留三位有效数字) 三、解答题（本题共 3 小题，共 38 分） 解题要求：写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。

14.（8 分）将导体放在沿 X 方向的匀强磁场中，并通有沿 y 方向的电流时，在导体上下两侧间会出现电势差， 此现象称为霍尔效应。利用霍尔效应的原理可以制造磁强计，测量磁场的磁感应强度。磁强计的原理如图所示，电 路中有一段金属导体，它的横截面为边长等于 a 的正方形，放在沿 x 正方向的匀强磁场中，导体中通有沿 y 方向、 电流强度为 I 的电流，已知金属导体单位体积中的自由电子数为 n，电子电量为 e，金属导体导电过程中，自由电 子所做的定向移动可以认为是匀速运动，测出导体上下两侧面间的电势差为 U，求：

（1）导体上、下侧面那个电势较高？ （2）磁场的磁感应强度是多少？

15.（15 分）如图所示，两平行金属导轨间的距离 L=0.40m,金属导轨所在平面与水平面夹角θ =37°，在导轨 所在的平面内，分布着磁感应强度 B=0.50T、方向垂直导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势 E=4.5V、 内阻 r=2.5Ω 的直流电源。现把一个质量 m=0.040kg 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，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻 R0=2.5Ω ，金属导轨电阻不计，取 g=10m/s 。 2

已知 sin37°=0.60，cos37°=0.80，求： （1）通过导体棒的电流； （2）导体棒受到的安培力； （3）导体棒受到的摩擦力。

3 / 10

16.（15 分）如图所示，直线 MN 上方有垂直纸面向外的足够大的有界匀强磁场区域，磁感应强度为 B，正、负 电子同时从 0 点以与 MN 成 30°角的相同速度 v 射入该磁场区域（已知正、负电子质量均为 m，电量均为 c，重 力均忽略不计，正电子带正电），经一段时间后从边界 MN 射出，求： （1）它们从磁场中射出时，出射点间的距离； （2）它们从磁场中射出的时间差。

选修 3-1 模块考试到此结束，以下为期末考试部分

四、本题共 5 小题；每小题 4 分，共计 20 分。每小题的选项中有一个或多个是符合题意的，全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有错选或不答的得零分。

17.如右图所示，下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置在光滑水平桌面上，管底有一带电的小 球，整个装置以水平向右的速度 v 匀速运动，沿垂直于磁场的方向进入方向水平的匀强磁场，由于水平拉力 F 的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端开口飞出，小球的电荷量始终保持不变，则从玻璃 管进入磁场到小球运动到上端开口的过程中，关于小球运动的加速度 a、沿竖直方向的速度 vy、拉力 F 以及管 壁对小球的弹力做功的功率 P 随时间 t 变化的图象分别如下图所示，其中正确的是（ ）

18.如图所示，电路的左侧是一个电容为 C 的电容器，电路的右侧是一个环形导体，环形导体所围的面积为 S。 在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示。则在 0~t0 时间 内电容器（ ）

A.上极板带负电 B.上极板带

CS(B2-正电 C.所带电荷量为 B1)/t0

D.所带电荷量为 CSB2/t0

4 / 10