山东省泰安市东平明湖中学2023-2024学年高二上学期期末复习周考物理试题（A）

试卷类型：A 高二上学期期末考试周考 物 理 试 题 一、多选题（每题5分） 1．（2019上·山东·高二统考期末）如图所示，一长为2l、宽为l的矩形导线框abcd，在水平外力作用下从紧靠匀强磁场边缘处以速度v向右匀速运动3l，规定水平向左为力的正方向．下列关于导线框所受安培力F、水平外力的冲量I、通过导线框的电量q及导线框ab两点间的电势差Uab随其运动的位移x变化的图象正确的是（　　） A．B．C．D． 2．（2020上·湖北十堰·高二校联考期中）一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠近S极一侧吊挂一根与它垂直的导体棒，图中只画出此棒的截面图，并标出此棒中的电流是流向纸内的，在通电的一瞬间可能产生的情况是（　　） A．磁铁对桌面的压力减小 B．磁铁对桌面的压力增大 C．磁铁受到向右的摩擦力 D．磁铁受到向左的摩擦力 二、计算题 3.(12分)如图甲所示,足够长的“U”型金属导轨固定在水平面上,金属导轨宽度 ,导轨上放有垂直导轨的金属杆P,金属杆质量为 ,空间存在磁感应强度 ,竖直向下的匀强磁场.连接在导轨两端的电阻 ,金属杆的电阻,其余部分电阻不计.某时刻给金属杆一个水平向右的恒力F,金属杆P由静止开始运动,图乙是金属杆P运动过程的 图象,导轨与金属杆间的动摩擦因数 .在金属杆P运动的过程中,第一个2s内通过金属杆P的电荷量与第二个2s内通过P的电荷量之比为 g取 10m/s2.求:  (1)水平恒力F的大小;  (2)求前2s内金属杆P运动的位移大小x1 ;  (3)前4s内电阻R上产生的热量. 4.(12分)如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场区域，磁场的方向垂直纸面向里，线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进入磁场．整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力f，且线框不发生转动．求： (1)线框在下落阶段匀速进入磁场时的速度v2； (2)线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1； (3)线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q. 5.(12分)如图直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限内存在场强为E，沿x轴负方向的匀强电场，第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限内存在垂直坐标平面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q（q＞0）的带电粒子，从处由静止开始运动，第1次通过x轴时沿y轴负方向。不计粒子重力。 （1）匀强磁场的磁感应强度大小； （2）粒子第3次经过y轴时的纵坐标； 6．(12分)如图有两条不计电阻的平行光滑金属导轨、，导轨间距，其中、段倾斜放置，倾斜角，，、段水平放置，两段之间通过一小段（大小可忽略）光滑圆弧绝缘材料平滑相连，在倾斜导轨左端连接一电源及电键，电源电动势，内阻。在和两端向下引出两根无电阻的金属导线通过电键与一电容量的电容器相连，在和两端与电阻器相连，在倾斜导轨、区域内加有垂直于倾斜导轨平面向下的匀强磁场，在水平导轨的区域内加有垂直水平导轨平面向上的匀强磁场，、均与导轨垂直，且，是质量为，每边电阻均为，各边长度均为的形金属框，开始时紧挨导轨静置于左侧外，现有一不计电阻的质量为的金属棒紧贴放置，合上电键时金属棒恰好静止在导轨上。 （1）求金属棒的质量； （2）断开同时闭合，金属棒向下滑行，求金属棒到达倾斜导轨底端时的速度； 7.(14分)如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，两导轨间距为L=1m，导轨左侧有两个开关S1、S2，S1与一个阻值为的定值电阻串联，S2与一个电容为C=0.5F的电容器串联。导体棒ab垂直于导轨放置，其长度为L、质量m=0.5kg、电阻r=1Ω。整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度大小为B=1T的匀强磁场中。一质量为M=0.1kg的重物通过轻质定滑轮用绝缘轻绳与导体棒ab的中点连接，开始时轻绳张紧，轻绳水平部分与导轨和导体棒在同一水平面。现将S1闭合，断开S2，使重物由静止释放，经时间t=3s导体棒达到最大速度。已知导轨足够长，不计导轨电阻，导体棒始终垂直导轨且与导轨接触良好，重物始终未落地，取重力加速度为，不计一切摩擦。求： （1）导体棒的最大速度； （2）导体棒从开始运动到刚达到最大速度时，运动的距离d； （3）导体棒从开始运动到刚达到最大速度时，电阻R中产生的热量； （4）导体棒达到最大速度后，将断开S1、S2闭合，同时撤去重物，导体棒速度再次稳定时电容器所带的电荷量。 8.(14分)如图，两固定的绝缘斜面倾角均为θ，上沿相连。两细金属棒ab(仅标出a端)和cd(仅标出c端)长度均为L、质量分别为2m和m；用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca，并通过固定在斜面上沿的两光