高二上学期物理(理科)期末试题(答案).doc

高二物理(理科)期末考试试题（卷）
温馨提示：
1．本试题分为第Ⅰ卷、第Ⅱ卷和答题卡。全卷满分100分。
2．考生答题时，必须将第Ⅰ卷上所有题的正确答案用2B铅笔涂在答题卡上所对应的信息点处，答案写在Ⅰ卷上无效，第Ⅱ卷所有题的正确答案按要求用黑色签字笔填写在答题卡上规定位置，填写在其他位置无效。
3．考试结束时，只将答题卡交给监考老师。
第Ⅰ卷 （选择题，共 48分）
一、选择题：（本题共l2小题，每小题4分，共48分。每小题给出的四个选项中，至少有一项符合要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分，第10、11、12题为多选题，其余为单选题)
1．下列关于磁感应强度的说法中正确的是 (　　)
A．一小段通电导体放在磁场中M处，受到的磁场力比N处的大，说明M处的磁感应强度比N处的磁感应强度大
B．由B＝可知，某处的磁感应强度的大小与放入该处的通电导线所受磁场力F成正比，与导线的IL成反比
C．一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零
D．小磁针N极在某处所受磁场力的方向与该处磁感应强度的方向一致
2．如图所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面。线圈内通有图中方向的电流后，线圈的运动情况是 (　　)
A．线圈靠近磁铁向左运动
B．线圈远离磁铁向右运动
C．从上向下看顺时针转动
D．从上向下看逆时针转动
3．有两根长直导线a、b互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图。在图中所示的平面内，O点为两根导线连线的中点，M、N为两根导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与O点的距离相等。若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I，则关于线段MN上各点的磁感应强度的说法中正确的是(　　)
A．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同
B．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反
C．在线段MN上所有点的磁感应强度都不可能为零
D．在线段MN上所有点的磁感应强度都是大小相等，方向相同
4．如图所示，闭合圆形导线线圈放置在匀强磁场中，线圈平面与磁场平行，其中ac、bd分别是平行和垂直于磁场方向的两条直径。则线圈做如下运动时，能产生感应电流的是(　　)
A．使线圈在纸面内向右平动
B．使线圈在纸面内向上平动
C．使线圈以ac为轴转动
D．使线圈以bd为轴转动
5．如图所示，AC是一个用导线弯成的半径为R、以O为圆心的四分之一圆弧，将其放置在与平面AOC垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。当在该导线中通以方向由A到C，大小为I的恒定电流时，该导线受到的安培力的大小和方向是(　　)
A．，垂直AC的连线指向右上方
B．，垂直AC的连线指向左下方
C．BIR，垂直AC的连线指向右上方
D．BIR，垂直AC的连线指向左下方
6．目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图所示为它的发电原理：将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的粒子，而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就聚集了电荷。磁极配置如图中所示的情况，下述说法正确的是(　　)
A．A板带正电，B板带负电
B．电阻中电流从b端经电阻流向a端
C．金属板A、B间的电场方向由A板指向B板
D．离子发生偏转的原因是离子所受电场力大于所受洛伦兹力
7．利用如图所示的电流互感器可以测量被测电路中的大电流，若输电线中为正弦式交流电，互感器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝1∶100，输电线间电压为220V，交流电流表A的示数是50 mA，则(　　)
A．被测电路的电流平均值为5 A
B．被测电路的电流最大值为5A
C．副线圈两端的电压有效值为2.2×104 V
D．原副线圈中的电流同时达到最大值
8．如图所示，平行导轨间距为d，一端跨接一个电阻R，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于平行金属导轨所在平面。一根金属棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在金属导轨上滑行，金属棒与导轨间夹角为θ，则通过电阻R的电流是（金属棒与导轨的电阻均不计）(　　)
A．　　　　　　　　B．
C． D．
9．如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和2L的两只闭合线框a和b，以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，不考虑线框的动能，若外力对线框做的功分别为Wa、Wb，则Wa∶Wb为(　　)
A．1∶1 B．1∶2
C．1∶4 D．1∶8
10．如图所示，光滑固定金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置于导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时(　　)
A．P、Q将相互靠拢 B．P、Q将相互远离
C．磁铁的加速度仍为g D．磁铁的加速度小于g
11．理想变压器原线圈两端电压不变，当与副线圈所接电路中的电阻减小时，以下说法正确的是(　　)
A．输出电流增大，输入电流减小 B．输出电流和输入电流都增大
C．输出电压保持不变 D．输出功率和输入功率都增大
12．在匀强磁场中一闭合矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴OO′匀速转动，初始时刻线圈平面位于如图甲所示位置。转动过程中通过线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是(　　)

A．t2、t4时刻线圈中磁通量最大
B．t2、t4时刻线圈中感应电动势最大
C．t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变
D．t1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大
第Ⅱ卷（非选择题，共52分）
二、填空题：（共四小题，每空2分，共20分）

o
p
13．如图所示，在边界PQ上方有垂直纸面向里的匀强磁场，一对电量和质量相等的正、负离子先后从边界上的O点沿与PQ成θ角的方向以相同的速度v射入磁场中，离子重力不计，则正、负电子出边界时两者的速度 （填“相同”或“不同”）， 正、负电子出边界的点到O点处的距离 （填“相等”或“不等”）。
14．如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，在垂直于磁场方向的平面内，有一个长度为L的金属棒OP绕垂直于纸面的转动轴O沿逆时针方向以角速度ω匀速转动，则金属棒OP转动时所产生的感应电动势的大小为________，P点的电势比O点的电势_______(填“高”或“低”)。
15．如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R，线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，线框中感应电流的有效值I＝________，线框从中性面开始计时，产生电动势瞬时值表达式e＝___________，转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q＝______，
16．在“研究电磁感应现象”的实验中，首先按图 (a)接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系。当闭合S时，观察到电流表指针向左偏，不通电时电流表指针停在表盘正中央。然后按图(b)所示将电流表与副线圈B连成一个闭合回路，将原线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联成另一个闭合电路。
(1)S闭合后，将螺线管A(原线圈)插入螺线管B(副线圈)的过程中，电流表的指针将________偏转；
(2)线圈A放在B中不动时，指针将________偏转；
(3)线圈A放在B中不动，将滑动变阻器的滑片P向右滑动时，电流表指针将________偏转。(选填“向左”、“向右”或“不”)
三、计算题：（本题共3题，共32分。要求解答应写出必要的文字说明、方程式、重要的演算步骤，推理、说明过程要简洁清晰，有数字计算的题要写出明确的数值和单位，只有最后结果的得零分。）
17．(10分)矩形线圈abcd，长ab＝20cm，宽bc＝10cm，匝数n＝200，线圈回路总电阻R＝5 Ω.整个线圈平面内均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过，若匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示，求：
(1)线圈回路中产生的感应电动势和感应电流；
(2)当t＝0.3s时，线圈的ab边所受的安培力大小；
(3)在1 min内线圈回路产生的焦耳热。

18．(10分)在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿－x方向射入磁场，它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿＋y方向飞出。
(1)请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷；
(2)若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B′，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度B′多大？此次粒子在磁场中运动所用的时间t是多少？

19．(12分)如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻．一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。
(1)由b向a方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；
(2)在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；
(3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。

高二物理（理科）期末质量检测题参考答案
一、选择题（每个4分，共48分，全部选对的得4分，漏选的得2分，有选错的得0分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
D
A
B
D
C
B
B
D
C
AD
BCD
BC
二、填空题、（每空2分，共20分）
13． 相同 相等 14． 低 15．
16． (1)向右　 (2)不 (3)向左
三、计算题：（本题共3题，共32分。要求解答应写出必要的文字说明、方程式、重要的演算步骤，推理、说明过程要简洁清晰，有数字计算的题要写出明确的数值和单位，只有最后结果的得零分。）
17．（10分）解析：(1)由图可知磁感应强度随时间的变化率
＝ T/s＝0.5 T/s （2分）
感应电动势为
E＝n＝nS＝200×0.1×0.2×0.5 V＝2 V （2分）
感应电流为
I＝＝ A＝0.4 A （2分）
(2)当t＝0.3 s时，磁感应强度B＝0.2 T，则安培力为
F＝nBIl＝200×0.2×0.4×0.2 N＝3.2 N （2分）
(3) 在1 min内线圈回路产生的焦耳热
Q＝I2Rt＝0.42×5×60 J＝48 J （2分）
18．（10分）解： (1)由粒子的飞行轨迹(如右图)，利用左手定则可知，该粒子带负电荷。 （2分）
粒子由A点射入，由C点飞出，其速度方向改变了90°，则粒子轨迹半径如图
R＝r （1分）
qvB＝m （1分）
则粒子的比荷＝ （1分）
(2)设粒子从D点飞出磁场，速度方向改变了60°角，故AD弧所对圆心角为60°，粒子做圆周运动的半径
R′＝rcot30°＝r 又R′＝ （1分）
B′＝B， （1分）
粒子在磁场中飞行时间t＝T （1分）
T＝ （1分）
t＝ （1分）
19．（12分）解析：(1)如图所示，ab杆受重力mg，竖直向下；支持力FN，垂直斜面向上；安培力F，沿斜面向上 （2分）
(2)当ab杆速度为v时，感应电动势E＝BLv，此时电路中的电流
I＝＝ （2分）
ab杆受到的安培力
F＝BIL＝ （1分）
根据牛顿运动定律，有
mgsinθ－F＝ma （2分）
a＝gsinθ－ （1分）
(3)当ab杆速度达到最大时所受合外力为零，即
＝mgsinθ （2分）
ab杆达到最大速度vm＝ （2分）