1、第一、二章学业质量标准检测本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分100分，时间90分钟。第卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第16小题只有一个选项符合题目要求，第710小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1(2020北京市朝阳区高二上学期期末)下面甲图是示波器的结构示意图，乙图是电视机显像管的结构示意图。二者相同的部分是电子枪(给电子加速形成电子束)和荧光屏(电子打在上面形成亮斑)；不同的是使电子束发生偏转的部分：分别是匀强电场(偏转电极)和匀强磁场(偏转线圈)，即示波器是电场
2、偏转，显像管是磁场偏转。设某次电子束从电子枪射出后分别打在甲、乙两图中的P点。则在此过程中，下列说法错误的是(C)A以上两种装置都体现了场对运动电荷的控制B甲图中电子动能发生了变化，乙图中电子的动能没有变化C甲图中电子动能发生了变化，乙图中电子的动能也发生了变化D甲图中电子的速度发生了变化，乙图中电子的速度也发生了变化解析：以上两种装置都能使电子发生偏转，体现了场对运动电荷的控制，选项A正确；甲图中电场对电子做功，电子动能发生了变化，乙图中洛伦兹力对电子不做功，则电子的动能没有变化，选项B正确，C错误；甲图中电子的速度大小及方向都变化，则速度发生了变化，乙图中电子的速度大小不变，但是方向变化，
3、则电子的速度也发生了变化，选项D正确；此题选错误的选项，故选C。2(2020山东省东营市高二调研)如图所示，用两根轻细悬线将质量为m、长为l的金属棒ab悬挂在c、d两处，置于匀强磁场内。当棒中通以从a到b的电流I后，两悬线偏离竖直方向角而处于平衡状态。为了使棒平衡在该位置上，所加磁场的最小磁感应强度的大小、方向为(D)Atan ，竖直向上Btan ，竖直向下Csin ，平行悬线向下Dsin ，平行悬线向上解析：要求所加磁场的磁感应强度最小，应使棒平衡时所受的安培力有最小值。由于棒的重力恒定，悬线拉力的方向不变，由画出的力的三角形可知，安培力的最小值为F minmgsin ，即IlB min m
4、gsin ，得B minsin ，方向应平行悬线向上。故选D。3(2020河南省豫南九校高二上学期期末联考)下列说法正确的是(C)A如图甲所示，是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压UB如图乙所示，是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出A极板是发电机的正极，B极板是发电机的负极C如图丙所示，是速度选择器，带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是EqqvB，即vD如图丁所示，是磁电式电流表内部结构示意图，线圈在极靴产生的匀强磁场中转动解析：甲图中，根据qvB可知，v，粒子获得的最大动能为：Ekmv2，可知粒子获得的最大动能与加速电压大小无关，故A错误；
5、乙图中根据左手定则，正电荷向下偏转，所以B板带正电，为发电机的正极，A极板是发电机的负极，故B错误；丙图中速度选择器，只需带电粒子所受的洛伦兹力和电场力等大反向。即qvBqE时，粒子就可匀速通过速度选择器，此时速度v，故C正确；丁图中极靴在磁极间产生的磁场为均匀辐向磁场，该磁场为非匀强磁场，故D错误。4(2020安徽省黄山市屯溪一中高二第二学期期中)如图所示，L1、L2为两个相同的灯泡，线圈L的直流电阻不计，灯泡L1与理想二极管D相连，下列说法中正确的是(D)A闭合开关S后，L1会逐渐变亮B闭合开关S稳定后，L1、L2亮度相同C断开S的瞬间，L1会逐渐熄灭D断开S的瞬间，a点的电势比b点高解析
6、：闭合开关S后，线圈自感只是阻碍流过L的电流增大，故两灯立刻变亮，故A错误；闭合开关S稳定后，因线圈L的直流电阻不计，所以L1与二极管被短路，导致灯泡L1不亮，而L2将更亮，因此L1、L2亮度不同，故B错误；断开S的瞬间，L2会立刻熄灭，线圈L与灯泡L1及二极管构成回路，因线圈产生感应电动势，a端的电势高于b端，但此时的二极管反接，所以回路中没有电流，L1保持熄灭状态，故C错误，D正确。5. (2020北京市通州区高二下学期段考)如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，有一水平放置的U形导轨，导轨左端连接一阻值为R的电阻，导轨电阻不计。导轨间距为L，在导轨上垂直放置一根金属棒
7、MN，与导轨接触良好，电阻为r，用外力拉着金属棒向右以速度v做匀速动。则导体棒运动过程中(D)A金属棒中的电流方向为由M到NB电阻R两端的电压为BLvC电路中电流大小为D金属棒受到的安培力大小为解析：由右手定则判断得知金属棒MN中的电流方向为由N到M，故A错误；MN产生的感应电动势为EBLv，回路中的感应电流大小为I ，则电阻R两端的电压为UIR，故BC错误；金属棒MN受到的安培力大小为FBIL ，故D正确。6如图所示，在半径为R的圆形区域和边长为2R的正方形区域里均有磁感应强度大小相同的匀强磁场，两个相同的带电粒子以相同的速率分别从M、N两点射入匀强磁场。在M点射入的带电粒子，其速度方向指向
8、圆心；在N点射入的带电粒子，速度方向与边界垂直，且N点为正方形边长的中点，粒子重力不计，则下列说法不正确的是(C)A带电粒子在磁场中飞行的时间可能相同B从M点射入的带电粒子可能先飞出磁场C从N点射入的带电粒子可能先飞出磁场D从N点射入的带电粒子不可能比M点射入的带电粒子先飞出磁场解析：带电粒子垂直于磁场方向进入匀强磁场，粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvBm，解得粒子的轨道半径r，两粒子相同、两粒子的速率相同，则两粒子的轨道半径r相同，粒子做圆周运动的周期T，粒子运动轨迹如图所示；由图示可知，当rR时，两粒子在磁场中的运动时间相等，都等于，故A正确；由图示可知，当粒
9、子轨道半径rR时，粒子在圆形磁场中做圆周运动转过的圆心角都小于在正方形区域中做圆周运动转过的圆心角，则粒子在圆形磁场中的运动时间小于在正方形磁场中的运动时间，即从M点射入的粒子运动时间小于从N点射入的粒子运动时间，故BD正确，C错误；本题选不正确的，故选C。7. (2020天津市七校(静海一中、宝坻一中、杨村一中等)高二上学期期末)如图所示，已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B的复合场中(E、g和B已知)，小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是(AC)A小球带负电B小球做匀速圆周运动过程中机械能保持不变C小球做匀
10、速圆周运动过程中周期TD若电压U增大，则小球做匀速圆周运动的周期变大解析：小球在竖直平面内做匀速圆周运动，重力与电场力平衡，则知小球所受的电场力竖直向上，与电场方向相反，因此小球带负电，故A正确；小球做匀速圆周运动，动能不变，重力势能不断变化，两者之和即机械能在变化，故B错误；小球做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 qvBmr，又qEmg，联立得T，故C正确；根据T知小球做匀速圆周运动的周期不变，与加速电压及粒子运动速度大小无关。故D错误。8. (2021湖北省武汉市高三模拟)如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab、cd静止在
11、导轨上。t0时，棒ab以初速度v0向右滑动。运动过程中，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用v1、v2表示，回路中的电流用I表示。下列图像中可能正确的是(AC)ABCD解析：导体棒ab运动，切割磁感线，产生感应电流(从上向下看为逆时针)，导体棒ab受阻力F作用，速度减小，导体棒cd受安培力F作用，速度变大。如图所示。由EBlV知，感应电动势E随相对速度V的减小而减小，则感应电流非均匀变化。当两棒的速度相等时，回路上感应电流消失，两棒在导轨上以共同速度做匀速运动。系统的动量守恒，则mv02mv共，v共。故A、C正确，B、D错误。9(2021安徽省池州市第一中学高二下学期期中)如图甲
12、所示，螺线管内有一平行于轴线的匀强磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向，螺线管与U形导线框cdef相连，导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导线框cdef在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时，下列说法正确的是(AC)A在t1时刻，金属圆环L内的磁通量为零B在t2时刻，金属圆环L内的磁通量为零C在t1t2时间内，金属圆环L内有顺时针方向的感应电流D在t1t2时间内，金属圆环L有扩张趋势解析：由Bt图知，t1时刻磁感应强度最大，但变化率为零，此时穿过螺线管的磁通量的变化率为零，U形导线框中的感应电流为零，金属圆环L内的磁通量为零，A正确；在t2时刻
13、，磁感应强度为零，但穿过螺线管的磁通量变化率最大，U形导线框中的感应电流最大，通过金属圆环L的磁通量最大，B错误； 在t1t2时间内穿过螺线管的磁通量变化率逐渐增大，U形导线框中的感应电流逐渐增大，但穿过螺线管的磁感应强度在减小，根据楞次定律，U形导线框中的感应电流方向是从cdef，根据安培定则，穿过金属圆环L的磁通量方向由里向外，且在增强，根据楞次定律，金属圆环L中有顺时针方向的感应电流，C正确；在t1t2时间内，金属圆环L中有顺时针方向的电流，金属圆环L又处在由里向外的磁场里，根据左手定则知，金属圆环L受到指向圆心的力作用，因此金属圆环L有收缩的趋势，D错误。10等离子气流由左方连续以速度
14、v0射入P1和P2两板间的匀强磁场中，ab直导线与P1、P2相连接，线圈A与直导线cd连接。线圈A内有随图乙所示变化的磁场，且磁场B的正方向规定为向左，如图甲所示，则下列叙述正确的是(BD)A01 s内ab、cd导线互相排斥B12 s内ab、cd导线互相吸引C23 s内ab、cd导线互相吸引D34 s内ab、cd导线互相排斥解析：由左手定则，可判定等离子气流中的正离子向上极板偏转，负离子向下极板偏转，所以ab中电流方向是由a向b的。在第1 s内，线圈A内磁场方向向右，磁感应强度减小，由楞次定律可知感应电流的方向是由c向d的，由同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，可知两导线相互吸引， A错；在第
15、2 s内，线圈A内磁场方向向左，磁感应强度增加，由楞次定律可知感应电流的方向是由c向d的，由同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，可知两导线相互吸引，B正确；同理可以判断其他选项，故正确选项为B、D。第卷(非选择题共60分)二、填空题(共2小题，每小题8分，共16分。把答案直接填在横线上)11(2020广西壮族自治区来宾市高二年级调研)某同学在家电维修店得到一匝数较多的线圈，但从外观上无法看出线圈的绕向，于是又在一些发光玩具中拆得一发光二极管，同时找到一强条形磁铁。将线圈与发光二极管连接，如图所示。该同学用条形磁铁的S极向下快速插入线圈中时发现二极管发光。(1)二极管发光时，b端电势比a端电势高
16、(填“高”或“低”)。(2)该同学将磁铁S极向下快速拔出时，二极管将不发光(填“发光”或“不发光”)。(3)若该同学将磁铁S极向下竖直放在水平桌面上，使线圈的中心轴与磁铁的中心轴共线，当线圈竖直向下快速靠近磁铁时，二极管将发光(填“发光”或“不发光”)。解析：(1)b端电势比a端电势高时，二极管发光。(2)将磁铁S极向下快速拔出时，穿过螺线管的磁通量发生变化，有感应电流产生，原磁场方向向上，感应电流的磁场方向向上，由安培定则可知电流方向由上向下，二极管将不发光。(3)穿过螺线管的磁通量增大，有感应电流产生，原磁场方向向上，感应电流的磁场方向向下，由安培定则可知电流方向由下向上，二极管将发光。1
17、2. (2021上海市浦东新区高三模拟)如图所示，一无限长通电直导线固定在光滑水平面上，金属环质量为0.02 kg，在该平面上以v02 m/s、与导线成60角的初速度运动，其最终的运动状态是匀速直线运动，环中最多能产生0.03J的电能。解析：金属环在远离导线的过程中，通过金属环的磁通量发生变化，金属环中产生感应电流，阻碍金属环运动，最终结果是金属环沿平行于导线的方向做匀速直线运动，运动速度的大小为v0cos 601 m/s，则金属环中最多产生的电能为Ek1Ek20.03 J。三、论述、计算题(本题共4小题，共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值
18、计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13(9分)如图为一电流表的原理示意图，质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，弹簧劲度系数为k，在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于ab，当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合，当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流强度。(1)当电流表示数为零时，弹簧伸长多少？(重力加速度为g)(2)若要电流表正常工作，MN的哪一端应与电源正极相接？(3)若k2.0 N/m，0.20 m，0.050 m，B0.
19、20 T，此电流表的量程是多少？(不计通电时电流产生的磁场的作用)(4)若将量程扩大2倍，磁感应强度应变为多大？答案：(1)(2)M端(3)2.5 A(4)0.10 T解析：(1)设弹簧的伸长为x，则有：mgkx由式得：x故当电流表示数为零时，弹簧伸长量为。(2)为使电流表正常工作，作用于通有电流的金属棒MN的安培力必须向下，由左手定则可知金属棒中电流从M端流向N端，因此M端应接正极。故若要电流表正常工作，MN的M端应接正极。(3)设满量程时通过MN的电流强度为I m，则有：BI mmgk(x)联立并代入数据得：I m2.5 A故此电流表的量程是2.5 A。(4)设量程扩大后，磁感应强度变为B
20、，则有：2BI mmgk(x) 由得B，代入数据得B0.10 T，故若将量程扩大2倍，磁感应强度应变为0.10 T。14(10分)(2020四川省乐山市高二调研)如图所示，匀强磁场中有一个用软导线制成的单匝闭合线圈，线圈平面与磁场垂直。已知线圈的面积S0.3 m2、电阻R0.6 ，磁场的磁感应强度B0.2 T。现同时向两侧拉动线圈，线圈的两边在t0.5 s时间内合到一起。求线圈在上述过程中：(1)感应电动势的平均值E；(2)感应电流的平均值I，并在图中标出电流方向；(3)通过导线横截面的电荷量q。答案：(1)0.12 V(2)0.2 A(电流方向见图)(3)0.1 C解析：(1)感应电动势的平
21、均值E，磁通量的变化BS，解得E，代入数据得E0.12 V。(2)平均电流I，代入数据得I0.2 A(电流方向如图)。(3)电荷量qIt，代入数据得q0.1 C。15. (12分)(2021江西省赣州市崇义中学高二下学期开学检测)如图所示，在磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中竖直放置两平行导轨，磁场方向与导轨所在平面垂直。导轨上端跨接一阻值为R的电阻(导轨电阻不计)。两金属棒a和b的电阻均为R，质量分别为ma2102 kg和mb1102 kg，它们与导轨相连，并可沿导轨无摩擦滑动，闭合开关S，先固定b，用一恒力F向上拉a，稳定后a以v110 m/s的速度匀速运动，此时再释放b，b恰好能保持静
22、止，设导轨足够长，g取10 m/s2。(1)求拉力F的大小；(2)若将金属棒a固定，让金属棒b自由下滑(开关仍闭合)，求b滑行的最大速度v2；(3)若断开开关，将金属棒a和b都固定，使磁感应强度从B随时间均匀增加，经0.1 s后磁感应强度增到2B时，a棒受到的安培力正好等于a棒的重力，求两金属棒间的距离h。答案：(1)0.4 N(2)5 m/s(3) m解析：(1)a棒匀速运动FmagBIaL，Ib，mbg，Fmag2mbg0.4 N；(2)当棒a向上匀速运动时EaBLv1，Ia，BIaL2BIbL2mbg，解得v1当b匀速向下运动时mbgBIL，v2，式联立得v25 m/s；(3)E，I，2
23、BILmag，由式得R，得h m。16(13分)(2020江苏省南京市溧水中学高二上学期期末)如图，两平行金属板A、B间电势差U5104 V，在B板右侧有两个方向不同但宽度相同的有界磁场、，它们宽度为d1d26.25 m，磁感应强度分别为B12.0 T、B24.0 T，方向如图所示。现有一质量m1.0108kg、电荷量q1.6106 C、重力忽略不计的粒子从A板的O点由静止释放，经过加速后恰好从B板的小孔Q处飞出。试求：(1)带电粒子从加速电场Q处飞出时的速度v的大小；(2)带电粒子穿过磁场区域所用的时间t；(3)若d1的宽度不变，改变d2的宽度，要使粒子不能从区飞出磁场，则d2的宽度至少为多
24、大？答案：(1)4.0103 m/s(2) s(3)9.375 m解析：(1)粒子在电场中做匀加速直线运动，由动能定理有：qUmv2，解得：v4.0103 m/s；(2)粒子运动轨迹如图，设粒子在磁场区域中做匀速圆周运动的半径为r，由洛伦兹力提供向心力得：qvB1m，代入数据解得：r12.5 m。设粒子在区内做圆周运动的圆心角为，则：sin ，所以30。粒子在区运动周期T，则粒子在区运动时间tT解得：t s；(3)设粒子在区做圆周运动的轨道半径为R，则有：qvB2m，解得：R6.25 m，要使粒子不能从区飞出磁场，粒子运动的轨迹与磁场边界相切，由图可知区磁场的宽度至少为：d2RRcos 601.5R9.375 m。