1、湖北省钢城四中2020-2021学年高二物理上学期期中试题一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一项符合题目要求，选对的得3分，有选错的得0分。)1.法拉第是十九世纪英国著名科学家，为物理学的发展做出了非常突出的贡献，关于法拉第的研究工作，下列说法符合事实的是A.发现了电流的磁效应，从而揭示了电和磁的关系B.发现了产生电磁感应现象的条件，并发明了发电机C.发现了电荷间的相互作用规律，并用实验测得元电荷的数值D.发现了电流间相互作用的规律，并提出了判断电流产生的磁场方向的方法2.如图所示，通电螺线管周围能自由转动的小磁针a、b、c、d已静止，N极指向正确的是()A 小磁针
2、a B 小磁针b C 小磁针c D 小磁针d3.如图甲所示，用一根横截面积为S、电阻率为的硬质导线做成一个半径为r的圆环，ab为圆环的直径。在ab的右侧存在一个足够大的匀强磁场，t=0时刻磁场方向垂直于竖直圆环平面向里，磁场磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示，则0t1时间内A.圆环中感应电流的大小为B.圆环中产生的感应电流的方向先是顺时针后是逆时针C.圆环一直具有扩张的趋势D.圆环中产生的感应电流的方向为逆时针 4.如图甲所示有界匀强磁场的宽度与图乙所示圆形匀强磁场的半径相等，一不计重力的粒子从左边界的M点以某一初速度水平向右垂直射入磁场，从右边界射出时速度方向偏转了角；该粒子以同样
3、的初速度沿半径方向垂直射入磁场，射出磁场时速度方向偏转了2角。已知磁场、的磁感应强度大小分别为B1、B2，则B1与B2的比值为A.2cosB. cosC. sinD.tan5.如图所示，由均匀导线制成的半径为R的圆环，以速度v匀速进入一磁感应强度大小为B的有直线边界(图中竖直虚线)的匀强磁场当圆环运动到图示位置(aOb90)时，a、b两点的电势差为（ ）A. BRv B.BRv C.BRv D. BRv6. 质谱仪主要由加速电场和偏转磁场组成，其原理图如图设想有一个静止的带电粒子P(不计重力)，经电压为U的电场加速后，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到底片上的D点，设ODx，则图中能
4、正确反映x2与U之间函数关系的是()ABCD7.如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。一个正三角形闭合导线框，,由位置1（左）沿纸面匀速运动到位置2（右），正三角形的边长小于磁场左右边界的距离。取线框刚到达磁场左边界的时刻为计时起点（t=0），规定逆时针方向为电流的正方向，则选项图中能正确反映线框中电流与时间关系的是A.B. C.D. 8.如图所示，宽度为d、厚度为h的某种金属导体放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中，当电流通过该导体时，在导体的上、下表面之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和磁感应强度B的关系为:，式中的比例系
5、数k称为霍尔系数。设自由电子的电荷量为e，下列说法正确的是A.自由电子所受静电力的大小 B.导体上表面的电势一定大于下表面的电势C.自由电子所受洛伦兹力的大小，其中n为导体单位体积内的电子数D.霍尔系数，其中n为导体单位长度上的电子数 二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。)9. 如图所示的电路中，线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，A、B是两个相同的灯泡，下列说法中正确的是（ ） AS闭合后，A、B同时发光且亮度不变BS断开的瞬间，A、B同时熄灭 CS闭合后，A立即发光，然后又逐渐熄灭DS断
6、开的瞬间，A再次发光，然后又逐渐熄灭10. 如上图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质 量为m，带电荷量为q，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放入沿水平方向且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中设小球的带电量不变，小球由静止下滑的过程中()A小球的速度一直增大，直到最后匀速B杆对小球的弹力一直减小C小球的加速度一直增大D小球所受洛伦兹力一直增大，直到最后不变11.如图所示是圆盘发电机的示意图，铜盘安装在水平的铜轴上，它的盘面恰好与匀强磁场垂直，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触若铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路的总电阻为R，从左往右看铜盘以角速度沿顺时针方向匀速转动。
7、下列说法正确的是A.由于穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感应电流B.回路中感应电流大小不变，为C.回路中有周期性变化的感应电流D.回路中感应电流方向不变，为CDRC12.如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场静电分析器和磁分析器 组成。若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外。一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点。不计粒子重力。下列说法正确的是A.极板M比极板N电势高B.若一群离子从静止开始经
8、过上述过程都落在胶片上同一点，则该群离子具有相同的比荷C.直径PQ=2BD.加速电场的电压U=ER三、非选择题（本题共6小题，共60分。）13.（6分）一矩形线圈面积S10cm2，它和匀强磁场方向之间的夹角130，穿过线圈的磁通量2104Wb，则磁场的磁感应强度B_；若线圈以一条边为轴转180，则穿过线圈的磁通量的变化量为_；若线圈平面和磁场方向之间的夹角变为20，则0_.14.（8分）下图为研究电磁感应现象的实验装置，部分导线已连接（1）用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好_（2）在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，那么合上电键后可能出现的情况有：将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏
9、电流计指针将_（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”） 原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向右拉时，灵敏电流计指针将_（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”） ；断开电键时，灵敏电流计指针将_（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）15.（7分）如图所示，ab、cd为两根相距2 m的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，一根质量为1.8 kg金属棒，当通以5 A的电流时，金属棒沿导轨做匀速运动；当金属棒中电流增加到8 A时，金属棒能获得2 m/s2的加速度，求匀强磁场的磁感应强度的大小16.（10分）如图所示，匀强磁场竖直向上穿过水平放置的金属框架，框架宽为L，右端接有电阻
10、R，磁感应强度为B，一根质量为m、电阻为r的金属棒以v0的初速度沿框架向左运动，棒与框架的动摩擦因数为，测得棒在整个运动过程中，通过任一截面的电量为q，求：(1)棒能运动的距离；(2)R上产生的热量17.（14分）如图甲所示，固定在水平绝缘桌面上的两条光滑平行金属导轨间的距离L=1m，质量m=1kg的光滑导体棒放在导轨上，导轨左端与阻值R=4的电阻相连，整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面向下，现在给导体棒施加一个水平向右的恒定拉力F，并每隔0.2s测量一次导体棒的速度，图乙是根据所测数据描绘出的导体棒的v-t图象（设导轨足够长导轨与导体棒的电阻不计）。（1）求
11、力F的大小；（2）t=1.6s时，求导体棒的加速度a的大小；（3）若01.6s内导体棒的位移x=8m，求01.6s内电阻上产生的热量Q。18.（15分）如图所示，在x轴上方存在匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面向外；在x轴下方存在匀强电场，电场强度大小为E，电场方向与xOy平面平行，且与x轴成45夹角。一质量为m、电荷量为q（q0）的粒子以初速度v0从y轴上与O点相距为L的P点沿y轴正方向射出，一段时间后进入电场，入电场时的速度方向恰与电场方向相反，不计重力。求:（1）磁场的磁感应强度B；（2）粒子第三次到达x轴的位置到O点的距离；（3）从P点开始到第三次通过x轴所经历的时间；（4）粒子从第三
12、次经过x轴到第四次经过x轴所用时间。答案一、选择题（本题共12小题共40分。1-8，每题3分，第18题为单选，第912为多选，9-12每题4分全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，有选错或不答的得0分）题号123456789101112答案BCABADDCCDADBDAB三、实验题（本大题包括2小题，共14分）13.（6分）0.4 T4104Wb014.（8分）（1）见解析 （2）向左偏 向右偏 向右偏计算题（本题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明方程式和重要的演算步骤。只写最后答案的不得分，有数值计算的题，案中必须明确写出数值和单位）15.（7分）解: 【答案】0.6T【解析】金
13、属棒匀速运动时，由平衡条件得出安培力和摩擦力等大反向，即BI1LFf；金属棒匀加速运动时，由牛顿第二定律得出BI2LFfma，代入数据，两式联立解得B0.6 T.16.（10分）解：(1)设在整个过程中，棒运动的距离为s，磁通量的变化量BLs（2分）通过棒的任一截面的电量qIt/(R+r)（2分）解得s（2分）(2)金属棒的动能的一部分克服摩擦力做功，一部分转化为电能，电能又转化为热能Q，即有（2分）解得（2分）17.（14分）解:（1）导体棒做切割磁感线运动由法拉第电磁感应定律E=BLv（1分）全电路欧姆定律安培力公式F安=BIL（2分）当导体棒速度最大为vm时，F=F安（1分）解得（2分）
14、（2）如图乙，当t=1.6s时，v1=8m/s，此时（1分）由牛顿第二定律得F-F安1=ma（1分）解得a=2m/s2（2分）（3）由能量守恒定律得（2分）解得Q=48J（2分）18.（15分）解:（1）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示，由几何关系得:R=L（1分）又由（1分）解得（2分）（2）依题意，粒子从P到M点第一次到达x轴粒子进入电场后，先做匀减速运动，直到速度减小为0，然后沿原路返回做匀加速运动，第二次到达x轴上的M点后进入磁场做圆周运动到N点转过90，OM=R+Rsin45=L+L（1分）MN=R=2L（1分）所以粒子第三次到达x轴的位置到O点的距离为:ON=（3+）L（1分）（3）粒子在磁场中P到M点所需时间：（1分）粒子在电场中先减速再返回M点所需时间：（1分）粒子在磁场中从M点到N点所需时间：（1分）粒子从P点开始到第三次通过x轴所经历的时间：（1分）（4）粒子从N点到Q点做类平抛运动（2分）解得:（2分）所以粒子从第三次经过x轴到第四次经过x轴所用时间为