1、江苏省盐城中学2019-2020学年高二物理上学期期中试题（含解析）一、单项选择题1.如图所示为某条形磁铁磁场的部分磁感线。则下列说法正确的是A. 该磁场是匀强磁场B. a点磁感应强度比b点的磁感应强度小C. a点的磁感应强度比b点的磁感应强度大D. a、b两点的磁场方向相反【答案】C【解析】【详解】匀强磁场的磁感线是一些平行且等间距的直线，故A错误；磁感线的疏密程度反映了磁场的强弱，故a点的磁感应强度大于b点的磁感应强度，故B错误，C正确；磁感线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同，故a、b的磁场方向相同，故D错误。所以C正确，ABD错误。2.穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均
2、匀增加5Wb,则A. 线圈中感应电动势每秒增加5VB. 线圈中感应电动势每秒减小5VC. 线圈中感应电动势始终为一个确定值，但由于线圈有电阻，电动势小于5VD. 线圈中感应电动势始终为5V【答案】D【解析】【详解】磁通量始终保持每秒钟均匀地增加5Wb，根据法拉第电磁感应定律；由于磁通量的变化率不变，故电动势不变；而电动势大小与电阻大小无关，故D正确，ABC错误；3.下列做法中可能产生涡流的是()A. 把金属块放在匀强磁场中B. 让金属块在匀强磁场中做匀速运动C. 让金属块在匀强磁场中做变速运动D. 把金属块放在变化的磁场中【答案】D【解析】A、把金属块放在匀强磁场中，没有磁通量的变化，不产生感
3、应电流。故A错误；B、把金属块在匀强磁场中匀速运动，有感应电动势，但没有磁通量的变化，不产生感应电流。故B错误；C、金属块在匀强磁场中做变速运动有感应电动势，但没有磁通量的变化，不产生感应电流。故C错误；D、把金属块放在变化的磁场中，变化的磁场产生电场，能够产生涡流。故D正确。故选：D。4.将面积为0.50m2线圈放在磁感应强度为2.0103T的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，则穿过线圈的磁通量是( )A. 1.0103WbB. 0.50103WbC. 0.25103WbD. 0【答案】A【解析】根据公式可得，A正确。5.下列各图中，已标出电流I、磁感应强度B的方向，其中符合安培定则的是（
4、）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】安培定则，也叫右手螺旋定则，是表示电流和电流激的磁场的磁感线方向间关系的定则，根据安培定则的应用即可正确解答【详解】AB、通电直导线中的安培定则（安培定则一）：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向，由此可知AB不符合；CD、通电螺线管中的安培定则（安培定则二）：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极，据此可知C符合，D不符合【点睛】加强练习熟练掌握安培定则的内容，注意磁场方向的表示方法，及右手螺旋定则与右手定则的区别6.如图所示，当磁铁突然向铜环运动
5、时，铜环的运动情况是()A. 向右摆动B. 向左摆动C. 静止D. 无法判定【答案】A【解析】【详解】当磁铁向铜环运动时,铜环的磁通量增大,则由楞次定律可知,铜环为了阻碍磁通量的变化而会向后摆,即向右摆,故A正确.7.下列说法正确的是A. 用交流电压表测量电压时，指针来回摆动B. 正弦交流电一个周期内交变电流的方向改变两次C. 如果交变电流的最大值是5A，则最小值为-5AD. 用电器铭牌上所标电压值均为交变电流的最大值【答案】B【解析】【详解】A.用交流电压表测量的是电压的有效值，故指针是不动的，故A错误；B.交流电一个周期内电流方向改变两次，故B正确；C.电流正负表示方向，不表示大小，故5A
6、与5A的电流大小相等，故C错误；D. 用电器铭牌上所标电压值均为交变电流的有效值，故D错误；8.如图所示，匀强磁场中有一个闭合的弹簧线圈，线圈的平面垂直于磁感线，下列哪种过程中线圈会产生感应电流（ ）A. 线圈扩张B. 线圈自下向上运动C. 线圈自上向下运动D. 线圈自左向右运动【答案】A【解析】A：线圈扩张，线圈中磁通量变大，线圈中会产生感应电流。故A项正确。B：线圈自下向上运动，线圈中磁通量不变，线圈中不会产生感应电流。故B项错误。C：线圈自上向下运动，线圈中磁通量不变，线圈中不会产生感应电流。故C项错误。D：线圈自左向右运动，线圈中磁通量不变，线圈中不会产生感应电流。故D项错误。9.19
7、32年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，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. 离子从磁场中获得能量B. 电场的周期随粒子速度增大而增大C. 离子由加速器的中心附近进入加速器D. 当磁场和电场确定时，这台加速器仅能加速电量相同的离子【答案】C【解析】【详解】A.由于洛伦兹力并不做功，而离子通过电场时有，故离子是从电场中获得能量。故A错误；B.据回旋加速器的工作原理知，电场的周期等于粒子在磁场运动的周期。所以，与离子的速度大小无关。故B错误；C.要加速次数最多最终能量最大，则被加速离子只能由加速器的中心附近进入加速器，而从边缘离开加速器，故
8、C正确；D. 当磁场和电场确定时，由于周期确定了，所以加速时粒子的比荷确定，所以D错误；10.如图所示，灯泡A、B与固定电阻的阻值均为R，L是自感系数很大的线圈当S1闭合，S2断开且电路稳定时，A，B亮度相同，再闭合S2，待电路稳定后将S1断开，下列说法中正确的是A. B灯立即熄灭B. A灯将比原来更亮一下后再熄灭C. 有电流通过B灯,方向为cdD. 有电流通过A灯,方向为ab【答案】A【解析】【详解】ACD.S1闭合、S2断开且电路稳定时两灯亮度相同，说明L的直流电阻亦为R。闭合S2后，L与A灯并联，R与B灯并联，它们的电流均相等。当断开后，L将阻碍自身电流的减小，即该电流还会维持一段时间，
9、在这段时间里，因S2闭合，电流不可能经过B灯和R，只能通过A灯形成bAaLcb的电流，所以A正确，CD错误；B.由于自感形成的电流是在L原来电流的基础上逐渐减小的，并没有超过A灯原来电流，故A灯虽推迟一会熄灭，但不会比原来更亮，故B错误。二、多项选择题11.一台发电机产生的交变电流的图象如图所示，该交变电流A. 周期是0.01sB. 电动势有效值为220VC. 在时，线圈平面与中性面重合D. 在时，穿过线圈的磁通量变化率最大【答案】BC【解析】【详解】A.由图可知，完成一个完整波形需要的时间为0.02s，也就是该交变电流的周期是0.02s，故A错误；B.由图可以知道，交流电的最大值为311V，
10、对于正弦式交变电流，最大值是有效值的，所以，有效值：，故B正确；C. 在时，电动势最小为0，则穿过线圈的磁通量变化率最小，磁通量最大，所以为中性面， 故C正确；D. 在时，电动势最小为0，则穿过线圈的磁通量变化率最小，磁通量最大；故D错误；12.粗细均匀的电阻丝围成边长为L的正方形线框置于有界的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，磁感应强度为大小B，其右边界与正方形线框的bc边平行，现使线框以速度v匀速平移出磁场，如图所示，则在移出的过程中A. ad边的电流方向为adB. ad边的电流方向为daC. ad两点间的电势差绝对值为D. ad两点间的电势差绝对值为【答案】BD【解析】【详解】AB.由
11、右手定则可知，ad边的电流方向为da，故A错误，B正确；CD. 在线框以速度v向右运动的过程中，只有ad边在切割磁感线，产生感应电动势，根据可以知道，线框上的感应电动势设每边的电阻为R，根据闭合回路欧姆定律得：ad两端的电势差的绝对值是路端电压故D正确，C错误；13.如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，匀强电场的电场强度为E，方向竖直向下，有一质子（重力不计）恰能以速率沿直线从左向右沿直线水平飞越此区域下列说法正确的是()A. 若一电子以速率v从左向右飞入，则该电子将向上偏转B. 若一电子以速率v从左向右飞入，则该电子将沿直线运动C. 该质子通过此区域速度D. 该质子通过此区
12、域的速度【答案】BC【解析】质子从左边进入电场，在电场中受到向下的电场力和向上的洛伦兹力作用，因恰能沿直线从右边水平飞出，可知电场力和洛伦兹力平衡，有qE=qvB，得v=E/B若是电子，也从左边以速度v射入，电场力和洛伦兹力的方向对调，发现还是有v=E/B，所以带电粒子只要以速度v从左边水平进入电场，粒子就会沿水平方向射出，与电性和电量无关； 由上分析可知，故AD错误，BC正确故选BC点睛：此题考察了速度选择器的问题在速度选择器中，粒子的受力特点是：同时受到方向相反的电场力和洛伦兹力作用；粒子能匀速通过选择器的条件：电场力和洛伦兹力平衡，只有速度为v=E/B的粒子才能沿直线匀速通过选择器即粒子
13、选择器只选择粒子的速度大小和射入方向，与粒子的带电情况无关14.如图，匀强磁场垂直于软导线回路平面，由于磁场发生变化，回路变为圆形则该磁场()A. 逐渐增强，方向向外B. 逐渐增强，方向向里C. 逐渐减弱，方向向外D. 逐渐减弱，方向向里【答案】CD【解析】【详解】磁场发生变化，回路变为圆形，是由线圈受到的安培力的方向向外，导线围成的面积扩大，根据楞次定律的推广形式可得，导线内的磁通量一定正在减小，磁场在减弱，故CD正确，AB错误故选CD。考点：楞次定律【点睛】解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向，也可以使用楞次定律的推广的形式处理。15.质量和电量都相等带电粒子M、N，以不同的速率经
14、小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图中虚线所示,下列表述正确的是( )A. M带负电, N 带正电B. M的速率大于N 的速率C. 洛伦兹力对M、N做正功D. M在磁场中运动的时间大于N【答案】AB【解析】【分析】由左手定则判断出M带正电荷，带负电荷；结合半径的公式可以判断出粒子速度的大小；根据周期的公式可以判断出运动的时间关系。【详解】由左手定则判断出N带正电荷，M带负电荷，故A正确；粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力qvB=m，半径为：，在质量与电量相同的情况下，半径大说明速率大，即M的速率大于N的速率，故B正确；洛伦兹力始终与速度的方向垂直，不做功，故C错误；粒子在磁场中运动半周
15、，即时间为周期的一半，而周期为，M的运行时间等于N的运行时间，故D错误。故选AB。16.如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动（可视为不变）输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的电阻用R0表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R的阻值减小（滑动片向下移）如果变压器上的能量损失可忽略，当用户的用电器增加时，图中各表的读数变化正确的是（ ）A. V2不变B. V3变小C. A1变小D. A2变小【答案】AB【解析】试题分析：和闭合电路中的动态分析类似，可以根据R的变化，确定出总电路的电阻的变化，进而可以
16、确定总电路的电流的变化的情况，再根据电压不变，来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况当用电器增加时，相当于R的值减小，电路中的总的电阻减小，所以电流要变大，即的示数变大，根据，由于原副线圈匝数比不变，所以增大，也增大，即所示增大，AB错误；理想变压器的输出电压是由输入电压和匝数比决定的，由于输入电压和匝数比不变，所以副线圈的输出的电压也不变，所以V2的示数不变，由于副线圈的电流变大，电阻消耗的电压变大，又因为V2的示数不变，所以V3的示数变小，故AB正确；三、填空题17.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
17、敏电流计的指针向右偏了一下，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”）。【答案】 (1). （1）见解析 (2). （2）向右偏 (3). 向左偏 (4). 向左偏【解析】（1）将电源、电键、变阻器、原线圈串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，再将电流计与副线圈串联成另一个回路，电路图如图所示在闭合电键时，穿过线圈的磁
18、通量增大，灵敏电流计的指针向右偏转；将原线圈迅速插入副线圈时，穿过线圈的磁通量增加，灵敏电流计指针将向右偏原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向右拉时，线圈中的电流减小，穿过线圈的磁通量减小，灵敏电流计指针将向左偏断开电键时，线圈中的电流减小，穿过线圈的磁通量减小，灵敏电流计指针将左偏.点睛：本题考查研究电磁感应现象及验证楞次定律的实验，对于该实验注意两个回路的不同掌握感应电流产生的条件四、计算或论述题18.如图所示，一带电粒子以速度从M点射入直线边界匀强磁场区域，入射方向与磁场边界的夹角为=磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度为B粒子从边界上N点射出磁场，已知粒子的电量和质量之比则：(1)请
19、判断该粒子带何种电荷；(2)求粒子做圆周运动的半径；(3)求粒子在磁场中运动所用的时间【答案】(1)正电；（2）；（3）【解析】【详解】（1）由于粒子向右偏转，由左手定则我们可以判断出，带电粒子带正电；（2）在粒子运动过程中，洛伦兹力提供向心力：所以：；（3）进出单边磁场具有对称性，所以带电粒子的偏转角为所以粒子运动的时间为：19.面积S0.2 m2、n100匝的圆形线圈，处在如图所示的匀强磁场内，磁感应强度B随时间t变化的规律是B0.02t（T），R3，C30F，线圈电阻r1，求： (1)通过电阻R的电流大小和方向；(2)4s内通过导线横截面的电荷量；(3)电容器所带电荷量【答案】（1）ba
20、，0.1A，（2）0.4C，（3）910-6C【解析】【详解】（1）由图示可知，磁场垂直于纸面向里，穿过线圈的磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，通过R的电流方向为：ba；感应电动势：电路电流：（2）通过导线横截面的电荷量：（3）电容器两端电压，电容器的电荷量：；20.某发电机输电电路的简图如图所示，发电机的矩形线框ABCD处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中，线框面积为S=0.25m2，匝数为100匝，电阻不计线框绕垂直于磁场的轴OO以角速度=l00rad/s匀速转动，并与升压变压器的原线圈相连，升压变压器原、副线圈的匝数之比1：20 ，降压变压器的副线圈接入若干“220V，1
21、00W”的灯泡，两变压器间的输电线等效电阻R=20，变压器均为理想变压器当发电机输出功率为时，灯泡正常发光.求：(1)电压表读数；(2)输电线上损失的功率；(3)降压变压器原、副线圈的匝数之比.【答案】(1)250V，（2）2000W，（3）240：:11【解析】【详解】（1）矩形闭合导体框ABCD在匀强磁场中转动时，产生的交流电的最大值为：，电压表读数为电压的有效值：；（2）发电机的输出电压为，升压变压器的输出电压：当发电机输出功率为时，则输电线上损失的功率为：(3) 压变压器原线圈上点的电压为：，又由题意知，灯泡正常发光，所以所以降压变压器原、副线圈的匝数之比为：21.如图（a）所示，一端
22、封闭的两条平行光滑导轨相距L，距左端L处的中间一段被弯成 半径为H的1/4圆弧，导轨左右两段处于高度相差H的水平面上。圆弧导轨所在区域无磁场，右段区域存在磁场B0，左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B（t），如图（b）所示，两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端，放置一质量为m的金属棒ab，与导轨左段形成闭合回路，从金属棒下滑开始计时，经过时间t0滑到圆弧底端。设金属棒在回路中的电阻为R，导轨电阻不计，重力加速度为g。问金属棒在圆弧内滑动时，回路中感应电流的大小和方向是否发生改变？为什么？求0到时间t0内，回路中感应电流产生的焦耳热量。 探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间，回路
23、中感应电流的大小和方向。【答案】（1）感应电流的大小和方向均不发生改变。因为金属棒滑到圆弧任意位置时，回路中磁通量的变化率相同。 （2分）（2）0t0时间内，设回路中感应电动势大小为E0，感应电流为I，感应电流产生的焦耳热为Q，由法拉第电磁感应定律：（1分）根据闭合电路的欧姆定律：（1分）由焦定律及有：（2分）（3）设金属进入磁场B0的瞬间，速度为v，金属棒在圆弧区域下滑的过程中，机械能守恒：（1分）根据法拉第电磁感应定律，金属棒进入磁场B0区域瞬间产生的感应电动势大小为E，则：方向为（1分）而左端磁场的感应电动势为,方向为由闭合电路欧姆定律，求得感应电流：（1分）根据讨论：I.当时，I=0；（1分）II.当时，方向为；（1分）III.当时，方向为。（1分）【解析】略