1、江苏省邗江中学2019-2020学年高一物理下学期期中试题（新疆班，含解析）说明：本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，全卷满分100分，考试时间90分钟。第I卷（选择题共34分）一、单项选择题：本题共6小题，每小题3分，共18分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。1.下列现象中，属于电磁感应现象的是A. 小磁针在通电导线附近发生偏转B. 通电线圈在磁场中转动C. 磁铁吸引小磁针D. 因闭合线圈在磁场中运动而产生电流【答案】D【解析】【详解】电磁感应指闭合回路中部分导体做切割磁感线运动，或者穿过闭合线圈的磁通量变化，则回路中即可产生感应电流；A、小磁针在通电导线附近发
2、生偏转，这是电流的磁效应，故A错误；B、通电线圈在磁场中转动，是由于安培力作用，故B错误；C、磁铁吸引小磁针，磁性相互作用，故C错误；D、闭合线圈在磁场中运动而产生电流，是由于闭合回路中磁通量发生变化从而产生感应电流，属于电磁感应现象，故D正确2.下列哪位科学家发现了电流的磁效应（即电流会产生磁场）（）A. 法拉第B. 安培C. 楞次D. 奥斯特【答案】D【解析】【详解】丹麦物理学家奥斯特首先发现了电流的磁效应，故ABC错误，D正确。故选D。3.磁场中某区域的磁感线如图所示，则（）A. a、b两处磁感应强度大小不等，BaBbB. a、b两处磁感应强度大小不等，BaBbC. 同一小段通电导线放在
3、a处时受力一定比b处时大D. 同一小段通电导线放在a处时受力一定比b处时小【答案】A【解析】【详解】AB磁感线的疏密程度反映磁感应强度，a、b两点中a点处磁感线较密，因此a点磁感应强度大，故B错误，A正确；CD通电导线在磁场中的受力大小除了跟磁感应强度有关外，还跟电流与磁感线方向夹角大小有关，因此同一通电导线在a、b处受力大小无法判断，故CD错误。故选A。4.如图所示，匀强磁场水平向右，电子在磁场中的运动方向平行，则该电子（）A. 不受洛伦兹力B. 受洛伦兹力，方向向上C. 受洛伦兹力，方向向下D. 受洛伦兹力，方向向左【答案】A【解析】【详解】粒子的运动方向与磁场方向平行，该粒子不受磁场的作
4、用，即不受洛伦兹力。故A正确，BCD错误。故选A。5.闭合电路中产生的感应电动势的大小，跟穿过这一闭合回路的下列哪个物理量成正比的是：A. 磁通量B. 磁感应强度C. 磁通量的变化量D. 磁通量变化率【答案】D【解析】【分析】由法拉第电磁感应定律可知，闭合电路中产生的感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，与磁通量及磁通量的变化量无关【详解】由法拉第电磁感应定律可知：，所以E与磁通量的变化率成正比，即电动势取决于磁通量的变化快慢，故D正确，ABC错误【点睛】明确电动势只取决于磁通量的变化率，与磁通量及磁能量的变化量无关6.扫描隧道显微镜（STM）可用来探测样品表面原子尺度上的形貌，为了有效隔离
5、外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示，无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是A. B. C D. 【答案】A【解析】【详解】感应电流产生的条件是闭合回路中的磁通量发上变化在A图中紫铜薄板上下及左右振动时在磁场中的部分有时多有时少，磁通量发生变化，产生感应电流，受到安培力，阻碍系统的振动，故A正确；而BCD三个图均无此现象，故BCD错误二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不
6、答的得0分。7.指南针是我国古代四大发明之一、关于指南针，下列说明正确的是（）A. 指南针可以仅具有一个磁极B. 指南针能够指向南北，说明地球具有磁场C. 指南针的指向不会受到附近磁场的干扰D. 指南针可以看做小的条形磁铁【答案】BD【解析】【详解】A不存在单独的磁单极子，故A错误；B指南针能够指向南北，说明地球具有磁场，地磁场时南北指向的，故B正确；C指南针的指向会受到附近铁块的干扰，是由于铁块被磁化后干扰了附近的地磁场，故C错误；D传统的指南针就是有磁性的指针，能够产生磁场，因此可以看做小的条形磁铁，故D正确。故选BD。8.如图所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路，在
7、铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环a，下列各种情况中铜环a中没有感应电流的是（ ）A. 将电键突然断开的瞬间B. 线圈中通以恒定的电流C. 通电时，使滑动变阻器的滑片P做加速移动D. 通电时，使滑动变阻器的滑片P做匀速移动【答案】B【解析】【详解】A.将电键突然断开的瞬间，线圈产生的磁场从有到无消失，穿过铜环a的磁通量减小，产生感应电流，故A不符合题意；B.线圈中通以恒定的电流时，线圈产生稳恒的磁场，穿过铜环a的磁通量不变，没有感应电流产生，故B符合题意；C.通电时，使变阻器的滑片P作加速滑动时，变阻器接入电路的电阻变化，回路中电流变化，线圈产生的磁场变化，穿过铜环a磁通量变化，产生感应电流，故
8、C不符合题意；D.通电时，使变阻器的滑片P作匀速滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，回路中电流增大，线圈产生的磁场增强，穿过铜环a磁通量增大，产生感应电流，故D不符合题意；9.如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有一个质量和电荷量确定的正离子，从O点第一次以速度v射入磁场中，射入方向与边界成角，第二次以速度2v射入，其他不变。若不计重力，则（）A. 运动的轨道半径相同B. 重新回到边界的速度大小不相同C. 重新回到边界的位置与O点距离相同D. 运动的时间相同【答案】D【解析】【详解】A正离子射入磁场后做匀速直线运动，因此有变形后可得由于第二次速度为第一次的两倍，因此第二次半径为第一次的两
9、倍，故A错误；B由于洛伦兹力不做功，离子的动能不发生变化，所以离子回到磁场边界时的速度大小与进入时一样，故B错误；C由几何知识可知，两次实验的圆心角均相同，则重新回到边界的位置与O点的距离为由于第二次射入的速度为第一次的两倍，因此两次实验重新回到边界的位置与O的距离不同，故C错误；D由几何知识得两次实验的圆心角均相同，为则运动时间为其中周期为因此两次运动时间相同，故D正确。故选D。10.如图所示，两个相同灯泡L1、L2，分别与电阻R和自感线圈L串联，接到不计内阻的电源的两端，闭合电键S，电路稳定后，两灯泡均正常发光。已知自感线圈的自感系数很大。则下列说法正确的是（）A. 闭合电键S到电路稳定前
10、，灯泡L1逐渐变亮B. 闭合电键S到电路稳定前，灯泡L2逐渐变亮C. 断开电键S，灯泡L1立即熄灭D. 断开电键S，灯泡L2慢慢熄灭【答案】AD【解析】【详解】AB依题得，闭合开关达到稳定后两灯均可正常发光，说明L与R的直流电阻相等。L与R的直流电阻相等，灯立刻正常发光，而电感L电流增大，产生自感电动势，根据楞次定律可知，自感电动势阻碍电流的增大，使得电路中电流只能逐渐增大，所以闭合开关的瞬间，通过灯的电流小于灯的电流，逐渐变亮，即先亮，后亮。闭合电建S到电路稳定前，灯泡由暗变亮，灯泡由亮变暗，故A正确，B错误；CD闭合开关，待电路稳定后断开开关，通过原来的电流立刻消失，电感线圈L产生自感电动
11、势，相当于电源，两灯串联，自感电流流过两灯，两灯同时逐渐熄灭，故C错误，D正确。故选AD。第II卷（非选择题共66分）三、填空题：本题共2小题，共12分并将答案填在答题纸对应位置中。11.如图所示，a、b都是较轻的铝环，a环闭合，b环断开，横梁可以绕中间支点自由转动，开始时整个装置静止。则：(1)条形磁铁插入a环时，横梁_发生转动；(2)条形磁铁插入b环时，横梁_发生转动。（选填“会”或“不会”）【答案】 (1). 会 (2). 不会【解析】【详解】(1)1当条形磁铁向a环靠近时，穿过a环的磁通量增加，a环闭合产生感应电流，磁铁对a环产生安培力，阻碍两者相对运动，因此a环阻碍磁铁靠近，出现转动
12、现象。(2)2当条形磁铁向b环靠近时，因为b环是断开的，没有形成闭合回路，所以不产生感应电流，磁铁对b环没有安培力作用，b环将静止不动。12.完成下列问题：(1)画出图(1)中闭合电路的部分导体棒切割运动时所产生的感应电流方向；(2)画出图(2)中电流在磁场中受力方向；(3)画出图(3)中通电螺线管的磁场的磁感线方向；(4)画出图(4)中带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨迹。【答案】(1)；(2) ；(3)；(4)【解析】【详解】(1)根据右手定则可得电流方向垂直流向纸内，如下图所示(2)根据左手定则可得，电流受力方向向下，如下图所示(3)根据右手螺旋定则可得通电螺线管的磁场的磁感线方向向
13、左，如下图所示(4)根据左手定则可得洛伦兹力向上，如下图所示四、计算或论述题：本题共4小题，共54分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13.如图所示，质量为m、带电量为的粒子，从两平行带电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度v飞入场区。磁感应强度为B，这时粒子恰能沿直线穿过场区（不计重力）。求：(1)该粒子所受电场力方向；(2)由洛伦兹力等于电场力知此时电场强度E多大？(3)如果将带电量为的粒子以速度v从同一位置相同方向飞入场区，粒子如何运动？【答案】(1)竖直向上；(2)；(3)粒子以速度v沿直线穿过场
14、区【解析】【详解】(1)该粒子为正电荷，所受电场力方向应该沿着电场线方向，即竖直向上。(2)根据题意可得解得(3)带电量为的粒子受到电场力方向向下粒子受到洛伦兹力方向向上又解得即粒子竖直方向上受力平衡，此时粒子以速度v沿直线穿过场区。14.如图所示，匀强磁场中有一个用硬导线制成的单匝闭合线圈（线圈面积不变），线圈平面与磁场垂直。已知线圈的面积S=0.3m2、电阻R=0.6，磁场的磁感应强度B=0.2T。现将磁感应强度在t=0.5s时间内减小到B=0。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.
15、12V；(2)0.2A，见解析；(3)0.1C【解析】【详解】(1)磁通量的变化量为则感应电动势的平均值为(2)感应电流的平均值为根据楞次定律知，感应电流的方向为顺时针，如下图所示(3)通过导线横截面的电荷量为15.带电粒子质量m=1.710-27kg，电荷量q=1.610-19C，以速度v=3.2106m/s，沿垂直于磁场又垂直于磁场边界的方向进入匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B=0.17T，如图所示，求：(1)带电粒子在磁场中做圆周运动的半径大小；(2)若要使带电粒子从左边界射出，磁场的宽度L至少多大；(3)若磁场宽度L=10cm，在磁场中运动的时间。【答案】(1)0.2m；(2)0.2m
16、；(3)【解析】【详解】(1)由洛伦兹力提供向心力得代入解得(2)若要使带电粒子从左边界射出，则带电粒子在磁场内转半圈，磁场宽度至少为带电粒子做圆周运动半径，即磁场的宽度L至少为，使带电粒子相切与右边界做圆周运动。(3)带电粒子的运动轨迹如下图由几何关系得解得带电粒子做圆周运动的周期代入解得带电粒子运动时间为16.如图所示，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m（质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）。设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g。则此过程，求：(1)杆的速度最大值时，感应电流的大小；(2)杆的速度最大值；(3)整个过程中电阻R产生的热量。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【详解】(1)当杆的速度达到最大时有联立解得(2)根据题意有由(1)可知联立解得(3)开始到达最大速度的过程中，有能量守恒定律得又解得