1、镇江市镇江中学2020-2021学年度高二第一学期期末模拟考试物理试卷（一）一、单项选择题1.如图所示，正方形金属线圈a和b的边长分别为l和21，a线圈内存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B则穿过a、b两线圈的磁通量之比为（）A. 1：1B. 1：2C. 1：3D. 1：42.如图所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与胶木圆盘面平行，其轴线与胶木圆盘A的轴线OO重合。现使胶木圆盘A由静止开始绕其轴线OO按箭头所示方向加速转动，则()A金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大 B金属环B的面积有缩小的
2、趋势，丝线受到的拉力减小C金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小D金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大3.如图，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是()AO点处的磁感应强度为零Ba、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反Cc、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同Da、c两点处磁感应强度的方向不同4.如图，在0xl区域内存在与xOy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B.一位于坐
3、标原点的粒子源在xOy平面内发射出大量同种带负电粒子，所有粒子的初速度大小均为v0，方向与x轴正方向的夹角分布在060范围内，在xl处垂直x轴放置一荧光屏S.已知沿x轴正方向发射的粒子经过了荧光屏S上yl的点，则()A粒子的比荷为B粒子的运动半径一定大于等于lC粒子在磁场中运动时间最长的一定超过D粒子打在荧光屏S上亮线的长度大于2l5.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是()A减
4、小狭缝间的距离 B减小磁场的磁感应强度C增大D形金属盒的半径 D增大匀强电场间的加速电压6.如图所示，导体棒沿两平行金属导轨从图中位置以速度v向右匀速通过一正方形磁场区域abcd，ac垂直于导轨且平行于导体棒，ac右侧的磁感应强度是左侧的2倍且方向相反，导轨和导体棒的电阻均不计，下列关于导体棒中感应电流和所受安培力随时间变化的图像正确的是(规定电流从M经R到N为正方向，安培力向左为正方向)() 7.在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n1 500匝，横截面积S20 cm2。螺线管导线电阻r1 ，R14 ，R25 ，C30 F。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化，则下
5、列说法中正确的是()A螺线管中产生的感应电动势为12 VB闭合S，电路中的电流稳定后电容器上极板带正电C电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为5102 WDS断开后，通过R2的电荷量为1.8105 C8.如图所示，两根平行长直金属导轨，固定在同一水平面内，间距为d，其左端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，一质量为m的导体棒ab垂直于导轨放置，且与两导轨接触良好，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒在水平向右、垂直于棒的恒力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(运动过程中导体棒始终与导轨保持垂直)，设导体棒接入电路的电阻为r导轨电阻不计，
6、重力加速度大小为g，在这一过程中()A导体棒运动的平均速度为B流过电阻R的电荷量为Cab两端的最大电压为Dab两端的最大电压为二、多项选这题9.如图甲所示，水平桌面上放有一长直导线MN和一矩形导线框abcd，导线MN固定并通有电流i，i随时间的变化如图乙所示，规定从N到M为电流正方向，MN通电过程中导线框始终静止则（）A. 0到t1时间过程中，导线框中产生的感应电流B. t1到t3时间过程中，导线框中产生的感应电流方向保持不变C. t2时刻，导线框不受桌面摩擦力的作用D. t3到t4时间过程中，导线框受到桌面的摩擦力方向始终向左10.如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为，导轨电阻不计，与阻
7、值为R的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B有一质量为m、长为l的导体棒从ab位置获得平行于斜面的、大小为v的初速度向上运动，最远到达ab的位置，滑行的距离为s，导体棒的电阻也为R，与导轨之间的动摩擦因数为则A上滑过程中导体棒受到的最大安培力为B上滑过程中导体棒损失的机械能为mv2mgssin C上滑过程中导体棒克服安培力做的功为mv2D上滑过程中电流做功发出的热量为mv2mgs(sin cos )11.如图所示，在正方形abcd内充满方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。a处有比荷相等的甲、乙两种粒子，甲粒子以速度v1沿ab方向垂直射入磁场，经时间t1从d点射出磁场，
8、乙粒子沿与ab成30角的方向以速度v2垂直射入磁场，经时间t2垂直cd射出磁场，不计粒子重力和粒子间的相互作用力，则下列说法中正确的是()Av1v212 Bv1v24C t1t221 Dt1t23112.两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放。则()A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为abC.金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为FD.电阻R上
9、产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量三、 计算题13.一台质谱仪的工作原理如图2所示大量的带电荷量为q、质量为2m的离子飘入电压为U0的加速电场，其初速度几乎为0，经加速后，通过宽为L的狭缝MN沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片上图中虚线为经过狭缝左、右边界M、N时离子的运动轨迹不考虑离子间的相互作用(1)求离子打在底片上的位置到N点的最小距离x；(2)在图中用斜线标出磁场中离子经过的区域，并求该区域最窄处的宽度d.14.如图甲所示，“”形线框竖直放置，电阻不计。匀强磁场方向与线框平面垂直，一个质量为m、阻值为R的光滑导体棒AB，紧贴线框下滑，所达到的最大速
10、度为v。现将该线框和磁场同时旋转一个角度放置在倾角为的斜面上，如图乙所示。(1)在斜面上导体棒由静止释放，在下滑过程中，线框一直处于静止状态，求导体棒最大速度的大小；(2)导体棒在下滑过程中线框保持静止，求线框与斜面之间的动摩擦因数所满足的条件(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)；(3)现用一个恒力F2mgsin 沿斜面向上由静止开始拉导体棒，通过距离s时导体棒已经做匀速运动，线框保持不动，求此过程中导体棒上产生的焦耳热。15.如图甲所示，MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨，NQMN，导轨的电阻均不计导轨平面与水平面间的夹角=37，NQ间连接有一个R=4的电阻有一匀强磁场垂直于导轨平面且
11、方向向上，磁感应强度为B0=1T将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度，已知在此过程中通过金属棒截面的电量q=0.2C，且金属棒的加速度a与速度v的关系如图乙所示，设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行（取g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）求：（1）金属棒与导轨间的动摩擦因数（2）cd离NQ的距离s（3）金属棒滑行至cd处的过程中，电阻R上产生的热量（4）若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，为使金属棒中不产生感应电流，则磁感应强度B应怎
12、样随时间t变化（写出B与t的关系式）参考答案123456789101112ABCACADCABDBDBDAC13.解析(1)设离子在磁场中的运动半径为r1，在电场中加速时，有qU02mv2在匀强磁场中由牛顿第二定律得qvB2m，解得 r1根据几何关系得，离子打在底片上的位置到N点的最小距离x2r1L，解得xL.(2)如图，最窄处位于过两虚线交点的垂线上，最窄处宽度dr1来源:学&科&网Z&X&X&K解得d14.解析：(1)导体棒受到的安培力FBIL，线框竖直放置时，由平衡条件得：mg，线框在斜面上时，由平衡条件得mgsin ，解得vvsin 。(2)设线框质量为M，当AB棒速度最大时，线框受到
13、沿斜面向下的安培力最大，要使线框静止不动，需要满足Mgsin mgsin (Mm)gcos ，解得：tan 。(3)当导体棒匀速运动时，由平衡条件得Fmgsin ，由能量守恒定律得Fsmgssin mv2Q，解得：Qmgssin mv2sin2。15.（1）当v=0时，a=2m/s2由牛顿第二定律得：mgsinmgcos=ma=0.5（2）由图象可知：vm=2m/s当金属棒达到稳定速度时，有FA=B0IL；且B0IL+mgcos=mgsin解得I=0.2A；切割产生的感应电动势：E=B0Lv=10.52=1V；因，解得r=1电量为：而=BLs即有：s=2m（3产生热量：WF=Q总=0.1J（4）当回路中的总磁通量不变时，金属棒中不产生感应电流此时金属棒将沿导轨做匀加速运动牛顿第二定律：mgsinmgcos=maa=g（sincos）=10（0.60.50.8）m/s2=2m/s2则磁感应强度与时间变化关系：
