1、2019级高二下学期期中考试物理试题2021.04注意事项：1 答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。2选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂，把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题答案必须使用0.5mm黑色签字笔书写，字体工整，笔迹清楚，将答案写在答题纸上。3请按照题号在各题目的答题区域内答题，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效；保持卡面清洁，不折叠、不破损。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 电子流1.阴极射线管是一种能从其阴极A发射出电子流的装置。如图所示的阴极射线管放在蹄形磁铁
2、的N、S两极间，则此时电子流将A向S极偏转B向N极偏转C向上偏转D向下偏转B2如图所示，手机无线充电是通过分别安装在充电基座上的送电线圈和手机上的受电线圈，利用电磁感应现象传递能量。当手机充电时A送电线圈产生恒定磁场B充电装置将电能转化为内能C送电线圈中的电流是变化的D基座与手机间无需导线连接，没有能量损失c LbaS3.如图所示的电路中，a、b、c 为三盏完全相同的灯泡，L 是自感线圈，线圈的阻值为RL。由于自感线圈 L 的存在，电路在接通或断开时，会发生自感现象。则下列说法正确的是A合上开关后，a、b、c 三盏灯同时亮起来B合上开关后，a、b 两盏灯先亮起来，c 灯后亮起来C断开开关后，a
3、、b、c 三盏灯同时熄灭D断开开关后，a、b 两盏灯先熄灭，c 灯后熄灭4.A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦式交变电流，则两电热器的电功率PAPB等于A54 B 32 C 1 D 215.如图，一个铝框放在蹄形磁铁的两个磁极之间，可以绕支点自由转动。先使铝框和磁铁静止，转动磁铁，观察铝框的运动，可以观察到A无论磁铁向哪个方向转动，铝框都不会转动B从上往下看，当磁铁顺时针转动时，铝框会随之逆时针转动C从上往下看，当磁铁顺时针转动时，铝框会随之顺时针转动D当磁铁停止转动后，如果忽略空气阻力和摩擦阻力，铝框将保持匀速转动6.如图所示，理想变压器原、副线
4、圈的匝数比为n1n2101，a、b两点间的电压为u220 sin 100t(V)，R为可变电阻，P为用铅锑合金制成的保险丝，其电阻可忽略不计，熔断电流为2 A。为使保险丝不熔断，可变电阻R连入电路的最小阻值应大于A B1.1 C11 D11 7.一个边长为2L的等边三角形磁场区域，一个底边为L的直角三角形金属线框，线框电阻为R，二者等高，金属线框以速度v匀速穿过磁场区域的过程中，规定逆时针方向的电流为正，线框中感应电流i随位移x变化的图线正确的是8. 如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖
5、直导电转轴OO上，随轴以角速度匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g，不计其他电阻和摩擦，下列说法正确的是()A棒产生的电动势为Bl2 B微粒的电荷量与质量之比为C电阻消耗的电功率为 D电容器所带的电荷量为CBr2二、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目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.如图所示是研究性学习小组的同学设计的防止电梯坠落的应急安全装置，在电梯轿厢上安装上永久磁铁，电梯的井壁上铺设线圈，能在电梯突然坠落时减小对人员
6、的伤害。关于该装置，下列说法正确的是A当电梯突然坠落时，该安全装置可起到阻碍电梯下落的作用B当电梯突然坠落时，该安全装置可使电梯停在空中C当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，闭合线圈A、B中电流方向相同D当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落10.如图所示为磁流体发电机的原理图。金属板M、N之间的距离为d =20 cm，磁场的磁感应强度大小为B =5 T，方向垂直纸面向里。现将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，整体呈中性)从左侧喷射入磁场，发现在M、N两板间接入的额定功率为P=100 W的灯泡正常发光，且此时灯泡电阻为R=100 ，不计离子
7、重力和发电机的内阻，且离子均为一价离子，,则下列说法中正确的是 A金属板M上聚集负电荷，金属板N上聚集正电荷B该发电机的电动势为100 VC离子从左侧喷射入磁场的初速度大小为103 m/sD每秒钟有6.251018个离子打在金属板N上11.回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，A处粒子源产生质量为m、电荷量为+q的粒子，在加速电压为U的加速电场中被加速，所加磁场的磁感应强度、加速电场的频率可调，磁场的磁感应强度最大值为Bm和加速电场频率的最大值fm。则下列说法正确的是（ ）A粒子获得
8、的最大动能与加速电压无关B粒子第n次和第n+1次进入磁场的半径之比为C粒子从静止开始加速到出口处所需的时间为D若 ，则粒子获得的最大动能为12.如图所示，相距为d的两水平虚线L1和L2分别是水平向里的匀强磁场的上下两个边界，磁场的磁感应强度为B，正方形线框abcd边长为L(Ld)，质量为m，将线框在磁场上方高h处由静止释放。如果ab边进入磁场时的速度为v0，cd边刚穿出磁场时的速度也为v0，则从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程中A线框中一直有感应电流B线框中有一阶段的加速度为重力加速度gC线框中产生的热量为mg(dhL)D线框有一阶段做减速运动三、非选择题：本题共6小题，共60分。
9、西东A B13.（4分）如图，几位同学在海南某学校的操场上做“摇绳发电”实验：把一条较长电线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合回路。两个同学沿东西方向站立，女生站在西侧，男生站在东侧，他们沿竖直方向迅速上下摇动这根电线，通过灵敏电流计的电流是 （选填“直流电”或“交流电”）。当电线从上向下运动时，通过灵敏电流计的电流方向是 （选填“AB”或“BA”）14.(8分)用如图所示的装置探究感应电流的产生条件，所使用的器材有：电池组、开关、滑动变阻器、带铁芯的线圈 A、线圈 B、灵敏电流计、导线等。（1）图中已接好部分连线，还剩两处未连线，请补充完整；+电池组APB（2）在开关闭合的情况
10、下，将线圈A 中的铁芯向上拔出， （填“ 能” 或“ 不能”）引起电流计指针偏转；（3）若已知实验中闭合开关的瞬间，灵敏电流计的指针向右偏转。则上述（2）中铁芯向上拔出时，灵敏电流计的指针 偏转；（填“向右”、“向左”或“不”）（4）在保持开关闭合的情况下，还有什么方法可以使灵敏电流计的指针向右偏转？请写出一种方法： 。15.（10分）水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，导轨的宽度为L，M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻)。现垂直于导轨搁一根质量为m，电阻为R的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为，指向右斜上方且与金属棒ab垂直，如图所示，求：
11、(1)当ab棒静止时，受到的支持力的大小和摩擦力的大小；(2)若B的大小和方向均能改变，则要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为多少？此时B的方向如何？16.(12分)如图甲所示，长、宽分别为L1、L2的矩形金属线框位于竖直平面内，其匝数为n，总电阻为r，可绕其竖直中心轴O1O2转动。线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D(集流环)焊接在一起，并通过电刷和定值电阻R相连。线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场，磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示，其中B0、B1和t1均为已知。在0t1的时间内，线框保持静止，且线框平面和磁场垂直；t1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以
12、角速度匀速转动。求：(1)0t1时间内通过电阻R的电流大小；(2)线框匀速转动后，在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量；(3)线框匀速转动后，从图甲所示位置转过90的过程中通过电阻R的电荷量。17.（12分）如图所示，在无限长的竖直边界AC和DE间，上、下部分分别充满方向垂直于平面ADEC向外的匀强磁场，上部分区域的磁感应强度大小为B0，OF 为上、下磁场的水平分界线，质量为m、带电荷量为q的粒子从AC边界上与O点相距为a的P点垂直于AC边界射入上方磁场区域，经OF上的Q点第一次进入下方磁场区域，Q与O点的距离为3a，不考虑粒子重力（1）求粒子射入时的速度大小；（2）要使粒子不从AC边界
13、飞出，求下方磁场区域的磁感应强度B1应满足的条件。18.（14分）如图所示，两条足够长的平行金属导轨间距为0.5 m，固定在倾角为37的斜面上。导轨顶端连接一个阻值为1 的电阻。在MN下方存在方向垂直于斜面向上、大小为1 T的匀强磁场。质量为0.5 kg的金属棒从AB处由静止开始沿导轨下滑，其运动过程中的vt图象如图2所示。金属棒运动过程中与导轨保持垂直且接触良好，不计金属棒和导轨的电阻，取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8。(1)求金属棒与导轨间的动摩擦因数；(2)求金属棒在磁场中能够达到的最大速率；(3)已知金属棒从进入磁场到速度达到5 m/s时通过电阻的电荷量为1.
14、3 C，求此过程中电阻产生的焦耳热。高二物理试题参考答案 2021.04一1.D 2.C 3.B 4.A 5.C 6.B 7.B 8. B +电池组APB二、 9. AD 10.BD 11.ACD 12.BD三、 13.（每空2分）交流电；BA14.（每小题2分）（1）补充连线如右图所示(2)能； （3） 向左； (4)向左移动滑片 P（其它对的方法也得分）。15. （10分）(1)从b向a看，如图所示。水平方向：(1分)竖直方向：(1分)又 (1分)(1分)由以上解得 (2分)(2)使ab棒受支持力为零，且让磁感应强度最小，则受安培力竖直向上，由平衡条件 (2分)解得 (1分)根据左手定则判
15、定磁场方向水平向右(1分)16.(12分)(1)0t1时间内，线框中的感应电动势，由法拉第电磁感应定律(1分)由图像知 (1分)通过R的电流，由闭合电路欧姆定律 (1分)可以解得 (1分)(2)线框产生感应电动势的最大值(1分)感应电动势的有效值 (1分)通过电阻R的电流的有效值 (1分)线框转动一周所需的时间 (1分)电阻R产生的热量 (1分)由以上可解得 (1分)(3)线框从图甲所示位置转过90的过程中，通过电阻R的电荷量 (1分)由闭合电路欧姆定律 (1分)由法拉第电磁感应定律 (1分)以上可以解得 (1分)17.（12分）（1）设粒子在OF上方做圆周运动半径为R，由几何关系得 (1分)
16、由牛顿第二定律可知 (2分)解得 (1分) (1分)（2）当粒子恰好不从AC边界飞出时，设粒子在OF下方做圆周运动半径为由几何关系得 (1分) (1分) 解得 (1分)根据 (1分)解得 (1分) 当时，粒子不会从AC边界飞出(1分)18.（14分）(1)由图2可知，金属棒在01 s内做初速度为0的匀加速直线运动，1 s后做加速度减小的加速运动，可知金属棒第1 s末进入磁场。在01 s过程中，由图2可知，金属棒的加速度a4 m/s2在这个过程中，沿斜面只有重力的分力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律有mgsin 37mgcos 37ma由式解得，金属棒与导轨间的动摩擦因数0.25。(2)金属棒在磁场中能够达到的最大速率时，金属棒处于平衡状态，设金属棒的最大速度为vm金属棒切割磁感线产生的感应电动势为EBLvm根据闭合回路欧姆定律有I根据安培力公式有FAILB根据平衡条件有FAmgcos 37mgsin 37由式解得vm8 m/s。(3)根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律，可得金属棒从进入磁场通过电阻的电荷量为qt解得金属棒在磁场下滑的位移x2.6 m由动能定理有mgxsin 37mgxcos 37WAmvmv此过程中电阻产生的焦耳热等于克服安培力做的功QWA由式解得，此过程中电阻产生的焦耳热Q2.95 J。答案(1)0.25(2)8 m/s(3)2.95 J
