1、延庆区2019-2020学年度第二学期期中试卷高二物理第一部分选择题（共40分）一单项选择题（本题共10小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的，请将符合题意的选项选出。每小题4分，共40分）1.一线圈在匀强磁场中匀速转动，在如图所示的位置时( )A. 穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小B. 穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大C. 穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大D. 穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小【答案】C【解析】【详解】当线圈处于图中所示位置时，线框与磁场方向平行，磁通量为最小；该位置为感应电动势最大，根据法拉第电磁感应定律公式，磁通量的变化率
2、最大，故C正确，A、B、D错误； 故选C2.在阴极射线管中电子流方向由左向右，其上方置一根通有如图所示电流的直导线，导线与阴极射线管平行，则阴极射线将会()A. 向上偏转B. 向下偏转C. 向纸内偏转D. 向纸外偏转【答案】B【解析】【详解】由题意可知，直线电流的方向由左向右，根据右手定则，可判定直导线下方的磁场方向为垂直纸面向里，而阴极射线电子运动方向由左向右，由左手定则知(电子带负电，四指要指向其运动方向的反方向)，阴极射线将向下偏转A向上偏转与分析不符，A错误B向下偏转符合分析，B正确C向纸面内偏转不符合分析，C错误D向纸面外偏转不符合分析，D错误3.某实验小组用如图所示的实验装置来验证
3、楞次定律当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流计的感生电流方向是（）A aGbB. 先aGb，后bGaC. bGaD. 先bGa，后aGb【答案】D【解析】【详解】当条形磁铁沿固定线圈的中轴线自上至下经过固定线圈时，穿过线圈的磁通量向下，且先增加后减小，根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，故感应电流的磁场先向上后向下，故感应电流先逆时针后顺时针（俯视），即先bGa，后aGb，故ABC错误，D正确。故选D。4.如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直磁感应强度B随时间均匀增大两圆环半径之比为21，圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb.不考虑两圆环
4、间的相互影响下列说法正确的是()A. EaEb41，感应电流均沿逆时针方向B. EaEb41，感应电流均沿顺时针方向C. EaEb21，感应电流均沿逆时针方向D. EaEb21，感应电流均沿顺时针方向【答案】B【解析】试题分析：根据法拉第电磁感应定律可得，根据题意可得，故，感应电流产生的磁场要阻碍原磁场的增大，即感应电流产生向里的感应磁场，根据楞次定律可得，感应电流均沿顺时针方向【考点定位】法拉第电磁感应定律、楞次定律的应用【方法技巧】对于楞次定律，一定要清楚是用哪个手判断感应电流方向的，也可以从两个角度理解，一个是增反减同，一个是来拒去留，对于法拉第电磁感应定律，需要灵活掌握公式，学会变通5
5、.下面的四个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】考查了左手定则的应用根据左手定则的内容，直接判断即可，比较简单【详解】A磁场向上，电流向里，根据左手定则可得，安培力的方向水平向右，所以A错误；B磁场向左，电流向外，根据左手定则可得，安培力的方向向下，所以B错误；C磁场向里，电流向左，根据左手定则可得，安培力的方向向下，所以C正确；D磁场向外，电流向外，它们的方向相同，不受安培力的作用，所以D错误【点睛】要注意与右手定则的区别，注意磁场方向、电流方向以及安培力的方向之间的关系6.一理想变压器原、副线圈匝数比。原线圈与正弦交变电源连
6、接，输入电压u如图所示，副线圈仅接入一个10W电阻。则（）A. 流过电阻的电流是20AB. 与电阻并联的电压表的示数是100VC. 经过1分钟电阻发出的热量是6103JD. 变压器的输入功率是2103W【答案】B【解析】【详解】AB如图所示，理想变压器原线圈的输入电压根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系副线圈的电流A错误，B正确；C由焦耳定律可得C错误；D理想变压器的输入功率等于输出功率，则D错误。故选B。7.如图所示的电路中，电源的电动势为E内电用为r。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，下列结论正确的是（ ）A. 电容器C上的电荷量增加B. 电源的总功率变小C. 电压表
7、读数变大D. 电流表读数变大【答案】D【解析】【详解】A与变阻器并联的电容器两端电压变小，电容不变，则由知电容器C上电荷量减小，故A错误；B电源的总功率，与电流的大小成正比，则知电源的总功率变大，故B错误；CD当滑片向左滑动的过程中，其有效阻值变小，所以根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流变大，电源的内电压变大，路端电压变小，则电流表读数变大，电压表读数变小，故C错误，D正确。故选D。8.如图所示，两条光滑金属导轨平行固定在斜面上，导轨所在区域存在垂直于斜面向上的匀强磁场，导轨上端连接一电阻。时，一导体棒由静止开始沿导轨下滑，下滑过程中导体棒与导轨接触良好，且方向始终与斜面底边平行。下列有关下滑
8、过程导体棒的位移、速度、流过电阻的电流、导体棒受到的安培力随时间变化的关系图中，可能正确的是（）A. B. C D. 【答案】C【解析】【详解】AB根据牛顿第二定律可得可得随着速度的增大，加速度逐渐减小，图象的斜率减小，当加速度为零时导体棒做匀速运动，图象的斜率表示速度，斜率不变，速度不变，而导体棒向下运动的速度越来越大，最后匀速，故图象斜率不可能不变，故AB错误；C导体棒下滑过程中产生的感应电动势感应电流由于下滑过程中的安培力逐渐增大，所以加速度a逐渐减小，故图象的斜率减小，最后匀速运动时电流不变，C正确；D、根据安培力的计算公式可得由于加速度a逐渐减小，故图象的斜率减小，D错误。故选：C。
9、9.如图所示，一速度为v0的电子恰能沿直线飞出离子速度选择器，选择器中磁感应强度为B，电场强度为E，若仅使B和E同时增大为原来的两倍，则电子将（）A. 仍沿直线飞出选择器B. 往上偏C. 往下偏D. 往纸外偏【答案】A【解析】【详解】电子恰能沿直线飞出离子速度选择器，分析受力可知，电场力向下，洛伦兹力向上，二力平衡若仅使B和E同时增大为原来的两倍，则电子依然受力平衡，将做匀速直线运动穿过速度选择题，故A正确，BCD错误。故选A。10.如图所示，正方形区域内有匀强磁场，现将混在一起的质子H和粒子加速后从正方形区域的左下角射入磁场，经过磁场后质子H从磁场的左上角射出，粒子从磁场右上角射出磁场区域，
10、由此可知（ ）A. 质子和粒子具有相同的速度B. 质子和粒子具有相同的动量C. 质子和粒子具有相同动能D. 质子和粒子由同一电场从静止加速【答案】A【解析】【详解】A根据洛伦兹力提供向心力得设质子的比荷为，则粒子的比荷为，质子的半径是粒子的一半，所以二者的速度相同，故A正确；B他们具有相同的速度，但是质量不同，所以动量不同，故B错误；C他们具有相同的速度，但是质量不同，所以动能不同，故C错误；D如果由同一电场从静止加速，那么电场力做功应该相同，即动能相同，但是他们的动能不相同，所以不是从同一电场静止加速，所以D错误。故选A。第二部分非选择题（共58分）二实验题（本题共2小题，共18分）11.用
11、如图所示的实验器材来探究产生感应电流的条件：(1)图中已经用导线将部分器材连接，请补充完成实物间的连线_。(2)若连接好实验电路并检查无误后，在闭合开关的瞬间，观察到电流计指针向右偏转，说明线圈_（填“A”或“B”）中有了感应电流。要使电流计指针 向左偏转，请写出两项可行的操作：_；_。【答案】 (1). (2). A (3). 将滑动变阻器的滑片快速滑动 (4). 将铁芯快速抽出或断开开关的【解析】【详解】(1)1本实验中线圈B与电源相连，通过调节滑动变阻器使线圈B中的磁通量发生变化，从而使线圈A产生电磁感应线象，故线圈A应与检流计相连,如图所示：(2)2闭合开关的瞬间，观察到电流计指针发生
12、偏转，说明线圈A中有了感应电流；34产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化，则可能的操作：将滑动变阻器的滑片快速滑动；将铁芯快速抽出或断开开关的瞬间。12.如图电路，某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为020，连接电路的实物图如下图所示（1）该学生接线中错误的和不规范的做法是_A滑动变阻器不起变阻作用B电流表接线有错C电压表量程选用不当D电压表接线不妥（2）该同学将电路按正确的电路图连接好，检查无误后，闭合开关，进行实验某一次电表的示数如图所示，则电压表的读数为_V，电流表的读数为_A（3）该同学实验完毕，将测量的数据反映在UI图上（如图所示），
13、根据这一图线，可求出电池的电动势E=_V，内电阻r=_【答案】 (1). AD (2). 1.20 (3). 0.26 (4). 1.48 (5). 0.78【解析】【详解】（1）据题意，从图可知，滑动变阻器均接在下边两个接线柱，这样使起不到电阻调节作用的；电压表的接线柱应接在电键内，使电键对电压表有控制作用（2）电压表读数用十分之一估读法，得：1.20v，电流表用二分之一估读法，得：0.26A（3）图线与纵坐标交点表示电动势大小，为E=1.48v，图线的斜率表示电源内阻，即：三计算论证题（共4小题，共42分）解题要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。有数值计算的题，答案必须明确写
14、出数值和单位。13.如图所示，在光滑水平面上有一长为L=0.5m的单匝正方形闭合导体线框abcd，处于磁感应强度为B=0.4T的有界匀强磁场中，其ab边与磁场的边界重合线框由同种粗细均匀、电阻为R=2 的导线制成现用垂直于线框ab边的水平拉力，将线框以速度v=5m/s向右沿水平方向匀速拉出磁场，此过程中保持线框平面与磁感线垂直，且ab边与磁场边界平行求线框被拉出磁场的过程中：（1）通过线框的电流大小及方向；（2）线框中c、d两点间的电压大小；（3）水平拉力的功率【答案】（1）0.5A 方向为cbadc （2） 0.75V （3）0.5W 【解析】（1）cd边切割磁感线，产生感应电动势，代入数据
15、解得 方向为 cbadc （2）cd两点间电压为路端电压，由闭合电路欧姆定律=0.75V （3）线框受安培力，代入数据解得；匀速运动拉力等于安培力，由 得P=0.5W 14.如图所示，R为变阻箱，电压表为理想电压表，电源电动势E=6V，当变阻箱阻值为R=5时，闭合电键后，电压表读数U=5V，求：（1）电路中的电流I和电源内阻r；（2）电源的输出功率P和效率。【答案】（1）1A，；（2）5W，【解析】【详解】（1）由欧姆定律可得再由闭合电路的欧姆定律可得解得（2）由电功率公式电路的总功率为则效率为15.如图所示，交流发电机的矩形金属线圈abcd的边长abcd50 cm，bcad30 cm，匝数n
16、100，线圈的总电阻r10 ，线圈位于磁感应强度B0.050 T的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向平行线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F(集流环)焊接在一起，并通过电刷与阻值R90 的定值电阻连接现使线圈绕过bc和ad边中点且垂直于磁场的转轴OO以角速度400 rad/s匀速转动电路中的其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计，求：(1)线圈中感应电流的最大值；(2)线圈转动过程中电阻R的发热功率； (3)从线圈经过图示位置开始计时，经过周期时间通过电阻R的电荷量【答案】（1）3.0A（2）405W（3） 【解析】试题分析：（1）线圈产生感应电动势的最大值：根据闭合电路欧姆定律可知，线圈
17、中感应电流的最大值：解得：（2）通过电阻R的电流的有效值 ：线圈转动过程中电阻R的热功率 ：解得：（3）根据法拉第电磁感应定律有：根据闭合电路欧姆定律有：解得：考点：交流发电机及其产生正弦式电流的原理；正弦式电流的图象和三角函数表达式【名师点睛】本题关键是要能够区分交流的有效值、瞬时值、最大值和平均值，求解电表读数用有效值，求解电量用平均值16.如图所示，空间内有一磁感应强度的水平匀强磁场，其上下水平边界的间距为H，磁场的正上方有一长方形导线框，其长和宽分别为、，质量，电阻。将线框从距磁场高处由静止释放，线框平面始终与磁场方向垂直，线框上下边始终保持水平，重力加速度取。求：(1)线框下边缘刚进入磁场时加速度的大小；(2)若在线框上边缘进入磁场之前，线框已经开始匀速运动。求线框进入磁场过程中产生的焦耳热Q；(3)请画出从线框由静止开始下落到线框上边缘进入磁场的过程中，线框速度v随t变化的图像（定性画出）。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【详解】(1)线框从静止释放到下边缘刚进入磁场，根据动能定理解得线框下边切割磁感线，感应电动势为根据闭合电路欧姆定律安培力大小为根据牛顿第二定律解得(2)线框匀速运动，重力和安培力等大反向解得从线框静止释放到上边缘刚进入磁场，根据动能定理解得(3)线框未进入磁场前做自由落体运动，进入磁场后先做加速度减小的加速运动，然后做匀速直线运动，图像如图：