1、江苏省启东市2020-2021学年高二物理上学期期中试题（考试时间：90分钟 满分：100分）一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共计24分每小题只有一个选项符合题意1最早提出利用电场线和磁感线分别描述电场和磁场的物理学家是A牛顿 B瓦特C伽利略 D法拉第2如图，abcd为边长为L的正方形匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里，半径为r的匝数为n的线圈如图所示放置当磁场以的变化率变化时，线圈中感应电动势为A0BnL2Cnr2Dnr23如图所示，一根两端开口的铜管竖直放置，一磁性较强的柱形磁体从上端放入管中，过了较长时间才从铜管下端落出，比自由落体慢了许多则A磁体下落变慢，主要是由于磁体受到
2、了空气的阻力B磁体下落变慢，主要是由于磁体受到金属铜的吸引C铜管对磁体的作用力方向始终向上D铜管内感应电流方向保持不变4沈括在梦溪笔谈中记载了“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”现代研究表明，地球地磁场的磁感线分布如图所示下列与地磁场有关说法正确的是A地理南、北极与地磁场的南、北极重合B垂直地面射向赤道的正粒子受到向西的洛伦兹力C地球表面赤道附近的地磁场最强D向西飞过的飞机，飞行员左侧机翼的电势比右侧高5如图所示，水平线上方有方向垂直纸面向里、范围足够大的匀强磁场区域一带负电粒子P从a点沿30方向以初速度v垂直磁场方向射入磁场中，经时间t从b点射出磁场不计粒子重力，下列说法正确
3、的是Aab之间的距离为粒子做圆周运动的半径的2倍B若粒子初速度为2v，射出磁场时与水平线夹角为60C若粒子初速度为3v，粒子经时间3t射出磁场D若磁场方向垂直纸面向外，粒子经时间5t射出磁场6如图所示，空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，一带电微粒由a点进入并沿ab直线向上运动下列说法正确的是A微粒一定带负电B微粒的动能一定减小C微粒的电势能一定增加D微粒的机械能一定不变7如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零 A和B是两个相同的灯泡则A当S闭合瞬间，A灯不亮B灯亮B当S断开瞬间，A、B两灯同时熄灭C当S断开瞬间，a点电势比b点电势低D当
4、S断开瞬间，流经灯泡B的电流由a到b8如图甲，间距为L的光滑金属导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，轨道左侧连接一定值电阻R，垂直导轨的导体棒ab在水平外力F作用下沿导轨运动，F随t变化的规律如图乙在0t0时间内，棒从静止开始做匀加速直线运动乙图中t0、F1、F2为已知，棒接入电路的电阻为R，轨道的电阻不计则下列说法正确的是A在t0以后，导体棒做匀速直线运动B导体棒最后达到的最大速度为C在0t0时间内，通过导体棒横截面的电量为D在0t0时间内，导体棒的加速度大小为二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计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
5、选或不答的得0分9根据安培的“分子电流”假说，下列说法正确的是A通电导线的磁场由运动电荷产生B磁体的磁场由运动电荷产生C磁铁受到强烈振动时磁性会减弱D磁铁在高温条件下磁性会增强BA10一种基于电磁感应原理的非接触式电能供应系统可实现电能的无线传输，目前已有手机无线充电等应用，如图所示为这种供电系统原理示意图图中两个感应线圈A和B相邻正对放置，不计线圈的电阻下列说法正确的是A向A线圈中输入变化的电流，B线圈中会产生感应电动势B向A线圈中输入恒定的电流，B线圈中会产生感应电动势C电能传输中只增加A、B间距，B线圈中感应电动势会变大D电能传输中只增加A线圈中电流的变化率，B线圈中感应电动势会变大11
6、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，下列操作正确的是A减小狭缝间的距离B增大加速电场的电压C增大磁场的磁感应强度D增大D形金属盒的半径BNMOL12如图所示，区域内存在磁感应强度为B、垂直纸面向里的匀强磁场电阻为R、半径为L、圆心角为45的扇形闭合导线框MON绕垂直于纸面的O轴以角速度匀速转动(O轴位于磁场边界)则AON边进入磁场过程中感应电流大小为B线框整体在磁场中转动时，M的电势比O点电势高C线框
7、整体在磁场中转动时，如在MN边串接一个电流表，电流表的读数为零D线框整体在磁场中转动时，如在MN边并接一个电压表，电压表的读数不为零三、实验题：本题共2小题，共计14分请将解答填写在答题卡相应的位置13（8分）在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，所需的实验器材部分已用导线连接成如图所示的实验电路（1）用笔画线代替导线把电路连接完整（2）将线圈A插入线圈B中，闭合开关的瞬间，线圈B中感应电流与线圈A中电流的绕行方向 （3）设想使一线圈中电流逆时针流动，另一线圈中感应电流顺时针流动，可行的实验操作是 A抽出线圈A B插入软铁棒C使变阻器滑片P右移 D断开开关14（6分）学习小组做“探究通电导体
8、在磁场中受力”的实验，实验装置如图所示三个相同的蹄形磁铁并列放在水平桌面上，一根质量为m的导体棒用1、2、3、4四根轻细导线悬挂起来，其中任意两根导线均可与导体棒和电源构成回路现把导线1、4接在直流电源上（1）关于接通电源时可能出现的实验现象，正确的说法是 A同时改变电流和磁场方向，导体棒摆动方向将改变B仅改变电流或磁场方向，导体棒摆动方向将改变C把导线1、3接在直流电源上并增大电流，导体棒摆动幅度一定增大D仅拿掉中间的磁铁，导体棒摆动幅度一定减小（2）把导线2、3接在直流电源上，测得导线2、3间的长度为L，通过导体的电流为I，导体棒偏离竖直方向的角度为则蹄形磁铁磁极间的磁感应强度为B 四、计
9、算题：本题共4小题，共计46分解答时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，答案中明确写出数值和单位15（10分）如图所示，电阻不计的水平导轨间距0.5m，导轨处于方向与水平面成53角斜向右上方的磁感应强度为5T的匀强磁场中导体棒ab垂直于导轨放置且处于静止状态，质量1kg，电阻0.9，与导轨间的动摩擦因数为0.5电源电动势10V，其内阻0.1，定值电阻的阻值4不计定滑轮摩擦，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，线对ab的拉力为水平方向，g取10 m/s2求：（1）通过ab的电流大小和方向；（2）ab受到的安培力大小；（3）重物重力G的取值范围16（10
10、分）如图所示，光滑绝缘水平面上宽为L的区域内，存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场区域有一边长为L、质量为m、电阻为R的单匝正方形线框abcd，ad边位于磁场左边界，线框在水平外力作用下垂直边界穿过磁场区（1）若线框以速度v匀速进入磁场区，求此过程中b、c两端的电势差Ubc；（2）在（1）的情况下，求线框移动到完全进入磁场的过程中产生的热量Q；abcdvB（3）若线框由静止开始以加速度a匀加速穿过磁场，求此过程中外力F随运动时间t的变化关系17（13分）如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角30，导轨上端跨接一定值电阻R，导轨电阻不计，整个装置处
11、于磁感应强度为B的匀强磁场中长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上，金属棒的质量为m、电阻也为R，重力加速度为g，将金属棒由静止释放（1）若匀强磁场的方向垂直于导轨所在的平面向上，求金属棒下滑的最大速度v1（2）在（1）的情况下，当金属棒沿导轨下滑距离为s时速度达到最大值求下滑距离为s的过程中，电路产生的焦耳热MPQcNdR（3）若匀强磁场的方向竖直向上，求金属棒下滑的最大速度v218（13分）如图所示，平行的N、M、P为两匀强磁场区域的边界，N与M、M与P间距分别为l1、l2，两磁场的磁感应强度分别为B1和B2，磁场方向均垂直纸面向里现有电荷量为+q、质量为m的带电粒子射入磁场，不计
12、粒子重力和粒子间的相互作用（1）若有大量该种粒子以大小为v1、方向沿纸面各个方向的速度从Q点射入磁场，粒子恰好不进入区域，求粒子速度v1的大小；（2）用阴影画出（1）中粒子在磁场中所能到达的区域，并求出该区域的面积；（3）若有一个粒子从Q点以速度v2垂直于边界N及磁场方向射入磁场，粒子能穿过两个磁场区域，求v2的最小值20202021学年第一学期高二年级期中考试物理参考答案一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共计24分每小题只有一个选项符合题意1D 2B 3C 4D 5D 6A 7D 8C二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计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
13、不全的得2分，错选或不答的得0分9BC 10AD 11CD 12ABC三、实验题：本题共2小题，共计14分请将解答填写在答题卡相应的位置13（8分）（1）如图所示（2分）（2）相反（2分）（3）BC（4分，漏选得2分）14（6分）（1）BD（4分，漏选得2分） （2）（2分）四、计算题：本题共4小题，共计46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，答案中明确写出数值和单位15（10分）（1） （2分）方向为a到b （1分）（2） （2分）（3）受力如图fm(mgFcos 53)3.5 N （2分）当最大静摩擦力方向向右时FTFsin 53
14、fm0.5 N （1分）当最大静摩擦力方向向左时FTFsin 53fm7.5 N （1分）所以0.5 NG7.5 N （1分）16（10分）（1）线框产生的感应电动势 （1分）感应电流 （1分） 电势差 （1分）（2）线框进入磁场所用的时间 （1分）由于 （1分）解得 （1分）（3）设线框穿过磁场区的时间为t0，则 线框产生的感应电动势 （1分）受到的安培力 （1分）根据牛顿第二定律 （1分）解得 (） （1分）17（13分）（1）金属棒达到最大速度时产生的电动势 （1分）回路中产生的感应电流 （1分）金属棒所受安培力 （1分）金属棒所受合外力为零时，下滑的速度达到最大，则 （1分）解得 （1分）（2） （2分）解得 （1分）（3）金属棒达到最大速度时产生的电动势 （1分）回路中产生的感应电流 （1分）金属棒所受安培力 （1分）金属棒所受合外力为零时，下滑的速度达到最大，则 （1分）解得 （1分）18（13分）（1）（2分） （1分） 解得（1分）（2）阴影如图（2分） 面积（2分）（3）粒子速度为v2时在磁场中的轨迹恰好与边界P相切，轨迹如图所示。 由（1分）可得 （1分）由几何关系得（1分）粒子在磁场中运动有（1分）解得（1分）