曲靖市兴教中学 2022-2023学年下学期期中教学质量检测
高二物理 试题卷
本试卷总分为 100 分,考试时间为 90 分钟,考生作答时,将答案答在答题卡
上,在本试卷上答题无效。
一、单选题(本题包括 10个小题,每小题 4分,共计 40分。)
1.现在很多考场考试时,监考教师使用手持金属探测器对进入考场的考生进行检查,如题图
所示,该探测器涉及的基本原理是( )
A.电磁感应 B.静电感应 C.电流的磁效应 D.静电屏蔽
2.下列四幅图中,关于带电粒子所受洛伦兹力以及通电导体周围的磁感线,正确的是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示,在通电直导线下方,有一电子沿平行导线方向以速度 v开始运动,则( )
A.将沿轨迹Ⅰ运动,半径越来越小
B.将沿轨迹Ⅰ运动,半径越来越大
C.将沿轨迹Ⅱ运动,半径越来越小
D.将沿轨迹Ⅱ运动,半径越来越大
4.如图所示,长为 L电阻值为 R的直导体棒平放在纸面上,大小为 B的匀强磁场垂直于纸面
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分布,现使直棒以垂直于棒大小为 v的速度匀速运动,下列说法中正确的是( )
BLv
A.棒中感应电流由 a到 b,大小为
R
B.棒中感应电动势小于BLv,a端电势低于 b端
C.棒中感应电动势等于BLv,a端电势高于 b端
D.棒中感应电动势等于BLv,a端电势低于 b端
1
5.如图所示,匀强磁场的区域足够大,磁感应强度大小为 B、方向水平向右,将一段 圆弧
4
形导体 ab置于磁场中,圆弧的圆心为 O,半径为 r。现在导体 ab中通以方向从b a的恒定
电流 I,则圆弧受到的安培力的方向和大小分别为( )
π
A.水平向左, BIr B.垂直纸面向里, 2BIr
2
π
C.垂直纸面向外, BIr D.垂直纸面向外, 2BIr
2
6.图所示,重力为 G的水平铜棒 AC用绝缘丝线悬挂,静止在水平螺线管的正上方,铜棒中
通入从 A到 C方向的恒定电流,螺线管与干电池、开关 S串联成一个回路。当开关 S闭合后
一小段时间内,下列判断正确的( )
A.丝线的拉力等于 G
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B.丝线的拉力小于 G
C.从上向下看,铜棒沿逆时针方向转动
D.从上向下看,铜棒沿顺时针方向转动
7.如图所示为一交流电电流随时间变化的图像,此交流电电流的有效值为( )
A.7 A B.5 A C.3.5 2A D.3.5 A
8.如图甲所示,300匝的线圈两端 A、B与一个理想电压表相连。线圈内有指向纸内方向的
匀强磁场,线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化(线圈电阻不计)。下列说法正确的是
( )
A.A端应接电压表正接线柱,电压表的示数为 150V
B.A端应接电压表正接线柱,电压表的示数为 50.0V
C.B端应接电压表正接线柱,电压表的示数为 150V
D.B端应接电压表正接线柱,电压表的示数为 50.0V
9.质量为 m、电荷量为 q 的微粒以速度 v与水平方向成 角从 O点进入方向如图所示的正交
的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区,该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下,
恰好沿直线运动到 A,下列说法中正确的是( )
mg
A.该磁场的磁感应强度大小为 B.微粒从 O到 A的运动可能是匀变速运动
qv cos
C.该微粒一定带正电荷 D.该电场的电场强度为Bvcos
10.如图所示,在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中,电荷量为 q的液滴在竖直面内做半径
为 R的匀速圆周运动,已知电场强度为 E,磁感应强度为 B,重力加速度为 g,则液滴的质量
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和环绕速度分别为( )
qE E qE BgR
A. , B. ,
g B g E
qR B2qR E
C. B , qgR D. ,
g E B
二、多选题(本题包括 4 个小题,每小题 4分,全部选对得 4 分,选不全得 2
分,有选错或不选得 0 分。共计 16分。)
11.MN、GH为光滑的水平平行金属导轨,ab、cd 为跨在导轨上的两根金属杆,匀强磁场垂
直穿过 MN、GH所在的平面,如图所示,则( )
A.若固定 ab,使 cd向右滑动,则 abdc回路有电流,电流方向为 abdca
B.若固定 cd,使 ab向右滑动,则 abdc回路有电流,电流方向为 abdca
C.若 ab向左、cd向右同时运动,则 abdc回路电流为零
D.若 ab、cd都向右运动,且两棒速度 vcd > vab,则 abdc回路有电流,电流方向为 acdba
12.如图所示电路中,电源内阻不计,L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈,A和
B 是两个相同的小灯泡。则( )
A.闭合开关 S时,A、B灯同时亮
B.闭合开关 S时,B灯立即亮,A灯逐渐亮,最后一样亮
C.断开开关 S时,A灯逐渐熄灭,B灯立即熄灭
D.断开开关 S时,通过 B 灯的电流方向发生改变
13.线圈的匝数为 100匝,在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时,穿过线圈的磁通量
随时间的变化规律如图所示。下列结论正确的是( )
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A.在 t 0s和 t 0.2s时,线圈平面和磁场垂直,电动势最大
B.在 t 0.1s和 t 0.3s时,线圈平面和磁场垂直,电动势为零
C.在 t 0.2s和 t 0.4s时电流方向不变
D.在 t 0.1s和 t 0.3s时,线圈切割磁感线的有效速率最大
14.如图所示,理想变压器原线圈接u 100 2 sin100 t(V)的正弦交流电,副线圈接定值电阻R0 ,
R 为滑动变阻器,所有电表均为理想表,已知电压表 V2的示数为 20V。下列说法正确的是
( )
A.副线圈中电流的频率为 50Hz
B.变压器原、副线圈匝数比为5:1
C.滑片 P上滑过程中,V2 示数不变,A1示数变小
D.滑片 P下滑过程中,变压器的输入功率变小
三、填空题(本题包括 2 个小题,每空 2分,共 18 分。请把正确答案填在答
题卡相应横线上。)
15.探究“物体的加速度与力、质量的关系”实验如下:
(1)在探究物体的加速度与力的关系时,应保持__________不变,改变施加在物体上的水平
拉力 F,测出相对应的加速度 a。
(2)在探究物体的加速度与物体质量的关系时,应保持__________不变,改变物体的质量 m,
测出相对应的加速度 a。
(3)甲、乙两同学用同一装置实验,各自得到的a F 图线如图所示。说明两个同学做实验
时的哪一个物理量取值不同:__________;并比较其大小:__________。
16.在“研究小球做平抛运动”的实验中:
(1)某同学先观察了如图甲所示的演示实验,A、B两球同时落地,说明___________;
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该同学设计了如图乙所示的实验:将两个斜滑道固定在同一竖直面内,最下端水平,把两个
质量相等的小钢球,从斜面的同一高度由静止同时释放,滑道 2与光滑水平板衔接,则他将
观察到的现象是___________,这说明___________。
(2)该同学用频闪照相机拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片,图中背景方格的边长
2
为 L=5cm,A、B、C是拍摄的三个小球位置,如果取 g=10m/s ,那么:
①照相机拍摄时每___________s 曝光一次;
②小球做平抛运动的初速度的大小为___________m/s。
四、计算题(本题包括 3个小题,17、18每题 8分,19题 10 分。解答应写出
必要的文字说明、表达式,答案中必须写出明确的数值和单位,只写出最后答
案不得分。)
17.如图所示,一束电子的电荷量为 e,以速度 v垂直射入磁感应强度为 B、宽度为 d的有界
匀强磁场中,穿出磁场时的速度方向与原来电子入射方向的夹角是 30 ,求:
(1)(4分)电子的质量;
(2)(4分)电子穿过磁场的时间。
18.如图所示,水平地面上方MN 边界左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场和沿竖直方向的匀
强电场(图中未画出),磁感应强度B 1.0T,边界MN 右侧离地面高h 0.45m处固定光滑绝缘
平台上有一带正电的小球,质量m 0.1kg 、电量q 0.1C,以初速度v0 0.9m / s水平向左垂
直MN 边界进入后恰好做匀速圆周运动,小球视为质点, g 10m / s2,求:
(1)(4分)电场强度的大小和方向;
(2)(4分)小球落地点距地面上 N点多远?(小数点后保留两位有效数字)
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19.如图,水平面内有一间距为 l= 1m的平行金属导轨,导轨上放置一根质量为 m=250g、阻
值为 r=0.1Ω的金属棒 ab,金属棒与导轨始终保持垂直且接触良好,两者间动摩擦因数为μ
=0.4。导轨左端接一阻值为 R=0.9Ω的定值电阻,导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,
磁感应强度 B=0.5T,金属杆在水平向右、大小为 F=3N 的恒定拉力作用下由静止开始运动,
g 10m / s2,求:
(1)(5分)当金属棒 ab 的速度 v=4m/s时,金属棒的加速度是多少?
(2)(5 分)金属棒从开始到发生位移为 10m 的过程中(位移为 10m 之前已经做匀速运动),
电阻 R上放出的热量是多少?
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高二物理
参考答案
1.A
【详解】手持金属探测器利用电磁感应的原理,利用有交流电通过金属探测器内部的线圈,产生迅速变化的磁场。这个磁场能在金属物体内部能感生涡电流。涡电流又会产生磁场,倒过来影响金属探测器内部的线圈原来的磁场,引发探测器发出鸣声,从而可以检测是否携带金属器件制作的通讯工具。
故选A。
2.B
【详解】A.根据左手定则可知,图中正电粒子所受洛伦兹力应该向左,与图中相反,故A错误;
B.根据左手定则可知,图中负电粒子所受洛伦兹力应该向上,与图中相同,故B正确;
C.根据安培定则可知,图中磁感线方向在螺线圈内侧应该是从左到右方向的,与图中刚好相反,故C错误;
D.根据安培定则可知,图中磁感线方向从上往下看应该是顺时针方向的,与图中刚好相反,故D错误。
故选B。
3.A
【详解】CD.由安培定则可知,通电直导线在其下方的磁场垂直纸面向里,如图所示,根据左手定则可知,电子所受洛伦兹力的方向向上,所以沿轨迹Ⅰ运动,故CD错误;
AB.因离导线越近,磁感应强度越大,根据Bqv=m可知,轨迹半径越来越小,所以A正确,B错误。
故选A。
4.D
【详解】A.导体棒没有与其它导体组成闭合回路,所以在切割磁感线的过程中,导体棒上有感应电动势,但没有感应电流,故A错误;
BCD.由法拉第电磁感应定律可知棒中电动势大小为E=BLv,由右手定则知棒上如果有感应电流,则是由a流向b,电源内部电流方向是由电势低指向电势高,所以,a 端电势低于b端,故BC错误,D正确。
故选D。
5.D
【详解】根据安培力的公式,其中垂直故。有效长度
故安培力的大小为
根据左手定则,安培力方向为垂直纸面向外。
故选D。
6.C
【详解】CD.开关S闭合后,画出一条与AC相交的磁感线,设两交点处磁感应强度分别为B和,根据安培定则判断,磁感线方向如图所示:
分别将B和沿水平方向与竖直方向分解,根据左手定则判断知A端受到垂直纸面向外的安培力,C端受到垂直纸面向内的安培力,S闭合后的一小段时间内,从上向下看,铜棒沿逆时针方向转动,选项C正确,D错误;
AB.开关S闭合,铜棒转动后,将受到竖直向下的分安培力,丝线的拉力大于G,选项AB错误。
故选C。
7.B
【详解】设该电流的有效值为I,根据有效值的定义有
解得
I=5 A
故B正确,ACD错误。
故选B。
8.A
【详解】由图乙可知,磁场在均匀的增加,根据法拉第电磁感应定律可知
即电压表的示数为150V。根据楞次定律可知线圈中感应电流方向为逆时针方向,由电流在电源内部从负极流向正极可知A端应接电压表正接线柱。
故选A。
9.A
【详解】C.若粒子带正电,电场力向左,洛伦兹力垂直于OA线斜向右下方,则电场力、洛伦兹力和重力不能平衡,则粒子带负电,故C错误;
B.粒子如果做匀变速运动,重力和电场力不变,而洛伦兹力随速度变化而变化,粒子合外力方向变化,不可能沿直线运动,故B错误;
AD.粒子受力如图,由平衡条件得
解得
由图可知
解得
故A正确,D错误。
故选A。
10.B
【详解】液滴在重力场、匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动,可知液滴受到的重力和电场力是一对平衡力,则得
解得
液滴在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动
结合
得
故选B。
11.BD
【详解】A.若固定ab,使cd向右滑动,由右手定则知应产生感应电流方向为acdba,A错误;
B.若固定cd,使ab向右滑动,由右手定则知应产生感应电流方向为abdca,B正确;
C.若ab向左、cd向右同时运动,则abdc中产生感应电流方向为acdba,C错误;
D.若ab、cd均向右运动,且vcd>vab,则ab、cd所围的面积增大,磁通量也增大,则产生感应电流方向为acdba,D正确。
故选BD。
12.BD
【详解】AB.开关S闭合的瞬间,电源的电压同时加到两支路的两端,B灯立即发光。由于线圈的自感电动势阻碍电流的增加,则A灯逐渐变亮,由于线圈的电阻可以忽略,最后A灯会和B灯一样亮,故A错误,B正确;
C.断开S后,两灯泡与电感线圈形成闭合回路,此时通过小灯泡的电流不会大于断开开关之前通过小灯泡的电流,A、B灯逐渐熄灭,C错误;
D.断开S前,B灯电流从左向右,断开S后线圈的自感电动势阻碍电流的减小,线圈是电源,B灯电流从右向左,D正确。
故选BD。
13.BC
【详解】A.线圈平面与磁场垂直时的位置为中性面,在和时,磁通量最小,线圈平面和磁场平行,线圈位于与中性面垂直的位置,感应电动势最大,故A错误;
BD.在和时,磁通量最大,线圈位于中性面位置,感应电动势为0,则磁通量变化率为0,线圈切割磁感线的有效速率最小,故B正确,D错误;
C.在和时,磁通量最小,线圈位于与中性面垂直的位置,电流方向没有发生变化,故C正确。
故选BC。
14.ABC
【详解】A.变压器原副线圈中电流的频率相等,为
A正确;
B.变压器原线圈输入电压的有效值为
变压器原、副线圈匝数比为
B正确;
滑片P上滑过程中,滑动变阻器接入电路的电阻增大,原线圈的输入电压不变,变压器的匝数不变,故副线圈的输出电压也不变,即的示数不变,此时副线圈的电流
变小,即的示数变小,原副线圈的电流关系为
故变小,即表的示数减小,C正确;
D.滑片P下滑过程中,滑动变阻器接入电路的电阻减小,原线圈的输入电压不变,变压器的匝数不变,故副线圈的输出电压也不变,即的示数不变,此时副线圈的电流
变大,副线圈的输出功率变大,理想变压器的输入输出功率相等,故变压器的输入功率变大,D错误。
故选ABC。
15. 物体质量m 水平拉力F 物体质量 乙的质量大于甲的质量
【详解】(1)[1]该实验采取控制变量法,在探究物体的加速度与力的关系时,应保持物体质量m不变。
(2)[2]在探究物体的加速度与物体的质量的关系时,应使水平拉力F不变。
(3)[3][4]根据
可得
图线的斜率表示质量的倒数,可知两同学做实验时选择物体的质量不同,甲图线的斜率大于乙图线的斜率,则乙的质量大于甲的质量。
16. 平抛运动在竖直方向上是自由落体运动 球1落到光滑水平板上并击中球2 平抛运动在水平方向上是匀速直线运动 0.1 1.5
【详解】(1)[1][2][3]题图甲中A、B两球同时落地,则B球的平抛运动在竖直方向的分运动与A球的运动相同,而A做自由落体运动,故可说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动;题图乙中球1与球2恰好在平板上相碰,说明球1在水平方向做匀速直线运动,故可说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动;
(2)①[4]在竖直方向上,根据推论
Δy=gT2
其中
Δy=2L=0.1m
可得
T=0.1s
②[5]在水平方向,由
x=v0T
则有
x=3L=0.15m
可得
v0=1.5m/s
17.(1);(2);(3)
【详解】(1)电子运动轨迹如图所示
由几何知识得
解得
(2)电子做圆周运动的周期
电子在磁场中的运动时间
18.(1),竖直向上;(2)1.05s;(3)0.78m
【详解】(1)小球通过边界后恰好做匀速圆周运动,则
解得
方向竖直向上。
(2)由洛伦兹力提供向心力
解得
圆周运动周期
由题意作出轨迹图如图所示,由几何关系可得
设小球落地点距地面N点距离为x,由几何关系可得
解得
19.(1) (2)
【详解】(1)导体棒产生的电动势:,
回路中的电流:,
安培力:,
由牛顿第二定律:,
解得:
(2)当速度最大时满足:,解得:,
由动能定理:,
解得:
则电阻R上放出的热量: