高二上物理期中解析版.pdf

1 余姚中学 2019 学年第一学期期中考试高二物理试卷 一、单选题（本题共 10 小题，每小题只有一个选项正确，每小题 3 分，共 30 分） 1、下列物理量及对应 的单位正确的是（ C ） A. 自感系数 L B. 磁感应强度 B C. 磁通量 Wb D. 感应电动势 E 2、如图所示，两个完全相同的轻质铝环 a、b 能在一个光滑的绝缘圆柱体上自由移动，设大小不同 的电流按如图所示的方向通入两个铝环中，则两个铝环的运动情况是（D ） A．两环均静止不动 B．都绕圆柱体转动 C．彼此靠近，相遇时两环速度大小相同 D．彼此远离，两环加速度大小相同 3、如图所示，电子枪向右发射电子束，其正下方水平直导线内通有向右的电流，则电子束将 B A. 向上偏转 速率越来越小 B. 向上偏转 速率保持不变 C. 向下偏转 速率越来越大 D. 向下偏转 速率保持不变 4、图 1 和图 2 是教材中演示自感现象的两个电路图，L1 和 L2 为电感线圈.实验时，断开开关 S1 瞬间， 灯 A1 突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关 S2，灯 A2 逐渐变亮，而另一个相同的灯 A3 立即变亮，最 终 A2 与 A3 的亮度相同.下列说法正确的是（ C ） A．图 1 中，A1 与 L1 的电阻值相同 B．图 1 中，闭合 S1，电路稳定后，A1 中电流大于 L1 中电流 C．图 2 中，变阻器 R 与 L2 的电阻值相同 D．图 2 中，闭合 S2 瞬间，L2 中电流与变阻器 R 中电流相等 5、如图所示的电路中，理想变压器的输入端接一正弦交流电，保持电压 U1 不变，P 为滑动变阻器的 滑片，闭合开关 S，下列说法正确的是 （ A ） A. 只减少副线圈匝数，变压器的输出功率变小 B. 只增加原线圈匝数，变压器的输出电压变大 C. 只断开开关 S 时，变压器的输出电压变大 D. 只将 P 向下滑动时，变阻器消耗的功率一定变大 6、小型手摇发电机线圈共 N 匝，每匝可简化为矩形线圈 abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向 垂直于线圈中心轴 OO′，线圈绕 OO′匀速转动，如图所示.矩形线圈 ab 边和 cd 边产生的感应电动势 的最大值都为 e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压（ C ） A．峰值是 e0 B．峰值是 2e0 C．有效值是 02Ne D．有效值是 02 2 Ne2 第 8 题图 7、磁流体发电机是一项新兴技术，它的示意图如图所示。平行金属板 A、B 之间有一个很强的磁场， 将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量的正、负带电粒子)喷人磁场。A、B 两板间便产生 电压。设 A、B 两板长均为 L、宽均为 b,两板相距为 d,板间磁场为匀强磁场，磁感应强度为 B,等离 子体以速度 v 沿垂直于 B 的方向喷入磁场，则（ D ） A. B 相当于电源的负极 B. 磁流体发电机的电动势为 Bbv C. 负载电阻 R 两端的电压大小为 Bdv D.若通过负载电阻 R 的电流为 I,那么，两板间等离子体的电阻率为 ( )  Bdv IR Lb Id 8、如图所示，有两个相邻的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为 B，磁场方向相反，且与纸 面垂直，磁场区域在 x 轴方向宽度均为 a，在 y 轴方向足够宽。现有一高为 a 的正三角形导线框从 图示位置开始向右沿 x 轴方向匀速穿过磁场区域。若以逆时针方向为电流的正方向，在下图的四个 图像中，线框中感应电流 i 与线框移动的位移 x 的关系 图像正确的是(C ) 9、在直角坐标系 xoy 的第一象限内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，一质量为 m、电荷量为 q 的带负电粒子从 y 轴正半轴上的 A 点与 y 轴正方向夹角为α=45°的速度垂直磁场方向 射入磁场，如图所示，已知 OA=a，不计粒子的重力，则下列说法正确的是（ D ） A. 从 y 轴射出磁场的粒子中，粒子的速度越大，在磁场中运动的时间就越长； B. 从 x 轴射出磁场的粒子中，粒子的速度越大，在磁场中运动的时间就越长； C. 改变粒子的初速度大小，可以使得粒子刚好从坐标系的原点 O 离开磁场； D. 粒子在磁场中运动的最长时间为 3 2 m qB 3 10、如图，用三条细线悬挂的水平圆形线圈共有 N 匝，线圈由粗细均匀、单位长度质量为 2 克的导 线绕制而成，三条细线呈对称分布，稳定时线圈平面水平，在线圈正下方放有一 个圆柱形条形磁铁，磁铁的中轴线 OO′垂直于线圈平面且通过其圆心 O，测得线 圈的导线所在处磁感应强度 B 的方向与水平线成 60°角，线圈中通过的电流为 0.1A，要使三条细线上的张力为零，重力加速度 g 取 10m/s2．则磁感应强度 B 的大小应为（ A ） A. 0．4T B. T C. 0．4 T D. 4T 二、不定项选择题（本题共 4 小题，每小题至少一个选项正确，每小题 4 分，全部选对 4 分，漏选 2 分，共 16 分） 11．某水电站，用总电阻为 2.5Ω的输电线输电给 500km 外的用户，其输出电功率是 3×106kW，现 用 500kV 电压输电，则下列说法正确的是（ BC ） A．输电线上输送的电流大小为 2.0×105A B．输电线上由电阻造成的损失电压为 15kV C．输电线上损失的功率为 9×104kW D．输电线上损失的功率为 2UP r   ，U 为输电电压，r 为输电线的电阻 12、如图所示，粗糙的平行金属导轨与水平面的夹角为 ，宽为 L，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感 应强度为 B，导轨上、下两边分别连接电阻 R1 和 R2，质量为 m 的导体棒始终与导轨垂直且接触良好， 不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为 g。则导体棒 ab 沿着导轨下滑的过程中（ AC） A．R1 和 R2 发热功率之比 P1：P2=R2：R1 B．导体棒匀速运动时的速度 )( sin 21 22 21 RRLB RmgRv   C．导体棒克服安培力做的功小于导体棒机械能的减少量 D．重力和安培力对导体棒做功之和等于导体棒动能的增量 13、如图所示，相距为 d 的两条水平虚线之间是方向水平向里的匀强磁 场，磁感应强度为 B，正方形线圈 abcd 边长为 L（L0）的粒子以速度 v 从 O 点垂直于磁 场方向射入，当速度方向沿 x 轴正方向时，粒子恰好从 O1 点正上方的 A 点 射出磁场，不计粒子重力。 ⑴求磁感应强度 B 的大小； ⑵粒子在第一象限内运动到最高点时的位置坐标； ⑶如图 2 所示，若粒子以速度 v 从 O 点垂直于磁场方向射入第一象限，当速 度方向沿 x 轴正方向的夹角  =30°时，求粒子第一次射出磁场的坐标。 解析：（1）设粒子在磁场中做圆运动的轨迹半径为 R，牛顿第二定律有 粒子自 A 点射出，由几何知识6 解得 （2）粒子从 A 点向上在电场中做匀减运动，设在电场中减速的距离为 y1 由 得 所以在电场中最高点的坐标为（a， ） （3）粒子从磁场中的 P 点射出，因磁场圆和粒子的轨迹圆的半径相等， OO1PO2 构成菱形，故粒子从 P 点的出射方向与 y 轴平行，粒子由 O 到 P 所 对应的圆心角为 =60° 由几何知识可知，P 点坐标为（a/2, a/2） 18、（14 分）如图所示，在 y 轴右侧平面内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场， 磁感应强度大小 B=0.5T，坐标原点 O 有一放射源，可以向 y 轴右侧平面沿各个 方向放射比荷为 th × 㤵 Kg/C 的正离子，这些离子速率分别在从 0 到最 大值 vm=2×106m/s 的范围内连续可变，不计离子之间的相互作用及离子重力。 （1）求离子打到 y 轴上的范围； （2）若在某时刻沿+x 方向放射各种速率的离子，求经过 × 㤵 时这些离子 所在位置构成的曲线（或者直线）方程； （3）若从某时刻开始向 y 轴右侧各个方向放射各种速率的离子，求经过 × 㤵 s 时已进入磁场的 离子可能出现的区域面积；7 19、（14 分）如图，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间 距为 l，左侧接一阻值为 R 的电阻。区域 cdef 内存在垂直轨道平面向下 的有界匀强磁场，磁场宽度为 s。一质量为 m，电阻为 r 的金属棒 MN 置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受到 F＝0.5v＋0.4（N）（v 为金 属棒运动速度）的水平力作用，从磁场的左边界由静止开始向右运动， 测得电阻两端电压随时间均匀增大。（已知 l＝1m，m＝1kg，R＝0.3，r＝0.2，s＝1m） （1）定性分析金属棒在外力作用下做何种运动？ （2）求磁感应强度 B 的大小？ （3）已知撤去外力后棒的速度 v 随位移 x 的变化规律满足 v＝v0－ B2l2 m（R＋r） x（其中 v0 为撤去外力 时棒的速度）， 且棒在运动到 ef 处时恰好静止，则外力 F 作用的时间为多少？8 解析：（1）金属棒做匀加速运动 ………（3 分） （2）根据牛顿第二定律有 又 可得 将 F＝0.5v＋0.4 代入上式 得（0.5－ ）v＋0.4＝ma 即 ∵加速度为恒量，与 v 无关 ∴ a＝0.4m/s2 ∵加速度为恒量，与 v 无关 ∴有 （0.5－2B2）＝0 得 B＝0.5T （3）设外力 F 作用的时间为 t，力 F 作用下棒运动的距离为 x1＝ at2 撤去外力 F 后棒运动的距离为 x2，则由题设有 x1＋x2＝s 代入数据得： 解得 t＝1（s）