2014—2015学年第二学期高二物理开学考试题
一、选择题（本题共15小题，每小题4分，共60分。在每小题给出的四个选项中，第1题～第11题只有一个选项正确，第12题～第15题有多个选项正确，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用．下列叙述符合史实的是 ( )
A．安培在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系
B．奥斯特根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出分子电流假说
C．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
D．法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流
2. 为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流
I引起的．在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是 ( )
3. 如图所示的天平可用来测定磁感应强度.天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为L，共有n匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面.当线圈中通有电流I（方向如图）时，在天平左、右两边加上质量各为m1、m2的砝码，天平平衡.当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡，由此可知（ ）
A.磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为
B.磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为
C.磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为
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D.磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为
4．如图所示是电磁流量计的示意图．圆管由非磁性材料制成，空间有匀强磁场．当管中的导电液体流过磁场区域时，测出管壁上MN两点的电动势E，就可以知道管中液体的流量Q(单位时间内流过管道横截面的液体的体积)。已知管的直径为d，磁感应强度为B，则关于Q的表达式正确的是（ ）
A． B．
C． D．
5. 如图所示，一个质量为m、带电量为+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中。现给圆环一个水平向右的初速度v0，在以后的运动中下列说法正确的是（ ）
A．圆环可能做匀减速运动
B．圆环克服摩擦力所做的功一定为
C．圆环不可能做匀速直线运动
D．圆环克服摩擦力所做的功可能为
6. 如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（ ）
A．电流表读数减小
B．电压表读数减小
C．质点P将向上运动
D．R3上消耗的功率逐渐增大
7．如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象；直线B为电源b的路端
电压与电流的关系图象；直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图象．如果将这
个电阻R分别接到a、b两电源上，那么有 ( )
A．R接到a电源上，电源的效率较高
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B．R接到b电源上，电源的输出功率较大
C．R接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低
D．R接到b电源上，电阻的发热功率和电源的效率都较高
8．在如图所示电路中，电源电动势为12V，电源内阻为1.0，电路中的电阻R0为1.5，
小型直流电动机M的内阻为0.5，电流表内阻不计。闭合开关S后，电动机转动，电
R0
a
M
S
A
电动机
a
流表的示数为2.0A。则以下判断中错误的是（ ）
A．电源输出功率为20W
B．电动机两端的电压为1.0V
C．电动机的热功率为2.0W
D．电动机输出的机械功率为12W
9．两个环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环。当A以如图所示的方向绕中心转动时，B中产生如图所示方向的感应电流。则（ ）
A．A可能带负电且转速减小 B．A可能带负电且转速增大
C．A可能带正电且转速减小 D．A可能带正电且转速恒定
10. 铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置,能产生匀强磁场的磁铁被安装在火车首节车厢下面,如下图甲所示(俯视图).当它经过安放在两铁轨间的线圈时,便会产生一电信号,被控制中心接收.当火车通过线圈时,若控制中心接收到的线圈两端的电压信号为下图乙所示,则说明火车在做（ ）
A.匀速直线运动
B.匀加速直线运动
C.匀减速直线运动
D.加速度逐渐增大的变加速直线运动
11．如右图所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1min的时间，两电阻消耗的电功之比W甲∶W乙为( )
A．1∶ B．1∶ C．1∶1 D．1∶2
12 ．如
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图所示的甲、乙两个电路，电感线圈的自感系数足够大，且直流电阻不可忽略，闭合开关S，待电路达到稳定后，灯泡均能发光。现将开关S断开，这两个电路中灯泡亮度的变化情况可能是（ ）
A．甲电路中灯泡将先变得更亮，然后渐渐变暗
B．甲电路中灯泡将渐渐变暗
C．乙电路中灯泡将渐渐变暗
D．乙电路中灯泡将先变得更亮，然后渐渐变暗
13．如图所示，竖直平行金属导轨MN、PQ上端接有电阻R，金属杆质量为m，跨在平行导轨上，垂直导轨平面的水平匀强磁场为B，不计ab与导轨电阻，不计摩擦，且ab与导轨接触良好．若ab杆在竖直向上的外力F作用下匀速上升，则以下说法正确的是( )
A．拉力F所做的功等于电阻R上产生的热量
B．杆ab克服安培力做的功等于电阻R上产生的热量
C．拉力F与重力做功的代数和等于电阻R上产生的热量
D．电流所做的功等于重力势能的增加量
14．如图甲所示，M是一个小型理想变压器，原副线圈匝数之比n1∶n2=10∶1，接线柱a、b接上一个正弦交变电源，电压随时间变化规律如图乙所示。变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料（电阻随温度升高而减小）制成的传感器，R1为一定值电阻。下列说法中正确的是（ ）
A．电压表V的示数为22V
B．当传感器R2所在处出现火警时，电压表V的示数增大
C．当传感器R2所在处出现火警时，电流表A的示数增大
D．当传感器R2所在处出现火警时，电阻R1的功率变大
15．下列说法正确的是 （ ）
A．传感器担负着信息采集的任务
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B．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号
C．自动洗衣机中水位的控制利用了压力传感装置
D．霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量
二、实验题：（2个小题，共12分）
16.（6分）如图为“研究电磁感应现象”的实验装置。
（1）将图中所缺的导线补接完整；
（2）图示位置时，闭合电键发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下，那么合上电键稳定
后可能出现的情况有：
A.将A线圈迅速插入B线圈时，灵敏电流计指针将向_______偏转（填“左”或“右”）；
B.A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉动时，灵敏电流计指针将向
_______偏转（填“左”或“右”）。
17.（6分）某研究性学习小组利用如图甲所示电路测量电池组的电动势E和内阻r。根据实验数据绘出如图乙所示的－R图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得到E＝________V，r＝________Ω。
三、计算题（3个小题，共28分。解答应写出必要的文字说明
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、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
18.（8分）如图所示，两根平行光滑金属导轨MP、NQ与水平面成θ=37°角固定放置，
导轨电阻不计，两导轨间距L=0.5 m，在两导轨形成的斜面上放一个与导轨垂直的均匀
金属棒ab，金属棒ab处于静止状态，它的质量为。金属棒ab两端连在
导轨间部分对应的电阻为R2＝2Ω，电源电动势E＝2V，电源内阻r＝1Ω，电阻R1＝2Ω，
其他电阻不计。装置所在区域存在一垂直于斜面MPQN的匀强磁场。
P
Q
a
b
R2
E
r
R1
N
M
θ
θ
S
（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，）求：
（1）所加磁场磁感应强度方向；
（2）磁感应强度B的大小。
19.（10分）如图所示，相距L＝0.4m、电阻不计的两平行光滑金属导轨水平放置，一端与阻值R＝0.15Ω的电阻相连，导轨处于磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面。质量m＝0.1kg、电阻r＝0.05Ω的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直。t＝0时起棒在水平外力F作用下以初速度v0＝2m/s、加速度a＝1m/s2沿导轨向右匀加速运动。求：
⑴t＝2s时回路中的电流；
⑵t＝2s时外力F大小；
⑶第2s内通过棒的电荷量。
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20.（10分） 如图所示，在xoy坐标系第一象限内有匀强磁场，磁场区域上边界刚好与直线y=a重合，磁感应强度为B。一个带正电的离子在坐标为（a，0）的A点以某一速度进入磁场区域，进入磁场时速度方向与x轴正向夹角为30°，离子质量为m，带电量为q。不计离子重力。
（1）若离子离开磁场时位置坐标为（a，a ）的C点，求离子运动的速度大小？
（2）当离子进入磁场的速度满足什么条件时可使离子在磁场区域运动的时间最长？并求出最长时间是多少？
2014—2015学年第二学期高二物理开学考试题答案
一、选择题（共60分）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
C
D
B
A
D
B
C
B
A
B
C
BCD
BC
CD
ACD
二.实验题（共12分）
16. （1）将图中所缺的导线补接完整（2分）
（2）右， 左（每空2分）
17. 2.9～3.0V（3分） 0.8～0.9Ω （3分）
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三.计算题（共28分）
18．解：（1）垂直斜面向下
（2）R1和R2并联的总电阻R＝＝1Ω
电路中的总电流I= 通过导体棒的电流I′=
导体棒受到安培力为F=B I′L 受力平衡F=mgsinθ
磁感应强度为B=1.2T
19. 解：⑴t＝1s时，棒的速度为：v1＝v0＋at＝4m/s
此时由于棒运动切割产生的电动势为：E＝BLv1＝0.8V
3.6C
20. 解：(1)若离子从
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y轴离开磁场区域时，其运动轨迹如图1所示，
只有当离子从x轴离开磁场（即离子既不从磁场的上边界离开磁场，也不从y轴离开磁场）时，离子运动轨迹的圆心角最大。由几何关系，最大圆心角为。
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