江西南昌市六校2019-2020高二物理上学期期末联考试题（附答案Word版）

- 1 - 江西省、洪都中学等六校 2019-2020 学年高二物理上 学期期末联考试题 一、单选题（本大题共 7 小题，共 28.0 分） 1. 下列说法正确的是 A. 沿磁感线方向，磁场逐渐减弱 B. 放在匀强磁场中的通电导线一定受到安培力 C. 磁场的方向就是通电导体所受安培力的方向 D. 通电直导线所受安培力的方向一定垂直于磁感应强度和直导线所决定的平面 2. 如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在条形磁铁的左上方固定一 根与磁铁垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时 A. 磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用 B. 磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用 C. 磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用 D. 磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用 3. 将一面积为 ，匝数 的线圈放在匀强磁场中，已知磁场方 向垂直于线圈平面，磁感应强度 B 随时间 t 变化规律如图所示，线圈总电 阻为 ，则 A. 在 内与 内线圈内的电流方向相反 B. 在 内线圈内的感应电动势为 C. 第 2s 末，线圈的感应电动势为零 D. 在 内线圈内的感应电流为 4. A、B 是两个完全相同的电热器，A 通以图甲的方波交 变电流，B 通以图乙所示的正弦交变电流，则两电热 器的电功率之比 ： 等于 A. 5：4 B. 3：2 C. D. 2：1 5. 如图所示，闭合矩形线圈 abcd 从静止开始竖直下落，穿过一个匀强磁场区域，此磁场 区域竖直方向的长度远大于矩形线圈 bc 边的长度，不计空气阻力，则 A. 从线圈 dc 边进入磁场到 ab 边穿过出磁场的整个过程，线圈中始终有感应电流 B. dc 边刚进入磁场时线圈内感应电流的方向，与 dc 边刚穿出磁场时感应电流的方向- 2 - 相反 C. 从线圈 dc 边进入磁场到 ab 边穿出磁场的整个过程中，加速度一直等于重力加速度 D. dc 边刚进入磁场时线圈内感应电流的大小，与 dc 边刚穿出磁场时感应电流的大小一 定相等 6. 回旋加速器的核心部分是真空室中的两个相距很近的 D 形金属盒．把它们放 在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒面向下．连接好高频交流电源后，两盒间 的窄缝中能形成匀强电场，带电粒子在磁场中做圆周运动，每次通过两盒间 的窄缝时都能被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置引出，如果用 同一回旋加速器分别加速氚核 和 粒子 ，比较它们所需的高频交流电源的周期 和引出时的最大动能，下列说法正确的是 A. 加速氚核的交流电源的周期较大；氚核获得的最大动能较大 B. 加速氚核的交流电源的周期较小；氚核获得的最大动能较大 C. 加速氚核的交流电源的周期较大；氚核获得的最大动能较小 D. 加速氚核的交流电源的周期较小；氚核获得的最大动能较小 7. 电磁流量计广泛应用于测量可导电流体 如污水 在管中的流量 在单位时间内通过管内横 截面的流体的体积 为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其 中空部分的长、宽、高分别为图中的 a、b、 流量计的两端与输送流体的管道相连接 图 中虚线 图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料现于流量计所在处加磁 感应强度为 B 的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面 当导电流体稳定地流经流量计时， 在管外将流量计上 、下两表面分别与一串接了电阻 R 的电流表的两端连 接，I 表示测得电流值 已知流体的电阻率为 ，不计电流表的内阻，则可 求得流量为 A. B. C. D. 二、多选题（本大题共 5 小题，共 20.0 分） 8. 闭合矩形导线框 abcd 固定在匀强磁场中，磁场的方向与导 线框所在平面垂直，规定垂直纸面向里为磁场的正方向， abcda 方向为电流的正方向，水平向右为安培力的正方向， 磁感应强度 B 随时间变化的规律如图所示，关于线框中的电流 i、ad 边所受的安培力 F 随时间 t 变化的图象，下列说法正确的是- 3 - A. B. C. D. 9. 如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒 PQ、MN， 当 PQ 在外力作用下运动时，MN 在磁场力作用下向右运动．则 PQ 所做 的运动可能是 A. 向右匀加速运动 B. 向左匀加速运动 C. 向右匀减速运动 D. 向左匀减速运动 10. 如图所示，足够长的 U 形光滑金属导轨平面与水平面成 角，其中 MN 与 PQ 平行且间距为 L，导轨平面与磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直，导轨电阻不计．金属棒 ab 由静止开始 沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，ab 棒接入电路的电阻为 R，当流过 ab 棒某一横截面的电荷量为 q 时，棒的速 度大小为 ，则金属棒 ab 在这一过程中 A. 加速度为 B. 下滑的位移为 C. 产生的焦耳热为 D. 受到的最大安培力为 11. 如图所示的电路中，L 为电感线圈 电阻不计 ，A，B 为两灯泡，以下结论正确的是 A. 合上开关 S 时，A 先亮，B 后亮 B. 合上开关 S 时，A，B 同时亮，以后 B 变暗直至熄灭，A 变亮 C. 断开开关 S 时，A 熄灭，B 先变亮再逐渐熄灭 D. 断开开关 S 时，A，B 亮灯都亮一下再逐渐熄灭 12. 如图所示，均匀金属圆环的总电阻为 4R，磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直穿过圆环．金 属杆 OM 的长为 l，阻值为 R，M 端与环接触良好，绕过圆心 O 的转轴以恒定的角速度 顺 时针转动．阻值为 R 的电阻一端用导线和环上的A 点连接，另一端和金属杆的转轴 O 处的 端点相连接．下列判断正确的是- 4 - A. 金属杆 OM 旋转产生的感应电动势恒为 B. 通过电阻 R 的电流的最小值为 ，方向从 Q 到 P C. 通过电阻 R 的电流的最大值为 D. OM 两点间电势差绝对值的最大值为 三、实 验题（本大题共 2 小题，共 18.0 分） 13. 磁体和电流之间、磁体和运动电荷之间、电流和电流之间都可通过磁场而相互作用，此 现象可通过以下实验证明： 如图 所示， 在重复奥斯特的电流磁效应 实验时，为使实验方便效果明显，通电导线应______． A.平行于南北方向，位于小磁针上方 平行于东西方向，位于小磁针上方 C.平行于东南方向，位于小磁针上方 平行于西南方向，位于小磁针上方 此时从上向下看，小磁针的旋转方向是_________________(填顺时针或逆时针)． 如图 所 示是电子射线管示意图 接通电源后，电子射线由阴极沿 x 轴方向 射出，在荧光屏上会看到一条亮线 要使荧光屏上的亮线向下(轴负方向)偏转，在下 列措施中可采用的是__________。(填选项代号) A.加一磁场，磁场方向沿 z 轴负方向 加一磁场，磁场方向沿 y 轴正方向 C.加一电场，电场方向沿 z 轴负方向 加一电场，电场方向沿 y 轴正方向 如图 所示，两条平行直导线，当通以相同方向的电流时，它们相互 ________(填排斥或吸引)当通以相反方向的电流时，它们相互___________(填排斥或吸- 5 - 引)，这时每个电流都处在另一个电流的磁场里，因而受到磁场力的作用．也就是说，电 流和电流之间，就像磁极和磁极之间一样，也会通过磁场发生相互作用． 14. 在“研究电磁感应现象”的实验中，首先按图 1 接线，以查明电流表指针的偏转方向与 电流方向之间的关系；当闭合 S 时，观察到电流表指针向右偏，不通电时电流表指针停 在正中央．然后按图 2 所示将电流表与副线圈 B 连成一个闭合回路，将原线圈 A、电池、 滑动变阻器和电键 S 串联成另一个闭合电路．根据电磁感应规律，填写实验现象(向左偏 转、向右偏转、不偏转)． ①S 闭合后，将螺线管 A(原线圈)插入螺线管 B(副线圈)的过程中，电流表的指针 __________ ②线圈 A 放在 B 中不动时，电流表的指针________ ③线圈 A 放在 B 中不动，将滑动变阻器的滑片 P 向左滑动时，电流表的指针_________ ④线圈 A 放在 B 中不动，突然断开 电流表的指针_________． 四、计算题（本大题共 4 小题，共 44.0 分） 15. （10 分）如图所示，水平放置的平行金属导轨 abdc，相距 ，bd 间连有一固定 电阻 ，导轨电阻可忽略不计。磁感应强度 的匀强磁场方向垂直于导轨 平面，导体棒 MN 垂直放在导轨上，其电阻也为 R，导体棒能无摩擦地沿导轨滑动，当 MN 以 的速度水平向右匀速运动时，求： 导体棒 MN 中感应电动势的大小； 回路中感应电流的大小 ，流过 R 的电流方向； 导体棒 MN 两端电压的大小。 16. （10 分）电子质量为 m，电荷量为 q，以速度 与 x 轴成 角射入磁感应强 度为 B 的匀强磁场中，最后落在 x 轴上的 P 点，如图所示，求： 电子运动的轨道半径 R；- 6 - 的长度； 电子由 O 点射入到落在 P 点所需的时间 t． 17. （12 分）如图为远距离输电过程的示意图已知某个小型发电机的输出功率为 ， 发电机的电压为 ，通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为 ，在用户端用一降压变压器把电压降为 ，要求在输电线上损失的功率控制为 即用户得到的功率为 ，求： 降压变压器输出的电流和输电线上通过的电流； 输电线上损失的电压和升压变压器输出的电压； 两个变压器各自的匝数比。 18. （12 分）如图甲所示，足够长的光滑平 行金 属导轨 MN、PQ 竖直放置，其宽度 ， 一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端 M 与 P 之间连接一阻值为 的电阻， 质量为 、电阻为 的金属棒 ab 紧贴在导轨上．现使金属棒 ab 由静止 开始下滑，下滑过程中 ab 始终保持水平，且与导轨接 触良好，其下滑距离 x 与时间 t 的关系如图乙所示，图 象中的 OA 段为曲线，AB 段为直线，导轨电阻不计，g 取 忽略 ab 棒运动过程中对原磁场的影响 ． 判断金属棒两端 a、b 的电势哪端高； 求磁感应强度 B 的大小； 在金属棒 ab 从开始运动的 内，电阻 R 上产生的热量．- 7 - 高二期末联考物理试卷答案 1. D 2. C 3. D 4. A 5. B 6. C 7. A 8. AC 9. BC 10. BCD 11. BC 12. AD 13. ；逆 时针； ； 吸引；排斥 14. 向左偏转； 不偏转； 向左偏转； 向右偏转。 15. （10 分）解： 根据法拉第电磁感应定律，ab 棒中的感应电动势为： V 感应电流大小为： 由右手定则可知，流过 R 的电流方向 。 导体棒 MN 两端电压为： 答： 导体棒 MN 中感应电动势的大小是 ； 回路中感应电流的大小是 2A，流过 R 的电流方向 ； 导体棒 MN 两端电压的大小是 。 16. （10 分）解： 粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力， 由牛顿第二定律得： ，解得： ； 粒子运动轨迹如图所示： 由几何知识得： ； 由图中可知圆弧对应的圆心角为 ， 粒子做圆周运动的周期： ， 粒子的运动时间： ． 答： 电子运动的轨道半径 R 为 ； 的长度为 ； 电子由 O 点射入到落在 P 点所需的时间 t 为 ． 17. （12 分） 解： 由于用户获得的电压与降压变压器输出电压相同，根据功率的相关公式 可知压变压器输出电流为：- 8 - 根据输电导线线消耗的功率为 的相关公式可知： 。 由欧姆定律可知输电导线消耗的电压为： ， 根据升压变压器功率守恒可得升压变压器输出电压 ，即： ． 由输电导线上两端电压的关系可知降压变压器原线圈两端的电压为： ， 根据理想变压器原副线圈与匝数的关系可知： ， ， 答： 降压变压器输出的电流为 400A，输电线上通过的电流为 20A； 输电线上损失的电压为 100V，升压变压器输出的电压为 4500V； 两个变压器各自的匝数比分别为 1：18 和 20：1。 18 . （12 分）解： 由右手定则可判断感应电流由 a 到 b，可知 b 端为感应电动势 的正极，故 b 端电势较高； 当金属棒匀速下落时， 由共点力平衡条件得： 金属棒产生的感应电动势为： 则电路中的电流为： 由图象可得： 代入数据解得： ； 在 ，以金属棒 ab 为研究对象， 根据动能定理得： 则得： - 9 - 即整个回路产生的总热量为： 对闭合回路由闭合电路欧姆定律得： 则电阻 R 两端的电压 为： 则电阻 R 上产生的热量为： 。 答： 金属棒 b 端的电势较高； 磁感应强度 B 的大小是 ； 在金属棒 ab 从开始运动的 内，电阻 R 上产生的热量是 。