高二物理第二学期期中测试试卷

高二物理第二学期期中测试试卷

物理试卷

一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项是正确的，有的有多个选项正确）

1．在磁场中某点放一小段通电导线，下列说法中正确的是　（　　）　　　　　　　　　　　

A．根据B=F/IL可知，该点磁感应强度B的大小跟安培力F成正比，跟电流强度I和导线长度L的乘积IL成反比

B．若该导线所受安培力为零，则该点的磁感应强度一定为零

C．若该导线所受的安培力不为零，则该点的磁感强度的大小一定为F/IL

D．该点的磁感应强度的方向一定与导线所受安培力方向不相同

　2．穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图像分别如图甲、乙、丙、丁所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是（　　　 　）

A．图甲中回路产生的感应电动势恒定不变　

B．图乙中回路产生的感应电动势一直在变大

C．图丙中回路在0～t₀时间内产生的感应电动势大于在t₀～2t₀时间内产生的感应电动势

D．图丁中回路产生的感应电动势可能恒定不变

3．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t图像如图2，则在时刻（　　 ）

　　  A．t₁，t₃线圈平面通过中性面

　　　B．t₂，t₄线圈中磁通量最大

　　　C．t₁，t₃线圈中磁通量变化率最大

　　　D．t₂，t₄线圈平面通过中性面

4．如图4所示的交流为u=311sin（314t+π/6）V，接在阻值220Ω的电阻两端，则（　　 ）

　　  A．电压表的读数为311V　　　B．电流表读数为1.41A

　　　C．电流表读数是1A　　　　  D．2s内电阻的电热是440J

5．如图中理想变压器原、副线圈匝数之比n₁:n₂=4:1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R相连组成闭合回路。当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右作切割磁感线运动时，安培表A₁的读数是12mA，那么安培表A₂的读数为（　　）

A．0　　

B．3mA

　　C．48mA

D．与R值大小有关

6．如图所示电路中，L是自感系数足够大的线圈，它的直流电阻可忽略不计，D₁和D₂是两个完全相同的小灯泡。将电键K闭合，待灯泡亮度稳定后，再将电键K断开，则下列说法中正确的是　　　　 （　　 ）

A．K闭合瞬间，两灯同时亮，以后D₁熄灭，D₂变亮

B．K闭合瞬间，D₁先亮，D₂后亮，最后两灯亮度一样

C．K断开时，D₂立即熄灭，D₁闪一下再慢慢熄灭

D．K断开时，两灯都亮一下再慢慢熄灭

7．如图所示，匀强磁场存在于虚线框内，矩形线圈竖直下落。如果线圈受到的安培力

总小于其重力，则它在1、2、3、4位置 时的加速度关系为（ 　）　　　　　　　　　　　　 

　　　　　　 A．a₁＞a₂＞a₃＞a₄

B．a₁ = a₃  >a₂>a₄

　　　　　　 C．a₁ = a₃＞a₄＞a₂

D．a₄ = a₂＞a₃＞a₁

8．矩形导线框abcd放在匀强磁场中，在外力控制下静止不动，磁感线方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图象如图甲所示.t=0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里。在0～4s时间内，线框ab边受匀强磁场的作用力随时间变化的图象(力的方向规定以向左为正方向)是图中的（ 　 ）

9．如图所示，宽h=2cm的有界匀强磁场，纵向范围足够大，磁感应强度的方向垂直纸面向内，现有一群正粒子从O点以相同的速率沿纸面不同方向进入磁场，若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径均为r=5cm，则（　 ）

A.右边界:-4cm<y<4cm有粒子射出

B.右边界:y>4cm和y<-4cm有粒子射出

C.左边界:y>8cm有粒子射出

D.左边界:0<y<8cm有粒子射出

10．如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起置于粗糙的地板上，空间有垂直纸面向里的匀强磁场，用水平恒力F拉乙物块，使甲、乙无相对滑动一起向左加速运动，设甲、乙两物块间的摩擦力F_f1，乙物与地面间的摩擦力F_f2，甲、乙两物块加速度为a，在加速阶段（　 ）

Ａ．F_f1不断增大　　　　 Ｂ．F_f1不断减小　　

 Ｃ．F_f2增大　　　　　　Ｄ．a增大

题号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
答案

二、填空题（每题6分，共18分）

11．用同一回旋加速器分别对质子(H)和氘核(H)进行加速，当它们都从D形盒边缘离开加速器时，质子与氘核获得的动能之比为 　　　　　

12．如右图所示，一束正离子以水平速度v垂直于磁场方向射入磁感强度

为B的匀强磁场中（磁场方向垂直纸面向里），电量为q，穿过磁场时，

离子的水平位移为d，速度方向与进入磁场时的速度方向成30°角，

则该正离子的质量是　　　 ，穿过磁场的时间是　　　．

13．如图所示，放在平行光滑导轨上的导体棒ab质量为m，长为L，导

体所在平行面与水平面成30°角，导体棒与导轨垂直，空间有竖直向　

上的匀强磁场，磁感应强度为B，若在导体中通以大小为　　　　

方向　　  　 的电流时，导体棒可维持静止状态。

三、计算题（本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明和重要演算步骤）

14．(9分)如图所示为质谱仪的原理图，A为粒子加速器，电压为；B为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为，板间距离为d；C为偏转分离器，磁感应强度为。今有一质量为m，电量为q的正离子经加速后，恰能通过速度选择器，进入分离器后做半径为R（未知）的匀速圆周运动，求：（1）粒子的速度；（2）速度选择器的电压；（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R

　　

15．(10分) 边长为a的N匝正方形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，以角速度　　

 绕垂直于磁感线的转轴匀速转动，线圈的电阻为R．求：

（1）线圈从中性面开始转过90°角的过程中产生的热量。

（2）线圈从中性面开始转过90°角的过程中，通过导线截面的电量。

16．（10分）如图所示，套在很长的绝缘直棒上的带正电的小球，质量为m，电量为q，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放在互相垂直，且沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为E，磁感应强度是B，小球与棒的动摩擦因数为u，

求：（1）分析小球的运动情况；

（2）小球由静止下滑过程中的最大加速度和最大速度？

17．（13分）两个沿竖直方向的磁感应强度大小相等，方向相反的匀强磁场穿过光滑的水平桌面，它们的宽度均为l 。在水平桌面上有质量为m，边长为l的正方形线圈，线圈的ab边与磁场的边界ee′的距离为l ，（如图所示），线圈在恒力作用下由静止开始沿桌面加速运动，当ab边进入左边磁场时恰好做速度为v的匀速直线运动，求：

（1）当ab边刚越过ff′边界时线圈的加速度；

（2）当ab边运动到ff′与gg′之间的正中间位置时，线圈又恰好做匀速直线运动，求线圈的ab边从刚越过ee′至到达右边磁场正中间位置的过程中，线圈共产生多少热量？

物理试卷答案

1．D　2. C　3.A　 4.CD　5.A　　6.AC　7.B  8.D　9.AD　10.BC

11.　2：1　　 12. 2Bqd/m， ∏d/3v　　　　　 13.　，方向:由b指向a

14．（1）由动能定理得

　　　

（2）在B中，由得

（3）在C中：得

15．（1）线圈中产生的热量应用转动过程中产生的交变电流的有效值来计算．因线圈中感应电动势的峰值为，故线圈中电流的有效值为，线圈转过90°角经历的时间为．

所以此过程中产生的热量．

（3）线圈转过90°角的过程中，感应电动势和感应电流的平均值分别为

所以通过导体截面的电量为

16．

17．（1）线圈从开始运动至ab边刚进入磁场的瞬间，

由动能定理有：…①；

ab边越过ee′至刚到达ff′时，线圈匀速运动；设磁场的磁感应强度大小为B，线圈电阻为R，线圈中感应电动势为E₁，感应电流为I₁，则此过程线圈ab边受安培力大小为：…②；

当ab边刚越过ff′时，ab和cd两边都切割磁感线产生的感应电动势，且大小、方向都相同，线圈回路产生总的感应电动势E₂＝2E₁，总电流I₂＝2I₁，ab和cd受磁场合力：F₂＝2B（2I₁）L＝4F₁…③；

设线圈运动的加速度为a，由牛顿第二定律有：

4F₁－F＝ma…④；

联立①②③④解得：

,a的方向与运动方向相反。

（2）设ab运动到ff′与gg′正中间时速度为v₃，则感应电动势E₃ = 2BLv₃，线圈所受的总安培力：…⑤；

由于此时线圈又作匀速运动，线圈受合外力为零，则总安培力大小为：F₃＝F…⑥；

联立②⑤⑥解得：v₃＝v/4…⑦；

依据能量守恒规律，线圈从ab边刚越过ee′起至ab边到达右侧磁场正中间的过程中线圈产生的热量为：…⑧；

联立①⑦⑧解得：