高二上学期物理(理科)期末试题(答案)

高二物理(理科)期末考试试题（卷）

温馨提示：

1．本试题分为第Ⅰ卷、第Ⅱ卷和答题卡。全卷满分100分。

2．考生答题时，必须将第Ⅰ卷上所有题的正确答案用2B 铅笔涂在答题卡上所对应的信息点处，答案写在Ⅰ卷上无效，第Ⅱ卷所有题的正确答案按要求用黑色签字笔填写在答题卡上规定位置，填写在其他位置无效。 3．考试结束时，只将答题卡交给监考老师。

第Ⅰ卷 （选择题，共 48分）

一、选择题：（本题共l2小题，每小题4分，共48分。每小题给出的四个选项中，至少有一项符合要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分，第10、11、12题为多选题，其余为单选题)

1．下列关于磁感应强度的说法中正确的是 ( )

A ．一小段通电导体放在磁场中M 处，受到的磁场力比N 处的大，说明M 处的磁感应强度比N 处的磁感应强度大

B ．由B ＝F

IL

可知，某处的磁感应强度的大小与放入该处的通电导线所受磁场力F 成正

比，与导线的IL 成反比

C ．一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零

D ．小磁针N 极在某处所受磁场力的方向与该处磁感应强度的方向一致

2．如图所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N 极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面。线圈内通有图中方向的电流后，线圈的运动情况是 ( )

A ．线圈靠近磁铁向左运动

B ．线圈远离磁铁向右运动

C ．从上向下看顺时针转动

D ．从上向下看逆时针转动

3．有两根长直导线a 、b 互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图。在图中所示的平面内，O 点为两根导线连线的中点，M 、N 为两根导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与O 点的距离相等。若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I ，则关于线段MN 上各点的磁感应强度的说法中正确的是( )

A ．M 点和N 点的磁感应强度大小相等，方向相同

B ．M 点和N 点的磁感应强度大小相等，方向相反

C ．在线段MN 上所有点的磁感应强度都不可能为零

D ．在线段MN 上所有点的磁感应强度都是大小相等，方向相同

4．如图所示，闭合圆形导线线圈放置在匀强磁场中，线圈平面与磁场平行，其中ac 、bd 分别是平行和垂直于磁场方向的两条直径。则线圈做如下运动时，能产生感应电流的是( )

A ．使线圈在纸面内向右平动

B ．使线圈在纸面内向上平动

C ．使线圈以ac 为轴转动

D ．使线圈以bd 为轴转动

5．如图所示，AC 是一个用导线弯成的半径为R 、以O 为圆心的四分之一圆弧，将其放置在与平面AOC 垂直的磁感应强度为B 的匀强磁场中。当在该导线中通以方向由A 到C ，大小为I 的恒定电流时，该导线受到的安培力的大小和方向是( )

A ．2

BIR ，垂直AC 的连线指向右上方

B ．2

BIR ，垂直AC 的连线指向左下方

C ．2BIR ，垂直AC 的连线指向右上方

D ．2BIR ，垂直AC 的连线指向左下方

6．目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图所示为它的发电原理：将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的粒子，而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板A 、B ，这时金属板上就聚集了电荷。磁极配置如图中所示的情况，下述说法正确的是( )

A ．A 板带正电，

B 板带负电

B ．电阻中电流从b 端经电阻流向a 端

C ．金属板A 、B 间的电场方向由A 板指向B 板

D ．离子发生偏转的原因是离子所受电场力大于所受洛伦兹力

7．利用如图所示的电流互感器可以测量被测电路中的大电流，若输电线中为正弦式交流电，互感器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝1∶100，输电线间电压为220V ，交流电流表A 的示数是50 mA ，则( )

A ．被测电路的电流平均值为5 A

B ．被测电路的电流最大值为52A

C ．副线圈两端的电压有效值为2.2×104 V

D ．原副线圈中的电流同时达到最大值

8．如图所示，平行导轨间距为d ，一端跨接一个电阻R ，匀强磁场的磁感应强度为B ，方向垂直于平行金属导轨所在平面。一根金属棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v 在金属导轨上滑行，金属棒与导轨间夹角为θ，则通过电阻R 的电流是（金属棒与导轨的电阻均不计）( )

A ．Bdv R

B ．Bdv sin θR

C ．Bdv cos θR

D ．Bdv R sin θ

9．如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L 和2L 的两只闭合线框a 和b ，以相同的速度从磁感应强度为B 的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，不考虑线框的动能，若外力对线框做的功分别为W a 、W b ，则W a ∶W b 为( )

A ．1∶1

B ．1∶2

C ．1∶4

D ．1∶8

10．如图所示，光滑固定金属导轨M 、N 水平放置，两根导体棒P 、Q

平行放置于导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时( )

A ．P 、Q 将相互靠拢

B ．P 、Q 将相互远离

C ．磁铁的加速度仍为g

D ．磁铁的加速度小于g

11．理想变压器原线圈两端电压不变，当与副线圈所接电路中的电阻减小时，以下说法正确的是( )

A ．输出电流增大，输入电流减小

B ．输出电流和输入电流都增大

C ．输出电压保持不变

D ．输出功率和输入功率都增大

12．在匀强磁场中一闭合矩形线圈abcd 绕垂直于磁感线的固定轴OO ′匀速转动，初始时刻线圈平面位于如图甲所示位置。转动过程中通过线圈的磁通量Φ随时间t 的变化规律如图

乙所示，下列说法正确的是( )

A ．t 2、t 4时刻线圈中磁通量最大

B ．t 2、t 4时刻线圈中感应电动势最大

C ．t 1、t 3时刻线圈中感应电流方向改变

D ．t 1、t 3时刻通过线圈的磁通量变化率最大

第Ⅱ卷（非选择题，共52分）

二、填空题：（共四小题，每空2分，共20分）

13．如图所示，在边界PQ 上方有垂直纸面向里的匀强磁场，一对电量和质量相等的正、负离子先后从边界上的O 点沿与PQ 成θ角的方向以相同的速度v 射入磁场中，离子重力不计，则正、负电子出边界时两者的速度 （填“相同”或“不同”）， 正、负电子出边界的点到O 点处的距离 （填“相等”或“不等”）。

14．如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B ，在垂直于磁场方向的平面内，有一个长度为L 的金属棒OP 绕垂直于纸面的转动轴O 沿逆时针方向以角速度ω匀速转动，则金属棒OP 转动时所产生的感应电动势的大小为________，P 点的电势比O 点的电势_______(填“高”或“低”)。

15．如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd 全部处于磁感应强度为B 的水平匀强磁场中，线框面积为S ，电阻为R ，线框绕与cd 边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，线框中感应电流的有效值I ＝________，线框从中性面开始计时，产生电动势瞬时值表达式e ＝

___________，转过π

2

的过程中，通过导线横截面的电荷量q ＝

______，

16．在“研究电磁感应现象”的实验中，首先按图 (a)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左偏，不通电时电流表指针停在表盘正中央。然后按图(b)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。

(1)S 闭合后，将螺线管A(原线圈)插入螺线管B(副线圈)的过程中，电流表的指针将________偏转；

(2)线圈A 放在B 中不动时，指针将________偏转；

(3)线圈A 放在B 中不动，将滑动变阻器的滑片P 向右滑动时，电流表指针将

________偏转。(选填“向左”、“向右”或“不”)

三、计算题：（本题共3题，共32分。要求解答应写出必要的文字说明、方程式、重要的演算步骤，推理、说明过程要简洁清晰，有数字计算的题要写出明确的数值和单位，只有最后结果的得零分。）

17．(10分)矩形线圈abcd ，长ab ＝20cm ，宽bc ＝10cm ，匝数n ＝200，线圈回路总电阻R ＝5 Ω.整个线圈平面内均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过，若匀强磁场的磁感应强度B 随时间t 的变化规律如图所示，求：

(1)线圈回路中产生的感应电动势和感应电流；

o

p

(2)当t＝0.3s时，线圈的ab边所受的安培力大小；

(3)在1 min内线圈回路产生的焦耳热。

18．(10分)在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿－x方向射入磁场，它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿＋y方向飞出。

(1)请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷q

m；

(2)若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B′，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度B′多大？此次粒子在磁场中运动所用的时间t是多少？

19．(12分)如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻．一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。

(1)由b向a方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；

(2)在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；

(3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。

高二物理（理科）期末质量检测题参考答案

一、选择题（每个4分，共48分，全部选对的得4分，漏选的得2分，有选错的得0分）

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案

D

A

B

D

C

B

B

D

C

AD

BCD

BC

二、填空题、（每空2分，共20分）

13． 相同 相等 14． 22L B ω 低 15． R BS 22ω t BS ωωsin R

BS

16． (1)向右 (2)不 (3)向左

三、计算题：（本题共3题，共32分。要求解答应写出必要的文字说明、方程

式、重要的演算步骤，推理、说明过程要简洁清晰，有数字计算的题要写出明确的数值和单位，只有最后结果的得零分。）

17．（10分）解析：(1)由图可知磁感应强度随时间的变化率

ΔB Δt ＝(20－5)×

10－20.3 T/s ＝0.5 T/s （2分）

感应电动势为

E ＝n ΔΦΔt ＝nS ΔB

Δt

＝200×0.1×0.2×0.5 V ＝2 V （2分）

感应电流为

I ＝E R ＝2

5

A ＝0.4 A （2分） (2)当t ＝0.3 s 时，磁感应强度

B ＝0.2 T ，则安培力为

F ＝nBIl ＝200×0.2×0.4×0.2 N ＝3.2 N （2分） (3) 在1 min 内线圈回路产生的焦耳热

Q ＝I 2Rt ＝0.42×5×60 J ＝48 J （2分） 18．（10分）解： (1)由粒子的飞行轨迹(如右图)，利用左手定则可知，该粒子带负电荷。 （2分）

粒子由A 点射入，由C 点飞出，其速度方向改变了90°，则粒子轨迹半径如图

R ＝r （1分）

qvB ＝m v 2

R

（1分）

则粒子的比荷q m ＝v

Br

（1分）

(2)设粒子从D 点飞出磁场，速度方向改变了60°角，故AD 弧所对圆心角为60°，粒子做圆周运动的半径

R ′＝r cot30°＝3r 又R ′＝mv

qB ′

（1分）

B ′＝3

3

B ， （1分）

粒子在磁场中飞行时间t ＝1

6

T （1分）

T ＝2πm qB ′

（1分）

t ＝

3πr

3v

（1分） 19．（12分）解析：(1)如图所示，ab 杆受重力mg ，竖直向下；支持力F N ，垂直斜面向上；安培力F ，沿斜面向上 （2分）

(2)当ab 杆速度为v 时，感应电动势E ＝BLv ，此时电路中的电流

I ＝E R ＝BLv

R （2分） ab 杆受到的安培力

F ＝BIL ＝B 2L 2v

R （1分）

根据牛顿运动定律，有

mg sin θ－F ＝ma （2分） a ＝g sin θ－B 2L 2v

mR （1分）

(3)当ab 杆速度达到最大时所受合外力为零，即

B 2L 2v R ＝mg sin θ （2分）

ab 杆达到最大速度v m ＝mgR sin θ

B 2L 2 （2分）