高二上学期物理期末试卷汇总

高二上学期物理期末试卷

一. 本题共12个题;每个题3分，共计36分。在每个题的选项中只有一个符合题意，把正确的选项代号填在题后的括号内。

1．下列所给出的几个物理量中,属于矢量的是(）

A. 感应电流Ｂ. 感应电动势

Ｃ. 磁通量Ｄ．安培力

2．在螺线管内部放置小磁针a,在螺线管的周围放置了b、c、d三个小磁针，螺线管与电源E、开关S、电阻Ｒ构成闭合电路,当开关S闭合，且各个小磁针均处于静止状态后，各个小磁针的指向如图1所示，其中错误的是（)

A. 小磁针a Ｂ. 小磁针b

C. 小磁针c

D. 小磁针d

图1

3. 有关磁感线的下列叙述,其中正确的是()

A. 直线电流的磁感线是一簇闭合的同心圆,而通电螺线管的磁感线则是一簇不闭合的曲线

B. 磁铁的磁感线起于N极，终于S极

Ｃ．匀强磁场的磁感线是均匀分布的平行直线

D. 当在同一空间中存在两个磁场时,磁感线在该空间中某一点可能相交

４. 质子（电荷为ｅ,质量为m）和α粒子（电荷为2ｅ,质量为4m)垂直磁场方向进入同一匀强磁场中，若两粒子的初速度相同，质子和α粒子受到洛仑兹力作用而产生的加速度大小分别为a1和a2，则以下关系正确的是()

A. a1：ａ2＝1：2

Ｂ．a1:a２=2：1

C．a1:a2＝4：１

D. a1：a2＝1:4

５. 关于磁通量，下列说法正确的是（)

A. 穿过某个面的磁通量为零,该处的磁感应强度也为零

Ｂ. 穿过任一平面的磁通量越大,该处的磁感应强度也越大

C. 穿过垂直于磁场方向的某个平面的磁感线条数等于该处的磁感应强度

Ｄ. 当闭合线圈平面跟磁场方向平行时，穿过这个线圈平面的磁通量一定为零

６．如图2所示,均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘线水平吊起通电直导线A,导线与螺线管垂直。A中的“×”表示导线中电流的方向垂直于纸面向里。电键S闭合前、后，绝缘线对导线A的作用力大小的变化情况是（） A．增大 B. 减小

C. 不变

D. 不能确定

７. 如图3所示,一根金属棒MN，两端用弹簧悬挂于天花板上，棒中通有方向从M流向N的电流。若在图中的虚线范围内加一磁场,可以使弹簧的弹力增大(弹力的方向不变)。关于该磁场的方向，以下判断中正确的是()

Ａ. 垂直纸面向里 B. 垂直纸面向外

C. 平行纸面向上

D. 平行纸面向下

图３

8. 如图4所示，一个阴极射线管的两个电极之间加上电压后,会有电子从阴极Ｋ射向阳极A，并在荧光屏上看到一条亮线。当把一个蹄形磁铁放在阴极射线管的近旁时，会看到电子束的轨迹发生弯曲的现象。这个实验现象说明了()

A. 运动的电子会受到磁场的作用力

B. 磁场会对带电粒子产生作用力

Ｃ. 运动的电子在磁场中的运动轨迹为抛物线

D. 运动的电子在磁场中的速度变大

图4

9. (理)在半径为ｒ的圆形区域内有一匀强磁场,磁场方向如图5所示。一束速度不同的质子从磁场边缘的A点沿直径方向飞入磁场后,经不同路径飞出磁场,其中有三个质子分别到达磁场边缘的ａ、b、ｃ三点。若不计质子间的相互作用力,比较这三个质子的运动情况，下面说法正确的是（)

A. 到达c点的质子,在磁场中运动的时间最长

B. 到达a点的质子,在磁场中运动的时间最长

Ｃ．到达b点的质子，在磁场中运动的时间最长

D. 这三个质子在磁场中运动的时间相同

图5

9. (文）在一固定的通电长直导线正下方有一矩形线框,线框与直导线在同一平面内，线框可以自由运动,如图６所示。当线框内通有逆时针方向的电流后,关于线框的运动情况，下面说法中正确的是()

A. 线框将远离通电直导线但不转动

B．线框将靠近通电直导线但不转动

Ｃ. ab边向纸面外转动但不靠近直导线

D. ab边向纸面内转动但不靠近直导线

图6

1０．宇宙中存在着大量的射线，其中有许多都是高速运动的带电粒子，如电子、质子、氦原子核等。我们生活的地球表面上每时每刻都会接受到大量的宇宙射线,但是由于地球磁场的存在，可以使这些宇宙射线中大多数射线粒子改变其运动方向而不能到达地面,这对地球上的生命有十分重要的意义。假设有一束带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来,在地球磁场的作用下,它将向什么方向偏转(）

A．向东 B. 向南 C. 向西 D. 向北

１１. (理）如图7所示电路中,P、Ｑ两灯相同，电感线圈L的电阻不计，则()

A. 当开关S由闭合突然断开的瞬间,Ｐ立即熄灭,Ｑ过一会才熄灭

B. 当开关Ｓ由断开突然接通的瞬间,P、Q同时达到正常发光

C. 当开关S由闭合突然断开的瞬间，通过P的电流从右向左

D．当开关S由闭合突然断开的瞬间，通过Q的电流与原来方向相反

图7

１1. （文)一个线圈放在磁场中，由于穿过线圈的磁通量发生变化，从而在线圈中产生感应电动势，下面说法中正确的是(）

A. 穿过线圈的磁通量越大,感应电动势就越大

Ｂ．穿过线圈的磁通量为零时,感应电动势就为零

Ｃ．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势就越大

D. 穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势就越大

１2. （理)单匝矩形线圈abcｄ边长分别为ｌ１和l2,在匀强磁场中可绕与磁场方向垂直的轴OO’匀角速转动，转动轴分别过aｄ边和bc边的中点,转动的角速度为ω。磁场的磁感应强度为Ｂ。图8为沿转动轴OO’观察的情况,在该时刻线圈转动到ａｂ边的速度方向与磁场方向夹角为θ，此时线圈中产生的感应电动势的瞬时值为()

A．2Bl１l２ωcosθ B．2Bl1l2ωsiｎθ

C. Ｂl1l2ωｃosθ

D. Bｌ１l２ωsinθ

图8

１2. (文)如图9所示，在匀强磁场中有一光滑的金属轨道,轨道上放有两根平行金属棒ＡB、CＤ,金属棒和导轨接触良好。当棒AB向右平行移动时，棒CD将（)

A. 保持静止

B. 发生转动

Ｃ．向左运动 D. 向右运动

图9

二. 本题共4个题，每个题4分，共16分。在每个题给出的四个选项中，有多个选项正确,请将正确选项填在括号内。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得０分。

１3. 关于磁性材料的特点以及应用，下列几种说法中正确的是()

A. 软磁性材料的剩磁强

B. 硬磁性材料的剩磁强

C．变压器的铁心常用硬磁性材料制造

Ｄ. 磁电式仪表、音箱喇叭的磁铁常用硬磁性材料制造

14. (理)如图1０所示，一台理想变压器的原、副线圈的匝数比为n1：n2=２0：1。在副线圈两端接有“12Ｖ、１0W”的电灯泡。若灯泡恰能正常发光,则（)

A. 变压器输入电压的有效值为240Ｖ

B. 变压器输入电压的最大值为２40V

C. 变压器输入功率小于１０W

Ｄ．变压器输入功率等于10W

图１0

14. （文)在图11的各个图中,均标出了磁场Ｂ的方向、通电直导线中电流I的方向以及通电直导线所受磁场力F的方向,其中正确的是(）

图11

1５. （理)电路中的电容器和电感线圈对交流电流都有阻碍作用，这种阻碍作用分别称为容抗和感抗。容抗和感抗的大小都与交流电的频率有关。下面的说法正确的是() A．交流电的频率越高，电容器的容抗越小

B. 交流电的频率越高，电容器的容抗越大

C．交流电的频率越低,线圈的感抗越小

D. 交流电的频率越低，线圈的感抗越大

1５. （文）空间存在如图12所示的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向内。一群电子从磁场边界的Ｎ点射入磁场中,电子进入磁场时的速度方向与磁场垂直。则以下判断正确的是（)

A. 电子进入磁场的速度越大，受到的洛仑兹力就越大

B. 电子进入磁场的速度越小，受到的洛仑兹力就越大

C. 磁场的磁感应强度越大,电子受到的洛仑兹力就越大

D. 磁场的磁感应强度越小,电子受到的洛仑兹力就越大

图１2

１6．（理)在如图13所示中,线圈M和线圈P绕在同一铁芯上，线圈Ｐ和灵敏电流计G组成闭合回路,则（)

A．当合上开关Ｓ的瞬时，通过灵敏电流计的电流由ｂ流向a

B. 当合上开关S的瞬时，通过灵敏电流计的电流由a流向b

C. 当断开开关S的瞬时,通过灵敏电流计的电流由b流向a

D. 当断开开关S的瞬时,通过灵敏电流计的电流由a流向b

图1３

１6. (文)如图14所示，正方形线框以恒定速度v通过有边界的匀强磁场，磁场的宽度与线框的边长相等。则在线框通过磁场的整个过程中,以下说法正确的是（）

A. 线框中的感应电流方向是先顺时针方向，后逆时针方向

Ｂ．线框中的感应电流方向是先逆时针方向，后顺时针方向

C．线框进入磁场过程中所受安培力方向向左

D. 线框离开磁场过程中所受安培力方向向右

图14

三. 本题共4个题,每个题4分，共1６分。把答案填在题中的横线上。

1７．面积为0．2m2的导线环处于磁感应强度为2.0×１0－2T的匀强磁场中,若环面与磁场的方向垂直，则穿过导线环的磁通量为__＿_________Ｗｂ。若环面与磁场方向夹角为3０°,则穿过环面的磁通量为____＿_____Wb。

1８. (理）如图１5所示，有一个理想变压器，原线圈接２20V交流电源时，副线圈所接的“3６Ｖ,40W”的灯泡刚好正常发光。现将一根导线绕过铁芯，两端接到伏特表上，伏特表的读数是0.１V。则该变压器原线圈的匝数为＿_________＿__。通过原线圈的电流有效值为_＿_____＿_＿＿Ａ（保留2位有效数字）。

图１5

１8．(文）一段通有直流电流的导线放置在匀强磁场中,导线与磁场的方向垂直。导线的长度为Ｌ，磁场的磁感应强度的大小为Ｂ,导线受到的安培力的大小为F,则该导线中的电流为_______________。

1９. (理)一个初速度为零的带电粒子，电量为q，质量为m,经电势差为U的电场区域加速后,射入匀强磁场中，粒子速度方向与磁场方向垂直。粒子在磁场中做圆周运动的轨道的半径为R,则匀强磁场的磁感应强度大小为＿_＿＿_＿__＿__＿___。

19. （文)如图1６所示，在同一平面放置两根相互平行的通电直导线A和B,电流分别为I A和ＩＢ，且ＩA大于ＩB，电流的方向相同。它们受到的安培力分别为ＦA和F B,则FＡ和ＦB的方向之间的关系为_______＿_______(选填“相同”或者“相反”）,F A和F B的大小的关系为F A＿＿_____________ＦB(选填“大于”、“小于”或“等于”）。

图16

2０. (理)一交流电的瞬时值表达式为u=15sin50πｔ（V），该交流电的周期为_____＿＿___ｓ。将该交流电压加在一电阻两端，产生的电功率为25Ｗ,则这个电阻的阻值为_____＿__＿_＿Ω。

20. （文)在赤道附近有一根导线沿东西方向水平放置,当导线竖直向下运动时，会产生感应电动势,那么，这根导线的＿_________＿＿端电势较高(选填“东”或“西”）。

四. 本题共4小题,共32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题必须明确写出数值和单位。

２１．(９分）如图1７所示,在水平面上有两根足够长的平行光滑导轨ＰＱ和ＭN，其间的距离为L,导轨的电阻不计。在导轨的P、M端之间有一阻值为R的电阻，另一根电阻为r的金属棒ab垂直导轨放置并与导轨接触良好,在导轨所在的空间存在着竖直向下的匀强磁场，磁场的磁感应强度为Ｂ。若用水平外力拉动ａb棒以速度v向右作匀速直线运动,试求:

(1）ａb棒中的电流方向及电阻R两端的电压;

（2）作用在ab棒的水平外力Ｆ的大小和方向；

(3）整个电路的发热功率。

图17

2２. (文科学生做第1问，1０分；理科学生做第2问，9分)如图18所示，PQ和MN 为水平放置的平行金属导轨，间距为ｌ=1．０m,导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m=２0ｇ，棒的中点用细绳经轻滑轮与物体ｃ相连，物体c的质量M=30g。在垂直导轨平面方向存在磁感应强度B=0.２T的匀强磁场,磁场方向竖直向上,重力加速度g取10m/s2。

(1）（文)若导轨是光滑的,为了使物体c能保持静止,应该在棒中通入多大的电流？电流的方向如何?

（２）(理）若导轨是粗糙的，且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的0.5倍，若要保持物体ｃ静止不动，应该在棒中通入多大的电流？电流的方向如何？

图１8

2３. （理)（7分)如图１９所示，一个内阻为１．０Ω的交流发电机，供给一个学校照明用电。供电采用高压输电,先用升压变压器将电压升高,通过输电线路将电能输送到学校，再使用降压变压器将电压降低使照明灯泡工作。已知输电使用的升压变压器的匝数比是１:４，降压变压器的匝数比是4：1，输电线路的总电阻为４.0Ω，其余线路的电阻不计。全校共有2２个教室,每个教室有“220Ｖ60W”的电灯6盏。若要保证全部电灯正常发光,则：

(1）输电线上损失的电功率为多少？

（2）发电机的输出功率为多少？

（3)发电机的电动势为多少？

图1９

23. （文）(13分）如图20所示,有理想边界的匀强磁场的磁感应强度B=0.10T,宽度d=１０.0cｍ,正方形单匝金属线框aｂcｄ边长L=20.0ｃm,总电阻R＝0.5Ω。若cd边保持与磁场边界平行,线框在外力的作用下,以v＝2．0m/ｓ的速度匀速向右运动穿过磁场。求:（1)当cd边进入磁场时，线框中电流的大小和方向。

（2)在线圈abcd穿过磁场的过程中,外力对金属线框所做的功。

图２0

2４．（理）（7分)在如图２１所示的空间区域里,y轴左方有一匀强电场,场强方向跟y轴正方向成６0°,大小为E=4.0×10５Ｎ/C;y轴右方有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0．20T。有一质子以速度v=2.0×10６ｍ/s，由x轴上的A点(１0cｍ，０)沿与x 轴正方向成30°斜向上射入磁场,在磁场中运动一段时间后射入电场，后又回到磁场，经磁场作用后又射入电场。已知质子质量近似为m=1.6×1０-27kｇ,电荷q＝１.6×10-19Ｃ,质子重力不计。求:（计算结果保留3位有效数字）

（1）质子在磁场中做圆周运动的半径。

（2)质子从开始运动到第二次到达y轴所经历的时间。

(３)质子第三次到达y轴的位置坐标。

图２1

【试题答案】

一. 单项选择题。每个题3分,共计36分(文科和理科试题答案相同)

１. D 2. B 3. C 4. B

5. D ６． A 7. B 8. Ａ

9. B 10． A 11. Ｃ 12. D

二. 多重选择题。每个题4分,共1６分。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。（文科和理科试题答案相同)

1３. BD 14. ＡD 1５. AＣ 16. BC

三. 填空题。每个题4分,共1６分。

17. 4.0×10-3；(2分) 2.0×10-3。(２分)

1８. （理)220０；(2分）；0．18A（2分）

18. (文)（4分)

19. (理）(4分）

19. （文）相反；（2分）等于。（２分）

２0．(理）0.0４;（2分） 4.5。(2分）

２0．（文）东。（4分)

四．计算题。本题共4小题,共32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题必须明确写出数值和单位。

2１. (9分)解：（1)由右手定则判断，ａb棒中的电流方向由b到a。 1分

根据法拉第电磁感应定律,ab棒中的感应电动势 E=BLv,由闭合电路欧姆定律,回路中的电流为

得电阻R两端的电压为

２分

(2）导体棒在磁场中受到的安培力

2分

Ｆ安的方向为水平向左,外力F与Ｆ安是一对平衡力，故F的方向水平向右。（或答与导体棒运动速度的方向相同)１分

(3)在整个电路中,电流通过电阻发热的功率等于电流做功的功率，即

3分

22．(文科学生做第１问,10分;理科学生做第2问,9分）

解：(1)(文)ab棒在水平方向受到细绳的拉力和磁场的安培力而平衡，根据力的平衡，BIＬ=Mｇ，得:

6分

根据左手定则判断，棒中的电流方向应该由a到ｂ。 4分

(２)(理)若导轨粗糙,设棒和导轨之间的最大静摩擦力为f。若BI l>Ｍｇ,则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相同,设此时电流为Ｉ1，即有BI1l－Ｍｇ≤f=0.5mｇ,解得

4分

若BI l＜ｍｇ< sｐan=""＞，则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相反,设此时电流为I2,即有

即ab棒中的电流为

4分

根据左手定则判断，棒中的电流方向应该由ａ到b。 1分

23. (理)（7分)

解:（1）学校电灯的总功率为

通过电灯的总电流为

由降压变压器的匝数比为n３：ｎ4=4：1，根据变压比公式，得输电线路中的电流

输电线路损失的电功率

3分

(２)发电机输出的电功率为

2分

(3）由升压变压器的匝数比为n1:ｎ2＝１：4,得变压器初级的电流为

变压器初级的电压,即发动机的路端电压为

根据闭合电路欧姆定律，得发电机的电动势为

2分

２3. （文)(13分）

解:（１)当cd边进入磁场时,根据法拉第电磁感应定律，线框中的感应电动势为

3分

根据闭合电路欧姆定律，线框中的电流为

3分

根据右手定则判断,线框中的感应电流方向为abcda。 2分

(２）由于线框在磁场中匀速运动，外力F与线框受到的安培力大小相等，即

2分

外力对线框做的功为

3分

２4. (理)（7分)

解:（１)质子在磁场中受洛伦兹力做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，

得质子做匀速圆周运动的半径为

２分

（2）由于质子的初速度方向与x轴正方向夹角为30°,且半径恰好等于OA,因此，质子将在磁场中做半个圆周到达ｙ轴上的C点,如答图所示。

根据圆周运动的规律,质子做圆周运动周期为

质子从出发运动到第一次到达y轴的时间ｔ1为

２分

质子进入电场时的速度方向与电场的方向相同,在电场中先做匀减速直线运动，速度减为零后反向做匀加速直线运动,设质子在电场中运动的时间ｔ２，根据牛顿第二定律,

因此,质子从开始运动到第二次到达y轴的时间ｔ为

1分

（3）质子再次进入磁场时,速度的方向与电场的方向相同,在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，到达y轴的D点。

根据几何关系，可以得出C点到D点的距离为

则质子第二次到达y轴的位置为

即质子第三次到达y轴的坐标为(0,34.6cｍ）。 2分