高二物理第一学期期末考试物理试卷(新人教版)

2013—2014学年度高二第一学期期末复习检测题

物 理

第Ⅰ卷（选择题 共48分）

一、选择题（每小题4分，共48分.在每小题给出的四个选项中有一个或多个选项正确. 全部选对的得4分，选不全的得2分，有错误的或不答的得0分）

1、如图，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绳水平吊起通

电直导线A ，A 与螺线管垂直，A 导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S 闭合，A 受到通电螺线管磁场的作用力的方向是（ ）

A 、水平向左

B 、水平向右

C 、竖直向下

D 、竖直向上

2、如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，有 a 、 b 两个电子从同一处沿垂直磁感线方向开始运动，

a 的初速度为 v ，

b 的初速度为 2 v ．则（ ） A 、a 先回到出发点 B 、b 先回到出发点 C 、 a b 同时回到出发点 D 、不能确定不能确定

3、如图所示，通有恒定电流的导线MN 与闭合金属框共面，第一次将金属框由I 平移

到Ⅱ，第二次将金属框绕cd 边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为△φ1和△φ2，则 ( ) A.△φ1>△φ

2 B.△φ1=△φ 2 C.△φ1<△φ 2 D.不能判断

4、如图所示，宽40cm 的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，一边长20cm 的正方形导线框位于纸

面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v =20m/s 通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻t=0，在下面图乙中，正确反映感应电流随时间变化规律的是哪个？( )

5、如图所示，矩形线圈有N 匝，长为a ，宽为b ，每匝线圈电阻为R ，从磁感应强度为B

的匀强磁场中以速度v 匀速拉出来，那么，产生的感应电动势和流经线圈中的感应电

流的大小应为（ ）

A ．E = NBav ，R Bav I =

B ．E = NBav ，NR Bav

I = C ．E = Bav ，NR BaN I = D ．E = Bav ，R

Bav

I =

6、2001年11月，我国第一条磁悬浮列车的导轨在上海浦东安装，图是磁悬浮的原型图，图中P 是柱形

磁铁，Q 是用高温超导材料制成的超导圆环。将超导圆环Q 水平放在磁铁P 上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁P 的上方，下列叙述正确的是（ ）A ．Q 放入磁场的过程中，将产生感应电流，稳定后，感应电流消失

B ．Q 放入磁场的过程中，将产生感应电流，稳定后，感应电流仍存在

C ．如果P 的N 极朝上，Q 中感应电流的方向如图中箭头所指方向

D ．如果P 的S 极朝上，Q 中感应电流的方向与图中箭头所指方向相反

7．绕在铁芯上的线圈Ｌ组成如图甲所示的闭合回路，在线圈的正下方放置一封闭的金属

环。线圈的右侧区域分布着变化的磁场，磁感应强度Ｂ的大小按图乙所示的哪种变化，才能使金属环受

到向上的吸引力( )

8．在倾角为θ足够长的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度相等的匀强磁场，磁场方向一个垂直斜面向上，另一个垂直斜面向下，宽度均为L ，如图所示。一个质量为m 、电阻为R 、边长也为L 的正方形线框在t ＝0时刻以速度v 0进入磁场，恰好做匀速直线运动。若经过时间t 0，线框a b 边到达gg ′与ff ′中间位置时，线框又恰好做匀速运动，则下列说法正确的是( )

A ．当a b 边刚越过ff ′时，线框加速度的大小为2gsin θ

B ．t 0时刻线框匀速运动的速度为v 0/4

C ．t 0时间内线框中产生的热量为2

3215sin 23mv mgL +θ

D ．离开磁场的过程中线框将做匀速直线运动

9.在光滑的水平地面上，有两个磁感应强度大小均为B 、方向相反的水平匀强磁场，如图所示，

PQ

为两个磁场的竖直分界线，磁场范围足够大。一个半径为

a 、质量为

m

、电阻为

R

的金属圆环垂直磁场方向，以速度υ从位置Ⅰ开始向右运动，当圆环运动到位置Ⅱ（环直径刚好与分界线PQ 重合）时，圆环的速度为?υ，则下列说法正确的是( )

v OB 成60°角．现

将带电粒子的速度变为v

3

，仍从A 点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的

运动时间变为( )

A.12Δt B ．2Δt C.13Δt D ．3Δt 11．如右图所示，在坐标系xOy 中，有边长为L 的正方形金属线框abcd ，其一条对角

线ac 和y 轴重合、顶点a 位于坐标原点O 处．在y 轴的右侧的Ⅰ、Ⅳ象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界与线框的ab 边刚好完全重合，下边界与x 轴重合,右边界与y 轴平行．t ＝0时刻，线圈以恒定的速度v 沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域．取沿a →b →c →d →a 的感应电流方向为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流i 、ab 间的电势差Uab 随时间t 变化的图线是下图中的( )

12．如图5（a ），圆形线圈P 静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q ，P 和Q 共轴，Q 中通

有变化电流，电流随时间变化的规律如图5（b ）所示，P 所受的重力为G ，桌面对P 的支持力为N ，则

（A ）1t 时刻N ＞G 。 （B ）2t 时刻N ＞G 。 （C ）2t 时刻N ＜G 。 （D ）4t 时刻N=G 。

第Ⅱ卷（非选择题，共52分）

二、填空题（共12分，把正确答案填在题中的横线上）

13．(4分)如图6所示，分界面MN 两侧分别为磁感强度等于B 和2B 的匀强磁场，有一质量为m 、带电量为＋q 的粒子，以速度v 由A 点垂直进入分界面左侧磁场，则该粒子在一个周期内沿界面前进的平均速度等于______，粒子运动的周期为______（粒子重力不计）．

14. (4分)把一个面积为S ，总电阻为R 的圆形金属环平放在水平面上，磁感应强度为B 的匀强磁场竖直向下，当把环翻转180°的过程中，流过环某一横截面的电量为____．

15．(4

分)金属杆ABC 处于磁感强度B=0.1T 的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里(如图17所示)．已知AB=BC=20cm ，当金属杆在图中标明的速度方向运动时，测得A 、C 两点间的电势差是3.0V ，则可知移动速度v=____，其中A 、B 两点间的电势差U aB ____．

三、计算题（共40分）要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分.

有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位

.

图11 图5

图6

2013—2014学年度高二第一学期期末复习检测题

物理答题卡

班级： 姓名： 学号：

一、选择题（每小题4分，总共48分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有错

二、填空题 (本题共12分。)

13、（4分） 14、（4分）

15.（4分） 三、计算题。

16、（10分）如图12所示，M 、N 为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值．静止的带电粒子带电荷量为＋q ，质量为m (不计重力)，从点P 经电场加速后，从小孔Q 进入N 板右侧的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面向外，CD 为磁场边界上的一绝缘板，它与N 板的夹角为θ＝45°，孔Q 到板的下端C 的距离为L ，当M 、N 两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD 板

上，求：

(1)两板间电压的最大值

U m ；

(2)CD 板上可能被粒子打中的区域的长度s ；

(3)粒子在磁场中运动的最长时间

t m .

17、（10分）如图9甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d ＝0.5 m ，电阻不计，左端通过导线与阻值R ＝2 Ω的电阻连接，右端通过导线与阻值R L ＝4 Ω的小灯泡L 连接．在CDFE 矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE 长l ＝2 m ，有一阻值r ＝2 Ω的金属棒PQ 放置在靠近磁场边界CD 处．CDFE 区域内磁场的磁感应强度B 随时间变化规律如图乙所示．在t ＝0至t ＝4 s 内，金属棒PQ 保持静止，在t ＝4 s 时使金属棒PQ 以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动．已知从t ＝0开始到金属棒运动到磁场边界EF 处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化．求：

(1)通过小灯泡的电流；

(2)金属棒PQ 在磁场区域中运动的速度大小．

图9

图12

图12

18、(10分)如图7甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 竖直放置，其宽度L ＝1 m ，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M 与P 之间连接阻值为R ＝0.40 Ω的电阻，质量为m ＝0.01 kg 、电阻为r ＝0.30 Ω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 ＝10 m/s 2(忽略ab 棒运动过程中对原磁场的影响)，求： (1)磁感应强度B 的大小；

(2)金属棒ab 在开始运动的1.5 s 内，通过电阻R 的电荷量； (3)金属棒ab 在开始运动的1.5 s 内，电阻R 上产生的热量．

19、(10分) 如图所示，足够长的光滑平行金属导轨cd 和ef ，水平放置且相距L ，在其左端各固定一个半径为r 的四分之三金属光滑圆环，两圆环面平行且竖

直。在水平导轨和圆环上各有一根与导轨垂直的金属杆，两金属杆与水平导轨、金属圆环形成闭合回路，两金属杆质量

均为m ，电阻均为R ，其余电阻不计。整个装置放在磁感应强度大小为B 、方向竖直向上的匀强磁场中。当用水平向右的恒力F=3 mg 拉细杆a ，达到匀速运动时，杆b 恰好静止在圆环上某处，试求：

（1）杆a 做匀速运动时，回路中的感应电流； （2）杆a 做匀速运动时的速度；

（3）杆b 静止的位置距圆环最低点的高度。

甲

乙

图7

图12

2013—2014学年度高二第一学期期末复习检测题

物理答案

二、填空题 (本题共12分。)

13、（4分） 2v/3π 3πm/2qB 14、（4分） 2BS/R

15.（4分） 100m/s 2V 三、计算题。

16、（10分）解析 (1)M 、N 两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD 板上，所以圆心在C 点，如图所示，CH ＝QC ＝L 故半径r 1＝L 又因为q v 1B ＝m v 21

r 1

且qU m ＝1

2m v 21

所以U m ＝qB 2L 2

2m

.

(2)设粒子在磁场中运动的轨迹与CD 板相切于K 点，此轨迹的半径为r 2，设圆心为A ，在△AKC 中： sin 45°＝

r 2

L －r 2

解得r 2＝(2－1)L 即KC ＝r 2＝(2－1)L

所以CD 板上可能被粒子打中的区域的长度s ＝HK ，即 s ＝r 1－r 2＝(2－2)L .

(3)打在QE 间的粒子在磁场中运动的时间最长，均为半个周期，所以t m ＝T 2＝πm

Bq

.

答案 (1)qB 2L 22m (2)(2－2)L (3)πm

Bq

17、（10分）

解析 (1)0～4 s 内，电路中的感应电动势 E ＝ΔΦΔt ＝ΔB Δt ·S ＝24×0.5×2 V ＝0.5 V

此时灯泡中的电流

I L ＝E R 总＝E Rr R ＋r ＋R L ＝0.52×2

2＋2＋4 A ＝0.1 A

(2)由于灯泡亮度没有变化，故I L 没变化． 根据E ′＝Bd v I ′＝E ′

R 总′

＝

E ′r ＋

RR L R ＋R L

，U L ＝I

′·RR L R ＋R L ，I L ＝U L

R L 解得v ＝1 m/s

18、(10分) 解析

(1)金属棒在AB 段匀速运动，由题中图象乙得： v ＝Δx

Δt ＝7 m/s

I

＝BL v r ＋R ，

mg ＝BIL 解得B ＝0.1 T (2)q ＝I Δt

I ＝

ΔΦ

(R ＋r )Δ

t

ΔΦ＝ΔS Δt B

解得：q ＝0.67 C (3)Q ＝mgx －1

2m v 2

解得Q ＝0.455 J 从而Q R ＝R

r ＋R

Q ＝0.26 J

19、(10分) ⑴匀速时，拉力与安培力平衡，F =BIL

得：I =

⑵金属棒a 切割磁感线，产生的电动势E =BLv 回路电流2E I R =

联立得：v =

甲

乙

图7

图9

图12

⑶平衡时，棒和圆心的连线与竖直方向的夹角为θ，

tan F

mg

θ=

=得：θ=60° (1cos )2

r h r θ=-=