【物理】北京市2020-2021学年高二上学期期末考试试题(解析版)
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D．粒子在磁场中运动的周期为 可知，粒子 比荷不同，在磁场中的运动周期不同，而粒子在磁场中运动的周期和交变电场的周期相等，因此，用此回旋加速器加速α粒子（ He），需要调低交变电场的频率。故D错误。故选A。
6.一理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值均为100Ω的电阻RA、RB，输入端接有电压u=220 sin100πtV的交流电，如图所示。则（ ）
C.灯泡的电功率为18W
ห้องสมุดไป่ตู้D. 0~0.005s内，通过灯泡的电荷量为0.015C
【答案】C
【解析】A．t=0.01s时，电动势为0，磁通量最大，则线圈位置与中性面重合。故A错误；
B．任何时候，电压表的读数为有效值，而不是峰值6 V，故B错误；
C．电压的有效值为
灯泡 电功率为
故C正确；
D．0~0.005s内，平均电动势为
B.小球第一次摆至最低点时，A、B两木块刚好开始分离
C.小球摆到左侧最高点时，木块A速度为零
D.小球摆到左侧最高点时，细线恰好水平
【答案】B
【解析】A．小球释放后，在向下摆动的过程中，对A有向右的拉力，使得A、B之间有压力，则小球摆动过程中，木块A和小球C组成的系统动量不守恒，故A错误；
B．当C运动到最低点时，A、B之间压力为零，此时，A、B两木块刚好开始分离，故B正确；
A.感应电动势与线圈的匝数无关
B.通过线圈的磁通量越大，感应电动势越大
C.通过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大
D.通过线圈的磁通量为0，感应电动势一定也为0
【答案】C
【解析】A．由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势 ，即感应电动势与线圈匝数有关，故A错误；
BC．根据 可知，穿过线圈的磁通量大，但若所用的时间长，则电动势可能小，感应电动势与磁通量的变化率有关，磁通量变化越快，感应电动势越大，故B错误，C正确；
3.在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一个圆形导体环，规定如图甲所示的方向为磁场和环中电流的正方向。当磁感应强度B随时间t按图乙变化时，环中感应电流随时间变化的图像正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】均匀变化的磁场产生恒定的电流，在 内，磁场方向竖直向下，并且均匀减小，根据楞次定律得感应电流方向为正； 内磁场方向竖直向上，并且均匀增大，根据楞次定律得感应电流方向为正， 内磁场方向竖直向上，并且均匀减小，根据楞次定律得感应电流方向为负；在 内，磁场方向竖直向下，并且均匀增大，根据楞次定律得感应电流方向为负； 内的变化与 内一致，即电流方向为正，因此选项C正确。
C.环受到向右的摩擦力D.环有收缩的趋势
【答案】B
【解析】AB．当条形磁铁沿水平向右平移时，闭合金属环内向上的磁通量减小，由楞次定律可知，金属圆环中会产生逆时针方向的感应电流，将金属圆环等效成条形磁体，则上面为N极，故与条形磁铁相吸，则环对桌面的压力小于重力，故A错误，B正确；
CD．当条形磁铁沿水平向右平移时，闭合金属环内的磁通量减小，因此线圈做出的反应是面积有扩大的趋势，同时将跟随磁铁运动的趋势，金属圆环受安培力水平分力跟条形磁铁运动的方向相同，则环受到向左的摩擦力，故CD错误。故选B。
B.如果只增大交变电压U，质子的最大动能会变大
C.质子的最大动能跟磁感应强度B成正比
D.若要用此回旋加速器加速α粒子（ He），需要调高交变电场的频率
【答案】A
【解析】A．如果只增大交变电压 ，则质子在加速器中加速次数减少，因此质子的运行时间将变短，故A正确；
BC．根据 得 最大动能为 故BC错误；
故选C。
4.如图甲所示为一台小型发电机的示意图，单匝线圈逆时针转动。若从中性面开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻不计，外接灯泡的电阻为R=2Ω，理想电压表与灯泡并联。则下列判断正确的是（ ）
A.t=0.01s时，线圈位置与中性面垂直
B.t=0.005s时，理想电压表读数为6 V
平均电流为
通过灯泡的电荷量为
又
联立解得
故D错误。故选C。
5.如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，所加磁场的磁感应强度为B，被加速的质子（ H）从D形盒中央由静止出发，经交变电场加速后进入磁场。若忽略质子在电场中的加速时间，下列说法正确的是（ ）
A.如果只增大交变电压U，质子在加速器中运行时间将变短
联立可得，RA两端电压与原线圈两端电压U1之比为
联立解得 ， ，
故C错误，D正确；
B．通过RA的电流为
故B错误。故选D。
7.如图所示木块A、B并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一细线，细线另一端系一小球C。现将小球C拉起使细线水平伸直，并由静止释放。下列说法正确的是（ ）
A.小球摆动过程中，木块A和小球C组成的系统动量守恒
D．通过线圈的磁通量为0，但磁通量变化率不一定为零，则感应电动势不一定也为0，故D错误。故选C。
2.如图所示，水平放置的绝缘桌面上有一个金属圆环，圆心的正上方有一个竖直的条形磁铁。从上方俯视，当把条形磁铁水平向右平移时，线圈保持静止。下列说法正确的是（ ）
A.环中产生顺时针的感应电流B.环对桌面的压力小于重力
A.RA、RB功率之比为4：1B.通过RA的电流为2.2A
C.RB两端电压为110VD.RA两端电压为44V
【答案】D
【解析】A．因为原副线圈匝数之比为2：1，则原副线圈中电流之比为1：2，由P=I2R可得，RA、RB功率之比为1：4，故A错误；
CD．因为 所以
原线圈两端电压U1与RB两端电压之比为
2020~2021学年度第一学期期末考试试卷
高二物理
本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，共100分，考试时间75分钟。
第Ⅰ卷选择题（共46分）
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.将多匝线圈置于磁感应强度大小随时间变化的磁场中，关于线圈中产生的感应电动势，下列说法正确的是（ ）
C．A、B、C组成的系统水平方向动量守恒，即总动量为零，在小球C上摆过程，木块B向右运动，动量向右，则A和C的总动量向左，小球C到左侧最高点时，A、C共速，则此时A的速度向左，不为零，故C错误；
D．小球摆到左侧最高点时，A、C向左运动，B向右运动，即动能不为零，整个过程系统机械能守恒，则小球无法上升到原来高度，即细线不会水平，而是低于原来高度，故D错误。故选B。
6.一理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值均为100Ω的电阻RA、RB，输入端接有电压u=220 sin100πtV的交流电，如图所示。则（ ）
C.灯泡的电功率为18W
ห้องสมุดไป่ตู้D. 0~0.005s内，通过灯泡的电荷量为0.015C
【答案】C
【解析】A．t=0.01s时，电动势为0，磁通量最大，则线圈位置与中性面重合。故A错误；
B．任何时候，电压表的读数为有效值，而不是峰值6 V，故B错误；
C．电压的有效值为
灯泡 电功率为
故C正确；
D．0~0.005s内，平均电动势为
B.小球第一次摆至最低点时，A、B两木块刚好开始分离
C.小球摆到左侧最高点时，木块A速度为零
D.小球摆到左侧最高点时，细线恰好水平
【答案】B
【解析】A．小球释放后，在向下摆动的过程中，对A有向右的拉力，使得A、B之间有压力，则小球摆动过程中，木块A和小球C组成的系统动量不守恒，故A错误；
B．当C运动到最低点时，A、B之间压力为零，此时，A、B两木块刚好开始分离，故B正确；
A.感应电动势与线圈的匝数无关
B.通过线圈的磁通量越大，感应电动势越大
C.通过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大
D.通过线圈的磁通量为0，感应电动势一定也为0
【答案】C
【解析】A．由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势 ，即感应电动势与线圈匝数有关，故A错误；
BC．根据 可知，穿过线圈的磁通量大，但若所用的时间长，则电动势可能小，感应电动势与磁通量的变化率有关，磁通量变化越快，感应电动势越大，故B错误，C正确；
3.在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一个圆形导体环，规定如图甲所示的方向为磁场和环中电流的正方向。当磁感应强度B随时间t按图乙变化时，环中感应电流随时间变化的图像正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】均匀变化的磁场产生恒定的电流，在 内，磁场方向竖直向下，并且均匀减小，根据楞次定律得感应电流方向为正； 内磁场方向竖直向上，并且均匀增大，根据楞次定律得感应电流方向为正， 内磁场方向竖直向上，并且均匀减小，根据楞次定律得感应电流方向为负；在 内，磁场方向竖直向下，并且均匀增大，根据楞次定律得感应电流方向为负； 内的变化与 内一致，即电流方向为正，因此选项C正确。
C.环受到向右的摩擦力D.环有收缩的趋势
【答案】B
【解析】AB．当条形磁铁沿水平向右平移时，闭合金属环内向上的磁通量减小，由楞次定律可知，金属圆环中会产生逆时针方向的感应电流，将金属圆环等效成条形磁体，则上面为N极，故与条形磁铁相吸，则环对桌面的压力小于重力，故A错误，B正确；
CD．当条形磁铁沿水平向右平移时，闭合金属环内的磁通量减小，因此线圈做出的反应是面积有扩大的趋势，同时将跟随磁铁运动的趋势，金属圆环受安培力水平分力跟条形磁铁运动的方向相同，则环受到向左的摩擦力，故CD错误。故选B。
B.如果只增大交变电压U，质子的最大动能会变大
C.质子的最大动能跟磁感应强度B成正比
D.若要用此回旋加速器加速α粒子（ He），需要调高交变电场的频率
【答案】A
【解析】A．如果只增大交变电压 ，则质子在加速器中加速次数减少，因此质子的运行时间将变短，故A正确；
BC．根据 得 最大动能为 故BC错误；
故选C。
4.如图甲所示为一台小型发电机的示意图，单匝线圈逆时针转动。若从中性面开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻不计，外接灯泡的电阻为R=2Ω，理想电压表与灯泡并联。则下列判断正确的是（ ）
A.t=0.01s时，线圈位置与中性面垂直
B.t=0.005s时，理想电压表读数为6 V
平均电流为
通过灯泡的电荷量为
又
联立解得
故D错误。故选C。
5.如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，所加磁场的磁感应强度为B，被加速的质子（ H）从D形盒中央由静止出发，经交变电场加速后进入磁场。若忽略质子在电场中的加速时间，下列说法正确的是（ ）
A.如果只增大交变电压U，质子在加速器中运行时间将变短
联立可得，RA两端电压与原线圈两端电压U1之比为
联立解得 ， ，
故C错误，D正确；
B．通过RA的电流为
故B错误。故选D。
7.如图所示木块A、B并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一细线，细线另一端系一小球C。现将小球C拉起使细线水平伸直，并由静止释放。下列说法正确的是（ ）
A.小球摆动过程中，木块A和小球C组成的系统动量守恒
D．通过线圈的磁通量为0，但磁通量变化率不一定为零，则感应电动势不一定也为0，故D错误。故选C。
2.如图所示，水平放置的绝缘桌面上有一个金属圆环，圆心的正上方有一个竖直的条形磁铁。从上方俯视，当把条形磁铁水平向右平移时，线圈保持静止。下列说法正确的是（ ）
A.环中产生顺时针的感应电流B.环对桌面的压力小于重力
A.RA、RB功率之比为4：1B.通过RA的电流为2.2A
C.RB两端电压为110VD.RA两端电压为44V
【答案】D
【解析】A．因为原副线圈匝数之比为2：1，则原副线圈中电流之比为1：2，由P=I2R可得，RA、RB功率之比为1：4，故A错误；
CD．因为 所以
原线圈两端电压U1与RB两端电压之比为
2020~2021学年度第一学期期末考试试卷
高二物理
本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，共100分，考试时间75分钟。
第Ⅰ卷选择题（共46分）
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.将多匝线圈置于磁感应强度大小随时间变化的磁场中，关于线圈中产生的感应电动势，下列说法正确的是（ ）
C．A、B、C组成的系统水平方向动量守恒，即总动量为零，在小球C上摆过程，木块B向右运动，动量向右，则A和C的总动量向左，小球C到左侧最高点时，A、C共速，则此时A的速度向左，不为零，故C错误；
D．小球摆到左侧最高点时，A、C向左运动，B向右运动，即动能不为零，整个过程系统机械能守恒，则小球无法上升到原来高度，即细线不会水平，而是低于原来高度，故D错误。故选B。