高二物理下学期期中考试试题(包括3-1和3-2内容)带参考答案

高二物理下学期期中考试试题一、选择题：本题共8小题，每小题6分。

在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，第7~14题有多项符合题目要求。

全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1．如图14所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a 、b 是轨迹上的两点。

若带电粒子在运动中仅受到电场力作用，根据此图可判断出A ．该粒子带正电B ．该粒子在a 的加速度小于在b 的加速度C ．该粒子在a 的速度小于在b 的速度D ．该粒子在a 的电势能小于在b 的电势能2．空间虚线上方存在匀强磁场，磁感应强度为B 。

一群电子以不同速率v 从边界上的P 点以相同的方向射入磁场。

其中某一速率v 0的电子从Q 点射出，如图15所示。

已知电子入射方向与边界夹角为θ，则由以上 条件可判断 A ．该匀强磁场的方向是垂直纸面向外 B ．所有电子在磁场中的轨迹相同C ．速度大的电子在磁场中运动对应的圆心角小D ．所有电子的速度方向都改变了2θ3．有一个小型发电机，机内的矩形线圈匝数为50匝，电阻为5Ω。

线圈在匀强磁场中，以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动。

穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间的变化规律如图16所示。

由此可知发电机电动势瞬时值表达式为 A ．e =31.4sin50πt （V ） B ．e =31.4cos50πt （V ）C ．e =157 cos100πt （V ）D ．e =157 sin100πt （V ）4．如图17所示，固定于水平面上的金属架CDEF 处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN 沿框架以速度v 向右做匀速运动。

t =0时，磁感应强度为B ，此时MN 到达的位置使MDEN 构成一个边长为L 的正方形。

为使MN 棒中不产生感应电流，从t =0开始，磁感应强度B 随时间t 变化图象为5．如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直于纸面向里，三个带正电的微粒a ，b ，c 电荷量相等，质量分别为m a ，m b ，m c ，已知在该区域内，a 在纸面内做匀速圆周运动，b 在纸面内向右做匀速直线运动，c 在纸面内向左做匀速直线运动。

下列选项正确的是A ．a b c m m m >>B ．b a cm m m >>C ．a c bm m m >>D ．c b a m m m >>a b图14 O P θv 0 Q 图15 D M N C F v × × × × × × E L图17B tDB tCB tBB tA0 1.0Φ/×10-2Wb t /×10s 1.0 2.0图16220222021 2 u /V t /×10-2s 乙 图196．扫描对到显微镜（STM ）可用来探测样品表面原子尺寸上的形貌，为了有效隔离外界震动对STM 的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小震动，如图所示，无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及其左右震动的衰减最有效的方案是7．如图19甲，一理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝11∶5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u 随时间t 的变化规律如图乙所示，副线圈仅接入一个10Ω的电阻。

则A ．电流表的示数为10sin100πt （A ）B ．变压器的输出电流的周期为2sC ．变压器的输入功率是1×103WD ．电压表的示数是100V8．如图20所示，两块较大的金属板A 、B 相距为d ，平行放置并与一电源相连，S 闭合后，两板间恰好有一质量为m ，带电量为q 的油滴处于静止状态，以下说法正确的是A ．若将S 断开，则油滴将做自由落体运动B ．若将A 向左平移一小段位移，G 表中有b →a 的电流C ．若将A 向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动D ．若将A 向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动9．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。

在如图所示的平面内，O 点为两根导线连线的中点，M 、N 为两导线连线的中垂线上两点，与O 点的距离相等，aM 与MN 的夹角为β。

若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I ，单根导线中的电流在M 处产生的磁感应强度大小为B 0，现将一根电流元I 0L 从M 点移到N 点，如图21示,则下列说法中正确的是A ．在运动过程中电流元所受到的安培力方向保持不变B ．在O 点电流元所受到的安培力为零C ．在M 点电流元所受到的安培力为2I 0LB 0cos βD ．在运动过程中电流元所受到的安培力大小先增大后减小10．磁流体发电是一项新兴技术，它可以把气体的内能直接转化为电能，下图是它的示意图．平行金属板A 、B 之间有一个很强的匀强磁场，磁感应强度为B ，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）垂直于磁场B 的方向喷入磁场，每个离子的速度为v ，电荷量大小为q ，A 、B 两板间距为d ，A B d ●sa b GE 图20 ×× × 0 MN abβ 图21稳定时下列说法中正确的是（ ）A ．图中A 板是电源的正极B ．图中B 板是电源的正极C ．电源的电动势为BvdD ．电源的电动势为Bvq11．在同一光滑斜面上放同一导体棒，右图所示是两种情况的剖面图。

它们所在空间有磁感应强度大小相等的匀强磁场，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次竖直向上：两次导体棒A 分别通有电流I 1和I 2，都处于静止平衡。

已知斜面的倾角为θ，则：( )A ．I 1 ：I 2=cos θ 1׃B ．I 1 ：I 2=1：1C ．导体棒A 所受安培力大小之比F 1׃：F 2=sin θ׃：cos θD ．斜面对导体棒A 的弹力大小之比N 1׃：N 2=cos 2θ ：112． 如图所示，一只理想变压器的原、副线圈的匝数比是10：1，原线圈接入电压为220V 的照明用电，一只理想二极管和一个阻值为10Ω的电阻R 串联接在副线圈上。

则以下说法中正确的是( ) A ．1min 内电阻R 上产生的热量为1452 J B ．电压表的读数约为15.6V C ．二极管两端的最大电压为22VD ．若将R 换成一个阻值大于10Ω的电阻，则电流表读数变大 13．如图，三根相互平行的固定长直导线1L 、2L 和3L 两两等距，均通有电流I ，1L 中电流方向与2L 中的相同，与3L 中的相反，下列说法正确的是A ．1L 所受磁场作用力的方向与2L 、3L 所在平面垂直B ．3L 所受磁场作用力的方向与1L 、2L 所在平面垂直C ．1L 、2L 和3L 单位长度所受的磁场作用力大小之比为1:1:3D ．1L 、2L 和3L 单位长度所受的磁场作用力大小之比为3:3:114．在一静止点电荷的电场中，任一点的电势ϕ与该点到点电荷的距离r 的关系如图所示。

电场中四个点a 、b 、c 和d 的电场强度大小分别E a 、E b 、E c 和E d 。

点a 到点电荷的距离r a 与点a 的电势ϕa 已在图中用坐标（r a ，ϕa ）标出，其余类推。

现将一带正电的试探电荷由a 点依次经b 、c 点移动到d 点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为W ab 、W bc 和W cd 。

下列选项正确的是 A ．E a ：E b =4:1 B ．E c ：E d =2:1 C ．W ab :W bc =3:1 D ．W bc :W cd =1:3V A U R二、计算题1.如图示，两根相距L=1m的平行金属导轨，一部分水平，另一部分足够长且与水平面的夹角为θ=37°。

两金属杆ab、cd与导轨垂直且良好接触，并形成闭合回路。

cd杆与水平导轨间的动摩擦因数为μ=0.5，倾斜导轨光滑，导轨电阻不计。

ab质量m1=1kg，电阻R1=1Ω；cd质量m2=2kg，电阻R2=4Ω。

整个装置处于磁感应强度B=2T，方向垂直于倾斜导轨向上的匀强磁场中，ab杆在平行于倾斜导轨的恒力F＝10N作用下向上做匀速运动，cd杆始终保持静止（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）。

求：（1）ab杆匀速运动的速度。

2.如图所示，平行板电容器两金属板A、B板长L=32cm，两板间距离d=32cm，A板的电势比B板高。

电量q=10-10 C，质量m=10-20 kg的带正电的粒子，以初速度v0=2×106 m/s沿电场中心线垂直电场线飞入电场。

随后，粒子在O 点飞出平行板电容器（速度偏转角为370），并进入磁场方向垂直纸面向里，且边长为CD=24 cm的正方形匀强磁场区域。

(sin370=0.6，cos370=0.8,粒子的重力不计)（1）求AB两板的电势差。

（2）粒子穿过磁场区域后打在放置于中心线上的荧光屏CD上，求磁感应强度的范围。

3．如图所示，在光滑绝缘的水平面上有一个用均匀导体围成的正方形线框abcd ，其边长为L ，总电阻为R 。

边界MN 的右侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B 。

线框在大小为F 的恒力作用下向右运动，其中ab 边保持与MN 平行。

当线框以速度v 0进入磁场区域时，它恰好做匀速运动。

在线框进入磁场的过程中，求（1）线框ab 边产生的感应电动势E 的大小； （2）线框a 、b 两点的电势差； （3）线框中产生的焦耳热。

4．如图所示，直角坐标系xOy 位于竖直平面内，在水平的x 轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应为B,方向垂直xOy 平面向里，电场线平行于y 轴。

一质量为m 、电荷量为q 的带正电的小球，从y 轴上的A 点水平向右抛出，经x 轴上的M 点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x 轴上的N 点第一次离开电场和磁场，MN 之间的距离为L ，小球过M 点时的速度方向与x 轴的方向夹角为 。

不计空气阻力，重力加速度为g ，求（1）电场强度E 的大小和方向； （2）小球从A 点抛出时初速度v 0的大小； （3）A 点到x 轴的高度h.a b a b c c d d F× × B ×× × ×× × ×xy AO M Nθ v 0高二物理下学期期中考试参考答案一选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 D DCC B ACDBCDBC10 11 12 13 14 BC ADABBCAC二、计算题1、(1)金属棒ab 匀速运动，由平衡条件可得:F=ILB+m 1gsinθ ………………………………①（2分） 由法拉第电磁感应定律可得:E=BLv ……………………………②（2分） 由闭合电路的欧姆定律可得：12E I R R =+ ………………………………③（2分）联立①②③式并代入数据可得ab 杆匀速运动的速度： v=5m/s …………………………………④（2分） (2)对cd 棒进行受力分析，由平衡条件可得：IBLcosθ=f ………………………………⑤（2分） 联立①⑤式可得cd 杆受到的摩擦力大小：f=3.2N …………………………………⑥（2分） 2、解：(1)带电粒子射出电场时在电场方向上的速度为： vy = v 0 tan370 ………………①（2分） vy = at ………………②（2分） 在电场中，由牛顿第二定律可得：UqE qma d ==………………③（2分）在电场中垂直于电场方向上有：L = v 0t …………………④（2分） 联立①②③④可得AB 两板的电势差为： U = 300V ……………………⑤（1分） (2)粒子进入磁场的速度为：00cos37v v =………………………⑥（2分）带电粒子射出电场时在电场方向上的位移为：212y at =………………………⑦（2分）粒子要打在CD 板上，当磁感应强度最大时，运动轨迹如图线1所示，设此时的磁感应强度为B 1，半径为R 1，由几何关系可得： y = R 1+R 1cos370………………⑧（2分） 由洛仑兹力提供向心力可得：211mv qvB R =…………………⑨（1分）粒子要打在CD 板上，当磁感应强度最小时，假设运动轨迹与右边界相切且从CD 射出，设此时的半径为R2，由几何关系可得： CD= R2+ R2sin370…………………⑩（1分）解得R 2＝15cm ，又由于R2cos370 =12 cm ＝y 粒子圆心恰好在CD 上，且从D 点射出磁场，如图线2所示，假设成立。