浙江省宁波市北仑中学2020学年高二物理上学期期中试题

北仑中学2020学年第一学期高二年级期中考试物理试卷
（物理选考班）
一、选择题（本题共10小题，每题3分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1. 关于磁感应强度B ，下列说法中正确的是( )
A ．磁场中某点
B 的大小，跟放在该点的一小段通电直导线的情况有关
B ．磁场中某点B 的方向，跟放在该点的一小段通电直导线受到磁场力的方向一致
C ．若在磁场中某点的一小段通电直导线不受磁场力作用，该点B 值大小为零
D ．在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大
2．对于如图所示的电流i 随时间t 做周期性变化的图象，下列说法中正确的是( ) A ．电流大小变化，方向不变，是直流电 B ．电流大小、方向都变化，是交流电 C ．电流的周期是0.02 s ，最大值是0.2 A D ．电流做周期性变化，是交流电
3. 下列四图为电流产生磁场的分布图，正确的分布图是(
)
A ．①③
B ．②③
C ．①④
D ．②④
4．如图所示，铝质的圆筒形管竖直立在水平桌面上，一条形
铝管
S
N
磁铁从铝管的正上方由静止开始下落，然后从管内下落到水平桌面上。

已知磁铁下落过程中不与管壁接触，不计空气阻力，下列判断正确的是( )
A．磁铁在整个下落过程中做自由落体运动
B．磁铁在管内下落过程中机械能守恒
C．磁铁在管内下落过程中，铝管对桌面的压力等于铝管的重力
D．磁铁在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量
5. 如图所示，A、B是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略
的自感线圈．下列说法正确的是( )
A．闭合开关S时，A、B灯同时亮
B．闭合开关S时，B灯比A灯先亮，最后一样亮
C．闭合开关S时，A灯比B灯先亮，最后一样亮
D．断开开关S时，A灯与B灯都闪亮一下后同时慢慢熄灭
6. 纸面内两个半径均为R的圆相切于O点,两圆形区域内分别存在垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小相等、方向相反,且不随时间变化。

一长为2R的导体杆OA 绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转,角速度为ω。

t=0时,OA恰好位于两圆的公切线上,如图所示。

若选取A端电势高于O端电势时电动势为正,下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图像可能正确的是( )
7．英国物理学家麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间激发感生电场。

如图所示,一个半径为r的绝缘细圆环水平放置,环内存在竖直向上的
匀强磁场B,环上套一带电荷量为+q的小球,已知磁感应强度B随时间
均匀增加,其变化率为k,若小球在环上运动一周,则感生电场对小球的作用力所做功的大小是( )
A.0
B. r 2qk/2
C.2πr 2qk
D.πr 2qk
8. 如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m 的金属棒ab 。

导轨的一端连接电阻R ，其它电阻均不计，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直于导轨平面向下，金属棒ab 在一水平恒力F 作用下由静止开始向右运动。

则( ) A ．随着ab 运动速度的增大，其加速度也增大 B ．外力F 对ab 做的功等于电路中产生的电能
C ．当ab 做匀速运动时，外力F 做功的功率等于电路中的电功率
D ．无论ab 做何种运动，它克服安培力做的功都大于电路中产生的电能
9. 如图所示，一带电质点在垂直纸面向里的匀强磁场B 和竖直向上的匀强电场E 的空间作竖直面内的匀速圆周运动，则( ) A ．质点一定带正电 B ．质点作顺时针运动 C ．质点的重力一定忽略不计 D ．质点的运动速率为v=E/B
10. 如图,直角三角形金属框abc 放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向平行于ab 边向上。

当金属框绕ab 边以角速度ω逆时针转动时,a 、b 、c 三点的电势分别为a U ,b U ,c U 。

已知bc 边的长度为l 。

下列判断正确的是( ) A. >, 金属框中无电流
B.
>
,金属框中电流方向沿a-b-c-a
C.U bc =-Bl 2ω/2,金属框中无电流
D.U bc =Bl 2ω/2,金属框中电流方向沿a-c-b-a
E
B R
a
F
二、选择题（本题共6小题，每题5分。

在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的）
11．在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。

下列叙述符合物理史实的是（ )
A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系
B．安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说C．法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流
D．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
12．一个带电粒子以初速v
垂直于电场方向向右飞入匀强电场区域，穿出电场后接着又飞入匀强磁场区域（不计重力）。

在下图所示的几种轨迹中，可能出现的是( )
13. 图示电路中,变压器为理想变压器,a、b接在电压有效值不变的交流电源两端,R
0为定值电阻,R为滑动变阻器。

现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置,观察
到电流表A
1的示数增大了0.2A,电流表A
2
的示数增大了0.8A,则下列说法正确的是
( )
A.电压表V
1示数增大
×××
×××
×××
×××v0
A
×××
×××
×××
×××
v0
···
···
···
···
v0
···
···
···
···
v0
B.电压表V 2、V 3示数均增大
C.该变压器起升压作用
D.变阻器滑片是沿c →d 的方向滑动
14. 如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图像如图乙中曲线a 、b 所示,则( )
A.两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合
B.曲线a 、b 对应的线圈转速之比为2∶3
C.曲线a 表示的交变电动势频率为25Hz
D.曲线b 表示的交变电动势有效值为10V
15．如图所示，水平正对放置的带电平行金属板间的匀强电场方向竖直向上，匀强磁场方向垂直纸面向里，一带正电荷小球从光滑绝缘轨道上的a 点由静止释放，经过轨道末端P 点进入板间后恰好沿水平方向做匀速直线运动。

现在使小球从稍低些的b 点由静止释放，经过轨道末端P 点进入两板之间的场区。

关于小球现在运动的情况，以下判断中正确的是（ ） A ．小球仍能做匀速直线运动
B ．小球在电场、磁场中运动的过程动能增大
C ．小球在电场、磁场中运动的过程电势能增大
D ．小球在电场、磁场中运动的过程机械能总量不变
16.如图所示,abcd 为水平放置的平行“
”形光滑金属导轨,
间距为l,导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大
a b
P
B
小为B,导轨电阻不计。

已知金属杆MN倾斜放置,与导轨成θ角,单位长度的电阻为r,保持金属杆以速度v沿垂直于MN的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好)。

则( )
A.电路中感应电动势的大小为
B.电路中感应电流的大小为
C.金属杆所受安培力的大小为
D.金属杆的热功率为
三、实验题（共10分。

把正确的答案填入答题卷中相应的空格内。

）
17．如图所示是三个成功电磁感应的演示实验，回答下列问题。

(1)图C电路中仪器未连线，请按照实验的要求连好实验电路
(2)电流表指针偏转角跟感应电流的大小成________关系。

(3)第一个成功实验(如图a)中，将条形磁铁从同一高度插入到线圈中同一位
置，快速插入和慢速插入有什么量是相同的？__________，什么量是不同的？
__________。

(4)从三个成功的演示实验可归纳出的结论是：____________ _____________
四、计算题（第18题10分，19题12分，20题8分。

解答应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得分。

有数值计算的题，答案中必
须明确写出数值和单位）
18．电子自静止开始经M、N板间（两板间的电压为U）的电场加速后从A点垂直于
磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距
离为L，如图所示．求:
（1）正确画出电子由静止开始直至离开匀强磁场时的轨迹图；
(2) 匀强磁场的磁感应强度．（已知电子的质量为m，电荷量为e）
19. 如图所示，abcd是质量为m，长和宽分别为l和b的矩形金属线框，由静止开始沿两条平行光滑的倾斜轨道下滑，轨道平面与水平面成θ角。

efmn为一矩形磁场区域，磁感应强度为B，方向垂直轨道平面向上。

已知da=an=ne=b，线框的cd 边刚要离开磁场区域时的瞬时速度为v，已知线圈经过磁场时始终加速，整个线框的电阻为R，重力加速度为g，试用题中给出的已知量表述下列物理量：
（1）ab边刚进入磁场区域时产生的感应电动势；
（2）ab
（3）线框下滑过程中产生的总热量。

20．在如图所示的竖直平面内,水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径r=9
44
m的光滑圆
弧轨道分别相切于D点和G点,GH与水平面的夹角θ=37°。

过G点、垂直于纸面的
竖直平面左侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度B=1.25T;过D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场,电场方向水平向右,电场强度E=1×104N/C。

小物体P
1
质量m=2×10-3kg、电荷量q=+8×10-6C,受到水平向右的推力F=9.98×10-3N
的作用,沿CD向右做匀速直线运动,到达D点后撤去推力。

当P
1
到达倾斜轨道底端G
点时,不带电的小物体P
2在GH顶端静止释放,经过时间t=0.1s与P
1
相遇。

P
1
和P
2
与
轨道CD、GH间的动摩擦因数均为μ=0.5,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,物体电荷量保持不变,不计空气阻力。

求:
(1)小物体P
1
在水平轨道CD上运动速度v的大小;
(2)倾斜轨道GH的长度s。

北仑中学2020学年第一学期高二年级期中考试物理答案
（物理选考班）
命题：陈武君审题：侯正涛
一、选择题（本题共10小题，每题3分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
D A C D B C D C A C
二、选择题（本题共6小题，每题5分。

在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的）
11 12 13 14 15 16
ABD ＡＤ D AC BC ＡＤ
三、实验题（共10分。

把正确的答案填入答题卷中相应的空格内。

）
17.（1）见右图
(2)正比
(3)磁通量的变化量磁通量的变化率
(4)只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有
感应电流产生；或闭合电路中感应电动势的大小与穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。

四、计算题（第18题10分，19题12分，20题8分。

解答应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得分。

有数值计算的
题，答案中必须明确写出数值和单位）
18. 解析：
（1）作电子经电场和磁场中的轨迹图，如右图所示
（2）设电子在M 、N 两板间经电场加速后获得的速度为v ，由动能定理得：2
12eU mv = 电子进入磁场后做匀速圆周运动，设其半径为r ，则
2
v evB m
r = 由几何关系得：222
()r r L d =-+
联立求解式得：
e mU
d L L B 2)
(222+=
19. 解 （1）设ab 边进入磁区时的速度为v ，由机械能守恒定律可得：
可得：
所以，ab 刚进入磁区时产生的感应电动势
（2）当ab 边刚进入磁区时，受到的安培力为：
由牛顿第二定律可得：mgsinθ —F = ma 可得：
（3）线圈从初始位置到全部穿过磁区减少的重力势能是3mgbsinθ，根据能量守恒有：
20. 解(1)设小物体P 1在匀强磁场中运动的速度为v,受到向上的洛伦兹力为F 1,受到的摩擦力为f,则
F 1=qvB ① f=μ(mg-F 1) ② 由题意知,水平方向的合力为零F-f=0 ③ 联立①②③式,代入数据解得v=4m/s 。

(2)设P 1在G 点的速度大小为v G ,由于洛伦兹力不做功,根据动能定理知
22
2121)cos 1(sin mv mv mgr qEr G -=
--θθ④
P 1在GH 上运动,受到重力、电场力和摩擦力的作用,设加速度为a 1,根据牛顿第二定律
qEcos θ-mgsin θ-μ(mgcos θ+qEsin θ)=ma 1 ⑤
P 1与P 2在GH 上相遇时,设P 1在GH 上的运动距离为s 1,则 2
1121
t a t v s G +=⑥
设P 2质量为m 2,在GH 上运动的加速度为a 2,则 m 2gsin θ-μm 2gcos θ=m 2a 2 ⑦
P 1与P 2在GH 上相遇时,设P 2在GH 上运动的距离为s 2,则
2
2221t a s =
⑧ 联立④～⑧式,代入数据解得s=s 1+s 2=0.56m 。