辽宁省沈阳市郊联体2019-2020学年高二上学期期中物理试卷 (有解析)

辽宁省沈阳市郊联体2019-2020学年高二上学期期中物理试卷一、单选题（本大题共7小题，共35.0分）1.如图甲，A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置。

若A线圈中通有如图乙所示的变化电流i，则下列说法正确的是()A. t1到t2时间内B线圈电流方向与A线圈内电流方向相反B. t1到t3时间内B线圈电流方向一直没有发生变化C. t1时刻两线圈间作用力最大D. t2时刻两线圈间作用力最大2.a、b两个电阻的U−I图线如图所示，则()A. R a<R bB. R a>R bC. 若将它们串联在电路中，发热功率较大的是电阻R bD. 若将它们并联在电路中，发热功率较大的是电阻R a3.如图所示，垂直纸面放置的两根直导线a和b，它们的位置固定并通有相等的电流I；在a、b沿纸面的连线的中垂线上放有另一直导线c，c可以自由运动．当c中通以电流I1时，c并未发生运动，则可以判定a、b中的电流()A. 方向相同都向里B. 方向相同都向外C. 方向相反D. 只要a、b中有电流，c就不可能静止4.如图所示直角坐标系xOy的一、三象限内有匀强磁场，方向均垂直于坐标平面向里，第一象限内的磁感应强度大小为2B，第三象限内的磁感应强度大小为B。

现将由两半径(半径为l)和四分之一圆弧组成的导线框OPM绕过O点且垂直坐标平面的轴在纸面内以角速度ω逆时针匀速转动，导线框回路总电阻为R。

在线框匀速转动360°的过程中()A. 线框中感应电流的方向总是顺时针方向B. 圆弧段PM始终不受安培力C. 线框中感应电流最大值为i m=2Bl2ωRD. 线框产生的总热量为Q=5πωB2l44R5.一带电微粒在正交匀强电场和匀强磁场的竖直平面内做匀速圆周运动，如图所示。

则微粒带电性质和环绕方向()A. 带正电，逆时针B. 带正电，顺时针C. 带负电，逆时针D. 带负电，顺时针6.两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图．若不计粒子的重力，则下列说法正确的是A. a粒子带正电，b粒子带负电B. a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大C. b粒子在磁场中运动时间较长D. b粒子动能较大7.如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上放一弹性闭合导体环，在导体环轴线上方有一条形磁铁．当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断中正确的是()A. 导体环有收缩趋势B. 导体环有扩张趋势C. 导体环对桌面压力减小D. 导体环对桌面压力不变二、多选题（本大题共3小题，共15.0分）8.发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至学校的输电导线总电阻为R，通过导线的电流为I，学校得到的电压为U2，则输电线上损耗的功率可表示为()A. U12R B. (U1−U2)2RC. IU1D. I(U1−U2)9.如图所示的电路中，A、B、C三灯亮度相同，电源220v，50Hz的交流电源，以下叙述正确的是()A. 改接220V、100Hz的交流电源时，A灯变亮，B灯变暗，C灯不变B. 改接220V，100Hz的交流电源时，A灯变暗，B灯变亮，C灯变亮C. 改接220V的直流电源时，A灯熄灭，B灯变亮，C灯亮度不变D. 改接220V的直流电源时，A灯熄灭，B灯变亮，C灯变暗10.1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形合D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是()A. 离子由加速器的中心附近进入加速器B. 离子由加速器的边缘进入加速器C. 离子从磁场中获得能量D. 离子从电场中获得能量三、填空题（本大题共1小题，共8.0分）11.测定电的电动势和内电阻的实验电路和U−I图象如图1、2所示，请回答下列问题：(1)在闭合开关之前为防止电表过载，滑动变阻器的滑动头P应放在______处．(2)该电池的电动势E=______V，内电阻r=______Ω.四、实验题（本大题共1小题，共6.0分）12.(1)将红表笔插入多用电表的正(+)插孔，黑表笔插入多用电表的负(−)插孔，用该表测直流电压、测电阻器电阻或测二极管的正反向电阻时，下列说法正确的是______A.测电压时，电流从红表笔流出多用电表，测电阻时，电流从红表笔流入多用电表B.测电压时，电流从红表笔流入多用电表，测电阻时，电流从红表笔流出多用电表C.选择欧姆档×10档并调零后，将两表笔与待测电阻相连，发现电表指针偏转角度太大，则应换用×1档，调零后再测D.选择欧姆档的适当档位并调零后，将黑表笔接二极管的正极，红表笔接二极管的负极，可以测得二极管的反向电阻(2)甲图中游标卡尺的读数是______ mm.乙图中螺旋测微是______ mm．五、计算题（本大题共3小题，共36.0分）13.图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R=55Ω，两电表为理想电流表和电压表，变压器原副线圈匝数比为n1：n2=2：1，若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压．求：(1)交流电压的函数表达式；(2)电流表的示数I．14.轻质细线吊着一质量为m=0.32kg、边长为L=0.8m、匝数n=10的正方形线圈，其总电阻为r=1Ω，边长为L的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图甲所示，磁场方向垂2直纸面向里，大小随时间变化如图乙所示，从t=0开始经t0时间细线开始松弛，g取10m/s2。

求：(1)在前t0时间内线圈中产生的感应电动势；(2)在前t0时间内线圈的电功率；(3)t0的值。

15.如图所示，PN和MQ两板平行且板间存在垂直纸面向里的匀强磁场，两板间距离及PN和MQ长均为d，一带正电的质子从PN板的正中间O点以速度v0垂直射入磁场，为使质子能射出两板间，试求磁感应强度B的大小。

已知质子带电荷量为e，质量为m。

-------- 答案与解析 --------1.答案：B解析：解：A、在t1到t2时间内，若设顺时针(从左向右看)方向为正，则线圈A电流方向顺时针且大小减小，所以根据右手螺旋定则可判定穿过线圈B方向向右的磁通量大小减小，由楞次定律可知，线圈B的电流方向顺时针方向，因此A、B中电流方向相同，故A错误；B、在t2到t3时间内，若设顺时针方向(从左向右看)为正，则线圈A电流方向逆时针且大小增大，所以根据右手螺旋定则可判定穿过线圈B方向向左的磁通量大小增大，由楞次定律可知，线圈B的电流方向顺时针方向，因此A、B中电流方向相反，而在t1到t2时间内，A、B中电流方向相同，由于t1到t3时间内，A线圈电流方向改变，因此B线圈电流方向一直没有发生变化，故B正确；C、由题意可知，在t1时刻，线圈A中的电流最大，而磁通量的变化率是最小的，所以线圈B感应电流也是最小，因此两线圈间作用力为零，故C错误；D、在t2时刻，线圈A中的电流最小，而磁通量的变化率是最大的，所以线圈B感应电流也是最大，但A、B间的相互作用力最小，故D错误；故选：B。

根据安培定则确定电流与磁场的方向关系，再根据楞次定律知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

当磁通量增大时，感应电流的磁场与它相反，当磁通量减小时，感应电流的磁场与它相同。

最后运用同向电流相互吸引，异向电流相互排斥。

解决本题的关键掌握安培定则、楞次定律的内容，知道感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

同时注意同向电流相互吸引与同种电荷相互排斥不同。

2.答案：B解析：解：A、B、U−I图线斜率表示电阻，R a斜率大，电阻大．则R a>R b.故A错误，B正确．C、串联电路中电流相等，根据P=I2R，电阻大的发热功率大．所以发热功率较大的是电阻R a.故C 错误．D、并联电路电压相等，根据P=U2，电阻小的发热功率大．所以发热功率较大的是电阻R b.故D错R误．故选：B．U−I图线斜率等于电阻，串联电路电流相等，根据P=I2R比较发热功率的大小．并联电路电压相比较发热功率的大小．等，根据P=U2R解决本题的关键掌握I−U图线斜率表示电阻，以及串联电路电流相等，并联电路电压相等的特点，即可进行分析．3.答案：C解析：通过安培定则来确定平行且固定放置的直导线a和b，在导线c处的磁场分布，再由左手定则，结合导线c的运动，来确定安培力的方向，从而确定求解。

考查安培定则、左手定则、及磁场的叠加，注意区别右手定则与左手定则。

导线a和b的磁感线都是同心圆.根据题意可知，当c中通以电流I1时，c并未发生运动，则说明直线c处的磁场与导线平行，而对c上半段，a导线的磁感应强度与b导线的磁感应强度的叠加，与导线c平行，根据右手螺旋定则，则有a、b中的电流方向相反；同理也可以分析出c下半段，a导线的磁感应强度与b导线的磁感应强度的叠加，与导线c平行，根据安培定则，则有a、b中的电流方向相反；故C正确；ABD错误。

故选C。

4.答案：D解析：应用楞次定律可以判断出感应电流方向；线框转动过程线框的半径切割磁感线产生感应电动势，求出感应电动势，然后应用欧姆定律与电功公式分析答题。

应用楞次定律可以判断出感应电流方向，求出感应电动势、应用欧姆定律与电功公式即可解题，应用E=12BL2ω求出感应电动势是解题的前提与关键。

A、线框进入磁场过程穿过线框的磁通量增加，线框离开磁场过程穿过线框的磁通量减少，由楞次定律可知，线框进入磁场过程感应电流沿逆时针方向，线框离开磁场过程感应电流沿瞬时针方向，故A错误；B、圆弧段PM在磁场中时电流流过圆弧段，圆弧段受到安培力作用，故B错误；C、当线框进入或离开第一象限磁场时感应电动势最大，为：E m=12⋅2Bl2ω=Bl2ω，最大感应电流：I m=Bl2ωR，故C错误；D、线框进入或离开第三象限磁场时产生的感应电动势：E=12Bl2ω，在线框匀速转动360°的过程中线框产生的总热量：Q=E m2R T2+E2RT2=(Blω)2R×πω+(12Blω)2R×πω=5πωB2l44R，故D正确。

故选D。

5.答案：C解析：解：带电粒子在重力场、匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动，可知，带电粒子受到的重力和电场力是一对平衡力，重力竖直向下，所以电场力竖直向上，与电场方向相反，故可知带电粒子带负电荷。

磁场方向向外，洛伦兹力的方向始终指向圆心，由左手定则可判断粒子的旋转方向为逆时针(四指所指的方向与带负电的粒子的运动方向相反)。

故选：C。

带电粒子在复合场中做匀速圆周运动，可判断出电场力和重力为平衡力，从而判断电场力的方向，结合电场的方向便可知粒子的电性。

根据洛伦兹力的方向，利用左手定则可判断粒子的旋转方向。

此题考查了带电粒子在复合场中的运动。

复合场是指电场、磁场、重力场并存，或其中某两种场并存的场。