北京八中乌兰察布分校2020-2021学年高二期末考试物理试题-含答案

乌兰察布分校

2020-2021学年第一学期学科素养评估四

高二年级物理试题

（命题人：张鹏审核人：李孝分值100分时间 90分钟）

注意事项：

1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上。

2. 将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

3. 考试结束后，将答题卡交回。

一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）

1.下列说法正确的是（）

A. 同名磁极相互吸引

B. 安培首先发现了电流的磁效应

C. 通有同向电流的两根平行直导线相互吸引

D. 地磁场的北极在地理北极附近

2.在匀强磁场中固定一根与磁场方向垂直的通电直导线，其中通有向纸面外的恒定

电流，匀强磁场的磁感应强度为1T，以直导线为中心作一个圆，圆周上a处的

磁感应强度恰好为零，则下述说法对的是()

A.b处磁感应强度为2T，方向水平向右

B. c处磁感应强度也为零

C. d处磁感应强度为√2T，方向与匀强磁场方向成450角

D. c处磁感应强度为2T，方向水平向左

3.如图所示，一通电螺线管通有图示电流，1、2、4小磁针放在螺线

管周围，3小磁针放在螺线管内部，四个小磁针静止在如图所示位

置，则四个小磁针的N、S极标注正确的是()

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

4.如图，条形磁铁平放于水平桌面上，在它的正中央上方固定一根直导线，

给导线中通以垂直于纸面向外的电流，则下列说法正确的是()

A. 磁铁对桌面的压力增大

B. 磁铁对桌面的压力减小

C. 磁铁对桌面的压力不变

D. 磁铁对桌面有摩擦力

5.如图，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场

方向(垂直于纸面向里)垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L，且∠abc=

∠bcd=135°。流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示。导线abcd

所受到的磁场的作用力的合力()

A. 方向沿纸面向上，大小为(√2+1)ILB

B. 方向沿纸面向上，大小为(√2−1)ILB

C. 方向沿纸面向下，大小为(√2+1)ILB

D. 方向沿纸面向下，大小为(√2−1)ILB

6.如图是磁流体发电机的原理示意图，金属板M、N正对着平行放置，且

板面垂直于纸面，在两板之间接有电阻R。在极板间有垂直于纸面向里

的匀强磁场。当等离子束(分别带有等量正、负电荷的离子束)从左向右

进入极板时，下列说法中正确的是()

A. N板的电势高于M板的电势

B. M板的电势高于N板的电势

C. R中有由b向a方向的电流

D. R中无电流通过

7.一个带负电的物体从粗糙斜面顶端滑到底端时，速度为v.若加上一个

垂直纸面向外的磁场，则滑到底端时()

A. v变大

B. v变小

C. v不变

D. 不能确定v的变化

8.如图所示，在xOy平面坐标系的第二象限内存在着垂直于坐标平面

向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，一质量为m、带电量为+q

的粒子从P(−√3l,0)点以初速度v0射入第二象限，初速度v0的方向

与x轴正方向成θ=60°角，经过一段时间后，粒子垂直于y轴进

入第一象限，不计粒子重力，则粒子的初速度v0为()

A. Bql

m B. 2Bql

m

C. √3Bql

m

D. 2√3Bql

m

9.如图所示是等腰直角三棱柱，其平面abcd为正方形，边长为L，它

们按图示方式放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B0，则

下列说法中正确的是()

A. 穿过abcd平面的磁通量大小为B0L2

B. 穿过cdef平面的磁通量大小为√2

B0L2

2

C. 穿过abfe平面的磁通量大小为零

D. 穿过abcd平面的磁通量大于穿过cdef平面的磁通量

10.如图所示，将四根通电直导线分别放在四个匀强磁场中，图中给出了磁感强度B的方向、导线

中电流I的方向，某同学分别画出了通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是()

A. B. C. D.

11.如图所示，用绝缘细线悬吊着的带正电小球在匀强磁场中做往返运动，则()

A.当小球每次通过最低位置时，动能相同

B.当小球每次通过最低位置时，速度相同

C. 当小球每次通过最低位置时，丝线拉力相同

D. 当小球每次通过最低位置时，丝线拉力不同

12.如图是质谱仪的工作原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器

内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1、A2.平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场．下列表述正确的是()

A.质谱仪是分析同位素的重要工具

B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里

C. 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E

B

D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小

13.对回旋加速器的工作原理的理解。

(1)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期公式T=________，

粒子运动速率增大，其运动半径将________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，周期________。

(2)如图所示，要确保粒子每次经过D形盒的间隙时，都受到合适的电场力而被加速，则产生交

变电场的频率应________(填“大于”“小于”或“等于”)粒子运动的频率。

(3)带电粒子获得的最大能量与D形盒的________(填“半径”或“周期”)有关。

四、计算题（本大题共3小题，共37.0分）

14.（10分）如图所示，将长为50cm、质量为10g的均匀金属棒ab的两

端用两只相同的弹簧悬挂成水平状态，位于垂直纸面向里的匀强磁场中，

当金属棒中通以0.4A的电流时，弹簧恰好不伸长，求：(取g=

9.8m/s2)(1)匀强磁场中磁感应强度是多大？(2)当金属棒通以0.2A由a到b的电流时，弹簧伸

长1cm，如果电流方向由b到a，而电流大小不变，弹簧伸长又是多少？

15.（12分）如图所示，在倾角为θ=30°的斜面上，固定一宽L=0.5m的

平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R，电源电动势E=

10V，内阻r=2Ω，一质量m=100g的金属棒ab与两导轨垂直并接触

良好．整个装置处于磁感应强度B=1T、垂直于斜面向上的匀强磁场

中(导轨与金属棒的电阻不计).金属导轨是光滑的，取g=10m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，求：(1)金属棒所受到的安培力大小；(2)滑动变阻器R接入电路中的阻值．

16.（15分）一个质量m=0.1g的小滑块，带有q=5×10−4C的电荷，放置在倾角α=30°的光滑

斜面上(斜面绝缘)，斜面置于B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图所示．小