浙江诗阳市2022学年高二物理上学期期中试题

2022年下学期期中考试试卷（高二物理）一、选择题(本题有12小题，每小题4分,共48分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全选对得4分，选不全得2分,有选错或不答得0分)1．下列说法正确的是：A．磁场对放入其中的电荷一定有力的作用B．由于洛伦兹力改变电荷运动的方向，所以洛伦兹力可以对物体做功C．感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化D．穿过线圈的磁通量的变化越大，线圈的感应电动势越大2．如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘线水平吊起通电直导线A，导线与螺线管垂直．A中的“×”表示导线中电流的方向垂直于纸面向里．电键S闭合前、后，绝缘线对导线A的作用力大小的变化情况是：　A．增大　　　　B．减小　　　C．不变　　　　D．不能确定3.如图所示，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，均通有电流I，L1中电流方向与L2中的相同，与L3中的相反．下列说法正确的是：A．L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直B．L3所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平面垂直C．L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1：1：D．L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为：：14．如图所示，水平放置的条形磁铁中央，有一闭合金属弹性圆环，条形磁铁中心线与弹性环轴线重合，现将弹性圆环均匀向外扩大，下列说法中正确的是：A．穿过弹性圆环的磁通量增大B．从左往右看，弹性圆环中有顺时针方向的感应电流C．弹性圆环中无感应电流D．弹性圆环受到的安培力方向沿半径向里5.远距离输电时，当输送的功率相同时，输送导线上的电阻损失的功率应是：A．与输送的电压的平方成正比B．与输送的电流的平方成正比C．与输送的电压的平方成反比D．与输电导线上的电压降的平方成正比6.某交流发电机的感应电动势与时间的关系如图所示，如果其他条件不变，仅使线圈的转速变为原来的两倍，则交流电动势的最大值和周期将分别变为：-7-\nA．400V，0.02sB．200V，0.02sC．400V，0.08s第6题图D．200V，0.08s7.如图电路中，P、Q两灯相同，电感线圈L的电阻不计，下列说法正确：A．当开关S由闭合突然断开的瞬间，P立即熄灭，Q过一会才熄灭　B．当开关S由断开突然接通的瞬间，P、Q同时达到正常发光　C．当开关S由闭合突然断开的瞬间，通过P的电流从右向左　D．当开关S由闭合突然断开的瞬间，通过Q的电流与原来方向相反8．如图所示，一根长度为L的直导体棒中通以大小为I的电流，静止放在导轨上，垂直于导体棒的匀强磁场的磁感应强度为B，B的方向与竖直方向成θ角。下列说法中正确：A．导体棒受到磁场力大小为BILB．导体棒对轨道压力大小为mg－BILcosθC．导体棒受到导轨摩擦力为μ(mg－BILsinθ)D．导体棒受到导轨摩擦力为BILcosθ9．如图是质谱仪工作原理的示意图．带电粒子a、b经电压U加速（在A点初速度为零）后，进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x1、x2处．图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则下列判断正确：A．a的质量一定大于b的质量B．a的电荷量一定大于b的电荷量C．a运动的时间小于b运动的时间D．a的比荷（qa/ma）小于b的比荷（qb/mb）10．如图中（a）所示，在光滑水平面上用恒力F拉质量1kg的单匝均匀正方形铜线框，在1位置以速度v0＝3m/s进入匀强磁场时开始计时t＝0，此时线框中感应电动势为1V，在t＝3s时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场．此过程中v-t图象如图（b）所示，则下列正确：A．线框右侧的边两端MN间电压为0．25VB．恒力F的大小为0.5NC．线框完全离开磁场的瞬间位置3速度为2m/sD．线框完全离开磁场的瞬间位置3速度为1m/s11．如图所示，铁芯右边绕有一个线圈，线圈两端与滑动变阻器、电池组连成回路．左边的铁芯上套有一个环面积为0．02m2、电阻为0．1Ω的金属环．铁芯的横截面积为0．01m2-7-\n，且假设磁场全部集中在铁芯中，金属环与铁芯截面垂直．调节滑动变阻器的滑动头，使铁芯中的磁感应强度每秒均匀增加0．2T，则从上向下看:A．金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为4．0×10－3VB．金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为4．0×10－3VC．金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为2．0×10－3VD．金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为2．0×10－3V12．如图所示，以O为圆心、MN为直径的圆的左半部分内有垂直纸面向里的匀强磁场，三个不计重力、质量相同、带电荷量相同的带正电粒子a、b和c以相同的速率分别沿aO、bO和cO方向垂直于磁场射入磁场区域，已知bO垂直于MN，aO、cO和bO的夹角都为30°，a、b、c三个粒子从射入磁场到射出磁场所用时间分别为ta、tb、tc，则下列给出的时间关系可能正确:A.ta<tb<tcB．ta>tb>tcC．ta＝tb<tcD．ta＝tb＝tc二、实验填空题（本题有2小题，每小题6分,共12分）13.如图为“研究电磁感应现象”的实验装置，电键合上前小螺线管已插入到大螺线管中。(1)将图中所缺的导线补接完整；(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下，那么合上电键后将小螺线管迅速抽出时，灵敏电流计指针将向▲(“左”或“右”)偏转。将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动，则灵敏电流计指针将向▲(“左”或“右”)偏转。14.东阳中学创新班同学想用220V交流作为小型收录机的电源。他先制作了一个交流变为直流的整流器，但是这个整流器需要用6V的交流电源，于是他又添置了一台220V/6V的变压器，如图所示。他看到这个变压器上有a、b、c、d四个引出线头，且a、d引线比b、c引线粗。（1）他不知道如何接法，也没有相应的说明书。你能帮他判断正确的接法是ad端接▲（填“220V”或“6V”）。（2）这台220V/6V的理想变压器接6V的线圈匝数是300匝，则接220V的线圈匝数是▲匝Ua/v1.802.803.80-7-\nUb/V4.006.018.02（3)为了进一步探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系，他又取匝数Na=80匝和Nb=160匝的一个变压器重新接在电源上，测量结果记录如下，则接电源的是▲（填“Na”或“Nb”)三．计算题（本题有4小题，每小题10分,共40分，要有必要的文字说明和解题步骤）15.如图所示，M、N是一电子在匀强磁场中做匀速圆周运动轨迹上的两点，MN的连线与磁场垂直，长度LMN=m,磁场的磁感应强度为B=9.1×10-4T。电子从M点运动到N点的时间,电子的质量m=9.1×10-31kg，电荷量e=1.6×10-19c）求：⑴电子做匀速圆周运动的轨道半径⑵电子做匀速圆周运动的速率16.如图所示的一个螺线管，匝数n=1000匝，横截面积为S=200cm2，电阻r=1Ω，在螺线管外接一个阻值R=4Ω的电阻，电阻的一端b跟地相接。一方向向左，穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度随时间变化规律如图线B-t所示，求：(1)从计时起在t=3s、t=5s时穿过螺线管的磁通量是多少？(2)在前6s内电阻R产生的热量.17．如图所示，两根电阻不计的光滑金属导轨MAC、NBD水平放置，MA、NB间距L＝0.4m，AC、BD的延长线相交于E点且AE＝BE，E点到AB的距离d＝6m，M、N两端与阻值R＝2Ω的电阻相连，虚线右侧存在方向与导轨平面垂直向下的匀强磁场，磁感应强度B＝1-7-\nT。一根长度也为L＝0.4m、质量m＝0.6kg、电阻不计的金属棒，在外力作用下从AB处以初速度v0＝2m/s沿导轨水平向右运动，棒与导轨接触良好，运动过程中电阻R上消耗的电功率不变，求：(1)电路中的电流I；(2)金属棒向右运动过程中克服安培力做的功W。18.如图所示，为一环形磁约束装置的原理图，圆心为原点O、半径为R0的圆形区域Ⅰ内有方向垂直xOy平面向里的匀强磁场。一束质量为m、电荷量为q、初速度为v0的带正电粒子从坐标为(0、R0)的A点沿y负方向射入磁场区域Ⅰ，粒子全部经过x轴上的P点，方向沿x轴正方向。当在环形区域Ⅱ加上方向垂直于xOy平面的匀强磁场时，上述粒子仍从A点沿y轴负方向射入区域Ⅰ，粒子经过区域Ⅱ后从Q点第2次射入区域Ⅰ，已知OQ与x轴正方向成60°。不计重力和粒子间的相互作用。求：(1)区域Ⅰ中磁感应强度B1的大小；(2)若要使所有的粒子均约束在区域内，则环形区域Ⅱ中B2的大小、方向及环形半径R至少为多大；(3)粒子从A点沿y轴负方向射入后至再次以相同的速度经过A点的运动周期。-7-\n东阳中学2022年下学期高二物理参考答案一、选择题(本题有12小题，每小题4分,共48分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全选对得4分，选不全得2分）123456789101112CCABDBCDBCADCBCCAD二、实验填空题（本题有2小题，每小题6分,共12分）13.左左14.611000Nb三、计算题（本题有4小题，每小题10分,共40分，要有必要的文字说明和解题步骤）15.⑴电子作圆周运动周期2分=,对应圆心角是120度,根据几何关系可知，轨道半径R=0.2m3分）⑵根据牛顿第二定律（2分）电子的速率（3分）16.解：(1)由图象知,0～4s内B随t的变化关系为：1分故t=3s时,B=3.5T故t=3s时磁通量为：1分4～6s内B随t变化关系为：1分故t=5s时,B=2T磁通量:1分(2)0～4s内，电路中的动势为：1分电流0～4s内R产生的热量为1分4～6s内，电路中的动势为：-7-\n1分电流4～6s内R产生的热量为1分所以,前6s内R产生的热量为:2分17．解析　(1)金属棒开始运动时产生感应电动势E＝BLv0＝1×0.4×2V＝0.8V；2分电路中的电流I＝＝A＝0.4A；2分(2)金属棒向右运动距离为x时，金属棒接入电路的有效长度为L1，由几何关系可得：＝，解得L1＝＝0.4－2分此时金属棒所受安培力为：F＝BIL1＝0.16－(0≤x≤)2分作出F－x图象，由图象可得运动过程中克服安培力所做的功为：W＝x＝×3J＝0.36J2分18.解析　(1)设在区域Ⅰ内轨迹圆半径为r1＝R0r1＝　1分解得B1＝1分(2)设粒子在区域Ⅱ中的轨迹圆半径为r2，部分轨迹如图，有几何关系知：r2＝r11分r2＝联立得，B2＝B1＝1分方向与B1相反，即垂直平面向外1分由几何关系得R＝2r2＋r2＝3r2即R＝R01分(3)轨迹从A点到Q点对应圆心角θ＝90°＋60°＝150°，要仍从A点沿y轴负方向射入，需满足：150n＝360m，m、n属于自然数，即取最小整数m＝5，n＝121分T＝12×(T1＋T2)其中T1＝，T2＝1分代入数据得：T＝2分-7-