2021-2022学年江西省赣州市赣县第三中学高二下学期期中复习一物理试题（解析版）

这是一份2021-2022学年江西省赣州市赣县第三中学高二下学期期中复习一物理试题（解析版），共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
赣州市赣县第三中学2021-2022学年高二下学期期中复习一
物理试卷

一、单选题
1．如图所示，足够长的水平光滑金属导轨所在空间中，分布着垂直于导轨平面且方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。两导体棒a、b均垂直于导轨静止放置。已知导体棒a质量为2m，导体棒b质量为m，长度均为l，电阻均为r，其余部分电阻不计。现使导体棒a获得瞬时平行于导轨水平向右的初速度v0。除磁场作用外，两棒沿导轨方向无其他外力作用，在两导体棒运动过程中，下列说法错误的是（　　）
A．任何一段时间内，导体棒b的动能增加量小于导体棒a的动能减少量
B．任何一段时间内，导体棒b的动量改变量跟导体棒a的动量改变量总是大小相等、方向相反
C．全过程中，通过导体棒b的电荷量为
D．全过程中，两棒共产生的焦耳热为m
2．如图所示，粗细均匀的、电阻为r的金属圆环，放在图示的匀强磁场中，磁感应强度为B，圆环直径为l；长为l、电阻为的金属棒ab放在圆环上，以v0向右运动，当ab棒运动到图示虚线位置时，金属棒两端的电势差为（　　）
A．0 B．Blv0 C． D．
3．如图所示，两条相距的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为的电阻。质量为的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域的磁感应强度大小为、方向竖直向下，导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长。当该磁场区域以速度匀速地向右运动，刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小和方向为（　　）
A．0 B．，方向
C．，方向 D．，方向
4．如图所示，一正方形闭合导线框abcd，边长为L＝0.1m，各边电阻均为１Ω，bc边位于x轴上，在x轴原点右0.2m、磁感应强度为1T的垂直纸面向里的匀强磁场区域。当线框以４m/s的恒定速度沿x轴正方向穿越磁场区域的过程中，ab边两端电势差Uab随位置变化的情况正确的是（　　）

A． B．
C． D．
5．如图所示，水平面上足够长的平行直导轨左端连接一个耐高压的平行板电容器，竖直向下的匀强磁场分布在整个空间。导体杆在恒力作用下从静止开始向右运动，在运动过程中导体杆始终与导轨接触良好。若不计一切摩擦和电阻，那么导体杆所受安培力以及运动过程中的瞬时速度v随时间t的变化关系图正确的是（　　）

A．B．
C． D．
6．如图所示在虚线MN右侧有匀强磁场，方向垂直纸面向里。闭合正方形线框ABCD在外力控制下以速度v向右匀速运动，在运动过程中B、D连线始终与边界MN垂直。以D点到达边界MN为计时起点，规定顺时针方向为电流正方向，则在线框进入磁场过程中，线框中电流I随时间t变化的关系图像正确的是（　　）
A． B．
C． D．
二、多选题
7．如图所示，两根电阻不计的光滑金属导轨平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨间距为L，导轨下端接有电阻R，斜面处在竖直向上的匀强磁场中，电阻可忽略不计的金属棒ab质量为m，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用，金属棒沿导轨以速度v匀速下滑，则它在下滑h高度的过程中，以下说法正确的是（　　）

A．金属棒受到的安培力的功率为P=
B．作用在金属棒上各力的合力做功为零
C．重力做功等于金属棒克服恒力F做功
D．金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热
8．如图所示，正方形MNPQ内的两个三角形区域存在匀强磁场，形状与MNPQ完全相同的闭合导线框M'N'P'Q'在外力作用下沿轴线OO'水平向左匀速运动。设通过导线框的感应电流为i，逆时针方向为电流的正方向，当t=0时M'Q'与NP重合，在M'Q'从NP运动到临近MQ的过程中，下列图像中不能反映i随时间t变化规律的是（　　）

A． B． C．D．
9．竖直放置的平行光滑导轨，其电阻不计，磁场方向如图所示，磁感应强度大小为B=0.5 T，导体ab及cd长均为0.2 m，电阻均为0.1 Ω，重均为0.1 N，现用力向上推动导体ab，使之匀速上升（与导轨接触良好），此时cd恰好静止不动，那么ab上升时，下列说法正确的是（　　）

A．ab受到的推力大小为4 N
B．ab向上的速度为2 m/s
C．在2 s内，推力做功转化的电能是0.4 J
D．在2 s内，推力做功为0.6 J
10．如图所示，导体棒沿两平行金属导轨从图中位置以速度v向右匀速通过一正方形磁场区域abcd，ac垂直于导轨且平行于导体棒，ac右侧的磁感应强度是左侧的2倍且方向相反，导轨和导体棒的电阻均不计，下列关于导体棒中感应电流和所受安培力随时间变化的图像正确的是（规定电流从M经R到N为正，安培力向左为正）（　　）

A． B．
C． D．
11．由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的2倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所示。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平。在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，可能出现的是（　　）
A．甲和乙都加速运动
B．甲和乙都减速运动
C．甲加速运动，乙减速运动
D．甲减速运动，乙加速运动
12．如图所示，边长为L、电阻不计的n匝正方形金属线框位于竖直平面内，连接的小灯泡的额定功率、额定电压分别为P、U，线框及小灯泡的总质量为m，在线框的下方有一匀强磁场区域，区域宽度为l，磁感应强度方向与线框平面垂直，其上、下边界与线框底边均水平。线框从图示位置开始静止下落，穿越磁场的过程中，小灯泡始终正常发光。则（　　）
A．有界磁场宽度l0，感应电动势E=BLv=1×0.1×0.4V=0.4V
Uab是外电压，则有：Uab=E=0.3V；
线框全部在磁场的运动中，x在L~2L的范围，线框的磁通量不变，没有感应电流产生，ab边两端电势差等于电动势，Uab=E=0.4V；
bc边切割磁感线，x在2L~3L范围，由楞次定律可知线框的感应电流方向是顺时针，dc相当于电源，a点的电势高于b点的电势，Uab>0，感应电动势     E=BLv=1×0.1×4V=0.4V
Uab是外电压，则有：Uab=E=0.1V。ACD错误，B正确。故选B。
5．C导体杆在恒力作用下从静止开始向右运动，切割磁感线产生感应电动势，电容器充电，由于不考虑电阻，电容器两端电压与电动势相等，设充电电流为i，则有
则安培力为对导体杆由牛顿第二定律有即得即导体杆做匀加速直线运动，则安培力恒定
故选C。
6．A
线框进入磁场过程中，切割磁感线的有效长度先增大后减小，则感应电动势先增大后减小，感应电流也是先增大后减小，又由楞次定律可知感应电流方向是逆时针方向，则电流为负值，所以A正确；BCD错误；故选A。
7．BD
A．金属棒产生的感应电动势为电路中的感应电流为
金属棒所受的安培力大小为安培力的功率为
选项A错误；
B．金属棒沿导轨匀速下滑过程中，合外力为零，则合力做功为零，选项B正确；
C．设重力做功、恒力F做功、安培力做功分别为、、，因为金属棒匀速运动，根据动能定理得即
可知重力做功等于金属棒克服恒力F和克服安培力做功之和，选项C错误；
D．金属棒克服安培力做功等于整个回路产生的电能，故电阻上的焦耳热等于金属棒克服安培力做的功，选项D正确。故选BD。
8．ACD
在M'Q'运动到MNPQ中间位置过程，线框切割磁感线的有效长度L均匀减小，M'Q'从MNPQ中间位置运动到MQ位置过程，线框切割磁感线的有效长度L均匀增加；线框中感应电流
由于L先均匀减小后均匀增加，线框匀速运动过程感应电流i先均匀减小后均匀增加；磁感应强度垂直于纸面向里，在线框的整个运动过程中，穿过线框的磁通量始终增大，由楞次定律可知，感应电流始终沿逆时针方向，感应电流始终是正的，符合的图像只有B，不符合题意，符合题意的是A、C、D。故选ACD。
9．BC
A．对两导体棒组成的整体，合力为零，根据平衡条件，ab棒受到的推力为F=2mg=0.2 N
故A错误；
B．对ab棒，根据平衡条件，有F安=F-mg=mgF安=BILI=联立可得v=2 m/s
故B正确；
C．在2 s内，推力做功转化的电能全部转化为内能，有E=BLv代入数据得Q=0.4 J
故C正确；
D．在2 s内，推力做功为W=Fvt=0.8 J故D错误。故选BC。
10．AD
导体棒由b运动到ac过程中，切割磁感线的有效长度l随时间t均匀增大，由
E＝Blv
可知，感应电动势E随时间t均匀增大，由闭合电路欧姆定律可知，感应电流I随时间t均匀增大，则导体棒受到的安培力大小F＝IlB
随时间t增大得越来越快；由右手定则可知，感应电流的方向为由M经R到N，电流为正值，由左手定则可知，导体棒所受安培力水平向左，为正值。导体棒由ac运动到d的过程中，由题知E′＝2Blv＝2E则导体棒切割磁感线的有效长度l相同时I′＝2I
导体棒切割磁感线的有效长度l随时间t均匀减小，则感应电流I′随时间t均匀减小，导体棒受到的安培力大小F′＝I′lB＝2F
随时间t减小得越来越慢；由右手定则可知，感应电流的方向为由N经R到M，电流为负值，由左手定则可知，导体棒所受安培力水平向左，为正值。综上所述，AD正确，BC错误。故选AD。
11．AB
设线圈到磁场的高度为h，线圈的边长为l，则线圈下边刚进入磁场时，有
感应电动势为两线圈材料相等（设密度为），质量相同（设为），则
设材料的电阻率为，则线圈电阻
感应电流为安培力为由牛顿第二定律有联立解得
加速度和线圈的匝数、横截面积无关，则甲和乙进入磁场时，具有相同的加速度。当时，甲和乙都加速运动，当时，甲和乙都减速运动，当时都匀速。故选AB。
12．BC
A．如果有界磁场的宽度l