陕西省宝鸡市金台区2020-2021学年高二上学期期末考试物理（理）试题

这是一份陕西省宝鸡市金台区2020-2021学年高二上学期期末考试物理（理）试题，共10页。试卷主要包含了5A，则， 电流 磁场， 由b向a N， 变小， 10 5000， 乙；磁场方向；ab棒移动， 2 水平向右 QUOTE等内容，欢迎下载使用。
2021.1
温馨提示：
1．本试题分为第Ⅰ卷、第Ⅱ卷和答题卡。基础题100分，附加题10分，全卷满分110分。
2．考生答题时，必须将第Ⅰ卷上所有题的正确答案用2B铅笔涂在答题卡上所对应的信息点处，答案写在Ⅰ卷上无效，第Ⅱ卷所有题的正确答案按要求用黑色签字笔填写在答题卡上试题对应题号上，写在其他位置无效。
3．考试结束时，将答题卡交给监考老师。
第Ⅰ卷 （选择题，共 48分）
一、选择题：（本题共12小题，每小题4分，共48分。其中1—8小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求；9—12小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。)
1．机遇总是偏爱有准备的人。在探寻电和磁之间联系的历程中，有一位科学家在多次实验失败后，却在一次实验中意外发现了通电直导线周围存在着磁场而载入史册。这位科学家是( )
A. 洛伦兹B. 安培C. 奥斯特D. 法拉第
2题图
2．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里的电流，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
3题图
3．如图所示，两根完全相同且互相平行长直导线，通有大小相等，方向相同的电流。设每一根通电导线单独在O点产生的磁感应强度大小是B。 ΔAOB是等腰直角三角形，∠AOB=90°。则O点的磁感应强度大小是( )
A. B. C. B D. 0
4题图
4．如图所示，在半径为R圆形区域内有一匀强磁场，有一粒子从边界上的A点以一定的速度沿径向垂直于磁场方向射入，在磁场边界上距A点圆周处飞出，则粒子在磁场中的圆周运动的半径为（ ）
A. B. C. D.
5题图
5．如图所示，匀强磁场B中有一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟导体框M相连，导轨上放有一根导体棒ab，磁场方向垂直于导轨所在平面。若导体棒在
外力作用下向右匀速地做切割磁感线运动，且不考虑ab中电流对导
体环的影响，则在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 导体环N中的电流表示数为零
B. 导体环N中电流方向为顺时针方向
C. 导体环M中电流方向为逆时针方向D. 导体棒ab受到的安培力水平向右
6．如右图是测定自感系数很大的线圈L的直流电阻的电路图，L两
端并联一只电压表，用来测量自感线圈的直流电压。在测量完毕后，
拆除实验电路时应（ ）
A. 先断开S1 B. 先断开S2
C. 先拆除电流表 D. 先拆除电阻R 6题图
7．“人工肺ecm”呼吸机是治疗新冠肺炎重症的重要设备。一呼吸机接在电压随时间变化的规律为的交流电源上，正常工作时电流为2.5A，则（ ）
A. 该交流电的周期为50HZ B. 该交流电每秒内电流方向变化50次
C. 该交流电的最大值为220V D. 该呼吸机正常工作时的功率为550W
8．如图所示，一理想变压器，左右两边共接有额定电压均为U的4盏完全相同的灯泡(额定功率均为P)，左端接在一电压恒为U0的交流电源两端。此时4盏灯刚好正常发光。不计线损，下列说法中不正确的是（ ）
A. 原、副线圈匝数比为2∶1
B. 此时交流电源输出的功率为4P
C. U0 = 3U
D. 如果L4突然烧断，L1和L2将变暗，L3将变亮 8题图
9. 如图所示，在带电的两平行金属板间有相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度为B，电场强度为E，现有一电子以速度v0平行金属板射入场区，则（ ）
9题图
A. 若电子沿轨迹Ⅰ运动，则
B. 若电子沿轨迹Ⅱ运动，则
C. 若电子沿轨迹Ⅰ运动， 则 D. 若电子沿轨迹Ⅱ运动，则
10. 如图甲，在虚线所示的区域有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，虚线区域内有一面积为S、与纸面平行的的单匝金属线框，线框与电阻R相连，若金属线框的电阻为也为R，下列说法正确的是（ ）
10题图
A. 流过电阻R的感应电流由a到b
B. 感应电动势大小为
C. ab两点间电压大小为
D. 线框面积将有扩大趋势
11. 图甲为交流发电机的示意图，磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动，电阻R=4Ω，线圈电阻r=1Ω。从图示位置开始计时，输出的交变电压随时间变化的图象如图乙所示。
以下判断正确的是（ ）
A. 图示位置为中性面
B. 线圈转动的角速度为100π rad/s
C. t=0.15s时，穿过线圈平面的磁通量为零 D. 电流表的示数为2.5A
12. 如图所示，水平面上固定一个顶角为60°的光滑金属导轨MON，导轨处于磁感应强度大小为B，方向竖直向下的匀强磁场中。质量为m的导体棒CD与∠MON的角平分线垂直，棒单位长度的电阻为r。t=0时刻，棒CD在水平外力F的作用下从O点以恒定速度沿∠MON的角平分线向右滑动，在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。若棒与导轨均足够长，导轨电阻不计，则（ ）
A. 流过导体棒的电流I一直在增大 B. 流过导体棒的电流I始终为
C. 导体棒CD所受外力F与时间t成正比 D. 导体棒CD所受外力大小恒定不变
第Ⅱ卷（非选择题，共52分）
二、填空与实验题：（共6小题，每空2分，共26分）
13．安倍的分子电流假设揭示了磁现象的本质。磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由
产生的，于是所有磁现象都归结为运动电荷之间通过 发生相互作用。
14．如图所示，ABDC是一环形导线，在C、D处用软导线与一直导线ab接通，环形区域存在一垂直纸面向里均匀减小的磁场，则直导线ab中电流方向为 （选填“由a向b”或“由b向a”），放在ab下方的小磁针的 极将转向纸外。

14题图 15题图 16题图
15．如图所示为一与电源相连接的理想变压器，原线圈中电流为I1，副线圈中电流为I2，则原副线圈的匝数之比为 ；当副线圈中负载电阻R变大时，原线圈的输入功率将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
16．如上图所示的交变电流的有效值I= A(其中每个周期的后半周期的图象为半个周期的正弦曲线)。若将此电流接在阻值R=50Ω的电热丝两端，1s内产生的热量为 J。
17．如图示探究电磁感应现象应选用图中_____（选填“甲”或“乙”）所示的装置进行实验。在这个现象中感应电流的方向与_________的方向和_______的方向有关。
18．如第18题图所示是实验室里用来测量磁场力的一种仪器——电流天平。某同学在实验室里用电流天平测算通电螺线管中的磁感应强度，若他测得CD段导线长度为m，天平(等臂)平衡时钩码重力为N，通过导线的电流I=0.5A。由此，测得通电螺线管中的磁感应强度B的大小为 T，方向为 （选填“水平向左”或“水平向右”）。
第17题图
第18题图
三、计算题：（本题共3小题，共26分。要求解答应写出必要的文字说明、方程式、重要的演算步骤，推理、说明过程要简洁清晰，有数字计算的题要写出明确的数值和单位，只有最后结果的得零分。）
19.（8分）如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=6.0V、内阻r=0.50Ω的直流电源。现把一个质量m=0.08kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2。已知sin37°=0.60、cs37°=0.80，求：
(1) 通过导体棒ab的电流大小；
(2) 导体棒受到的安培力；
(3) 导体棒受到的摩擦力。
20.（8分）如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距L=0.6m，左端接有阻值R=0.8Ω的电阻，一质量m=0.1kg，电阻r=0.2Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T。棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a=2m/s2的加速度做匀加速直线运动。导轨足够长，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，棒与导轨间的接触电阻及导轨电阻不计，求：
(1) 5s末，金属棒MN产生的电动势大小；
(2) 5s末，金属棒MN 两端的电压大小；
(3) 5s内通过电阻R的电荷量q；
21. （10分）一个重力不计，比荷为k的带电粒子，以某一速度从坐标(0, )的P点，平行于x轴射入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的半径为R的圆形匀强磁场区域，并从x轴上Q点射出磁场，射出速度方向与x轴正方向夹角为60°，如图所示。求：
(1) 画出带电粒子在磁场中运动的轨迹，并求轨迹半径r；
(2) 带电粒子进入磁场时的速度v；
(3) 粒子从P运动到Q点的时间。
四、附加题
22、（10分）如图所示，半径分别为R和2 R的同心圆处于同一竖直面内，O为圆心，GH为大圆的水平直径。两圆之间的环形区域(Ⅰ区)和小圆内部(Ⅱ区)均存在垂直圆面向里的匀强磁场。间距为d的两平行金属极板间的电势差为U，上极板开有一小孔。一质量为m，电量为+q的粒子由小孔下方处静止释放，加速后粒子以竖直向上的速度射出电场，由H点紧靠大圆内侧射入磁场。不计粒子的重力。
（1）求粒子到达H点的速度v；
（2）若粒子运动轨迹与小圆相切，求Ⅰ区磁感应强度的大小；
高二物理(理科)期末质量检测试题参考答案 2021 . 1
一、选择题：（本题共12小题，每小题4分，共48分。其中1-9小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求；10-12小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。)
1. C
【试题来源】自编题目
【考查知识点】物理学史
【试题难易度】容易
A
【试题来源】沪科版选修3-1课本第128页第5 家庭作业与活动A组第1题改编
【考查知识点】电流的磁场、左手定则、受力分析
【试题难易度】容易
B
【试题来源】2017年全国三卷第18题改编
【考查知识点】电流的磁场、磁场的叠加
【试题难易度】中等
D
【试题来源】选修3-1《同步导练》P112例3题改编
【考查知识点】带电粒子在磁场中运动
【试题难易度】中等
A
【试题来源】选修3-2《同步导练》P10能力提高站第1题改编
【考查知识点】电磁感应现象、楞次定律
【试题难易度】容易
B
【试题来源】选修3-2《同步导练》P24例1题改编
【考查知识点】自感现象
【试题难易度】容易
D
【试题来源】自编试题
【考查知识点】交变电流的描述
【试题难易度】容易
C
【试题来源】选修3-2《同步导练》P71第7题改编
【考查知识点】变压器的工作原理
【试题难易度】中等
BC
【试题来源】选修3-1《同步导练》P118基础训练营第2题改编
【考查知识点】带电粒子在复合场中的运动
AC
【试题来源】选修3-2《同步导练》P16第2题改编
【考查知识点】法拉第电磁感应定律、楞次定律
【试题难易度】中等
BD
【试题来源】选修3-2《同步导练》P49第6题改编
【考查知识点】交变电流的产生、有效值
【试题难易度】容易
BC
【试题来源】选修3-2《同步导练》P21第9题改编
【考查知识点】法拉第电磁感应定律
【试题难易度】难
二、填空与实验题：（共6小题，每空2分，共26分）
13. 电流（或运动电荷 ） 磁场
【试题来源】沪科版选修3-1教参P166补充课堂检测题第3题
【考查知识点】物理学史、安培分子电流假说
【试题难易度】容易
14. 由b向a N
【试题来源】选修3-1《同步导练》P103第10题改编
【考查知识点】楞次定律及电流的磁场、右手螺旋定则
【试题难易度】中等
15. 变小
【试题来源】自编试题
【考查知识点】变压器的工作原理、动态电路问题
【试题难易度】容易
16. 10 5000
【试题来源】自编试题
【考查知识点】交变电流的有效值、电热的计算
【试题难易度】容易
17. 乙；磁场方向；ab棒移动
【试题来源】课本实验改编
【考查知识点】电磁感应实验、感应电流的影响因素
【试题难易度】容易
18. 2 水平向右 QUOTE
【试题来源】沪科版选修3-1课本第111-112页实验探究2
【考查知识点】利用平衡法测量磁感应强度的大小
【试题难易度】中等
三、计算题（共3小题，共26分）
19.（8分）
【试题来源】选修3-1《同步导练》P106例3题改编
【考查知识点】安培力作用下导体的平衡问题
【试题难易度】第（1）（2）问容易，第（3）问中等
解：（1）根据闭合电路欧姆定律，可知通过导体棒的电流大小为：
分
导体棒受到的安培力大小为：分
安培力的方向是沿斜面向上 分
对导体棒受力分析，假设摩擦力沿斜面向上，沿斜面方向有：
分
代入数据得： 分
摩擦力的方向是沿斜面向下 分
20.（8分）
【试题来源】2016年全国高考2卷第24题改编
【考查知识点】电磁感应中的电路问题
【试题难易度】第（1）问容易，第（2）问中等
解：（1） 金属棒5s末的速度为： 分
感应电动势为： 分
（2） 5s末回路中的电流大小为： 分
此时金属棒MN 两端的电压，即R两端的电压为: 分
（3）5s内导体棒的位移
磁通量的变化量Wb 分
平均感应电动势为：V 分
电流的平均值为： A 分
电量为：c 分
21.（10分）
【试题来源】
【考查知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动
【试题难易度】中等
解：（1）画出粒子运动的轨迹如图分
由几何知识得： 分
所以： 分

（2）由洛伦兹力提供向心力，得：
分
所以： 分
（3）粒子运动的周期： 分
粒子运动的时间： 分
22.（10分）
【试题来源】2015年山东高考第24题改编
【考查知识点】带电粒子在组合场中运动、临界问题
【试题难易度】 第（1）问容易，第（2）问较难
解：（1）粒子在电场中的加速运动，由动能定理可得：
分
解得： 分
（2）设I区内磁感应强大小为B，粒子做圆周运动的半径为R，由牛顿第二定律得：
分
如图所示，粒子的运动轨迹与小圆相切有两种情况，
①若粒子轨迹与小圆外切，由几何关系可得：
分
解得： 分
②若粒子轨迹与小圆内切，由几何关系得：分
解得： 分