江苏省南通市启东市学年高二上学期期末考试物理试题及答案解析Word文档格式.docx

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1．最早提出利用电场线和磁感线分别描述电场和磁场的物理学家是（）

A．牛顿B．瓦特C．伽利略D．法拉第

2．如图所示，正方形金属线圈a和b的边长分别为l和2l，a线圈内存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B．则穿过a、b两线圈的磁通量之比为（）

A．1：

1B．1：

2C．1：

3D．1：

4

3．如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r=1.0Ω，外接R=9.0Ω的电阻。

闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e=10sin10πt（V），则（）

A．该交变电流的频率为10Hz

B．该电动势的有效值为10V

C．外接电阻R所消耗的电功率为9W

D．电路中理想交流电流表的示数为A

4．如图所示，水平桌面上平行放置两光滑的金属导轨，导轨相距为L，一质量为m的金属杆垂直导轨放置，正以速度v1向左匀速运动，金属杆左侧有一矩形匀强磁场区域MNPQ，磁感应强度大小为B，方向竖直向上，正以速度v2（v2＜v1）向右匀速移动，定值电阻值为R，金属杆电阻为是R/2，其余电阻不计，则当金属杆刚进入磁场区域时（）

A．金属棒ab两端的电势差U=BLv1

B．金属棒ab的加速度大小为a=

C．流过电阻R的电流大小为I=

D．如只改变磁场方向，金属棒ab所受安培力的大小不变，方向改变

5．如图所示，R是光敏电阻，当它受到的光照强度增大时，则（）

A．灯泡L变暗

B．电容器C的带电量增大

C．电压表的读数增大

D．电源的总功率减小

6．如图所示是探测地下金属管线的一种方法：

给长直金属管线通上直流电，用可以测量磁场强弱、方向的仪器做以下操作：

①用测量仪在金属管线附近的水平地面上找到磁感应强度最强的某点，记为a；

②在a点附近的地面上水平地面到与a点磁感应强度相同的若干点，将这些点连成直线EF；

③在地面上过a点垂直于EF的直线上，找到磁场金属管线方向与地面夹角为60°

的b、c两点，测得b、c两点距离为L．由此可确定金属管线（）

A．平行于EF，深度为L

B．平行于EF，深度为

C．平行于EF，深度为

D．垂直于EF，深度为L

7．如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。

A和B是两个完全相同的灯泡，则下列说法中正确的有（）

A．当开关S闭合瞬间，A、B两灯同时亮，稳定后B灯亮度不变

B．当开关S断开瞬间，A、B两灯同时熄灭

C．当开关S断开瞬间，a点电势比b点电势低

D．当开关S断开瞬间，流经灯泡B的电流由a到b

二、多选题

8．超导现象是当今高科技的热点，当一块磁体靠近超导体时，超导体会产生强大的电流并且对磁体有排斥作用，这种排斥作用可以使磁体悬浮在空中。

则（）

A．超导体产生强大电流的原因是超导体中磁通量的变化率很大

B．超导体产生强大电流的原因是超导体中电阻为0

C．超导体中电流产生的磁场方向与磁体的磁场方向相反

D．超导体中的电流会产生焦耳热

9．如图所示电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1：

n2=2：

1，原线圈所接交变电压表达式为U=25sin100πt（V），C为电容器，L为自感线圈，开关S断开。

A．交流电压表示数为12.5V

B．只增加交变电流的频率，灯泡变暗

C．只增加交变电流的频率，电压表读数变大

D．闭合开关S，待稳定后灯泡的亮度不变

10．如图甲所示，水平桌面上放有一长直导线MN和一矩形导线框abcd，导线MN固定并通有电流i，i随时间的变化如图乙所示，规定从N到M为电流正方向，MN通电过程中导线框始终静止则（）

A．0到t1时间过程中，导线框中产生的感应电流

B．t1到t3时间过程中，导线框中产生的感应电流方向保持不变

C．t2时刻，导线框不受桌面摩擦力的作用

D．t3到t4时间过程中，导线框受到桌面的摩擦力方向始终向左

11．如图所示，一个理想边界为PQ、MV的足够大的匀强磁场区域，宽度为d，磁场方向垂直纸面向里。

O点处有一体积可忽略的电子发射装置，能够在纸面所在平面内向磁场内各个方向连续、均匀地发射速度大小相等的电子，当电子发射速率为v0时，所有电子恰好都不能从MN边界射出磁场，则当电子发射速率为4v0时（）

A．电子的运动半径为4d

B．从MN边界射出的电子数占总电子数的三分之二

C．MN边界上有电子射出的总长度为2d

D．电子在磁场中运动的最长时间为

第II卷（非选择题）

三、实验题

12．某同学为了测定一个未知电阻R2的阻值，进行如下实验：

（1）他先用多用表的欧姆挡粗测其电阻值，在选择开关拨至“×

10Ω时，指针指在如图所示位置，则待测电阻的阻值为______Ω

（2）该同学用伏安法测其电阻，现有电源E（4V，内阻可不计）、滑动变阻器R（0～20Ω，额定电流2A）、开关和导线若干，以及下列电表：

电流表G1，满偏电流为50mA，内阻约为2Ω；

电流表G2，满偏电流为10mA，内阻约为3Ω；

电压表V1，满偏电压3V，内阻约为3kΩ；

电压表V2，满偏电压15V，内阻约为9kΩ

①为尽可能减小测量误差，电流表应选________，电压表应选________。

②请在虚线方框内画出合理的实验电路图。

③根据所画出的合理的电路图，实验测得的电阻值与R实际值相比应_______（选填“偏大”或“偏小”），这是实验中的_________（选填“系统”或“偶然”）误差。

13．某同学在测一节干电池的电动势和内电阻的实验中，采用了如图甲所示的电路。

（1）已知电流表G的量程为1mA，内阻为10Ω，要改装成量程为2V的电压表，需串联一个定值电阻，其阻值R1=_________。

（2）该同学完成电路连接后，由于出现接线错误，不管开关S断开还是闭合，电流表G都有示数，请分析可能的原因是______________

（3）正确接线后，该同学采集了几组数据，其中电流表G的示数为I1，电流表A的示数为I2，画出的I1-I2图象如图乙所示，根据图象可知电源电动势E=______V，内阻r=______Ω。

四、解答题

14．质量为m、电荷量为q的粒子，从容器A的小孔S1进入电势差为U的加速电场，粒子初速度不计，经过加速后粒子从小孔S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B1的有界匀强磁场I中，经半个圆周后从小孔S4进入一半径为R的圆筒，圆筒的圆心为O，筒内有垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ，粒子与圆筒碰撞两次后仍从小孔S4射出。

设粒子与圆筒碰撞过程中没有动能损失，且电荷量保持不变，不计粒子的重力。

求：

（1）粒子进入磁场I时的速率；

（2）小孔S3和小孔S4间的距离；

（3）圆筒内匀强磁场Ⅱ的磁感应强度。

15．如图为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图，图示位置矩形线圈平行于磁感线，其矩形线圈的长度ab=0.25m，宽度bc=0.20m，共有m=100匝，总电阻r=5.0Ω，可绕与磁场方向垂直的对称轴OO′转动。

线圈处于磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，与线圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0V，1.8W“的灯泡，当线圈以角速度ω匀速转动时，小灯泡恰好正常发光，求：

（1）线圈转动的角速度ω；

（2）图示位置时cd边所受的安培力的大小和方向；

（3）线圈从图示位置转过90°

过程中流过灯泡的电量和线圈产生的电能。

16．如图所示，竖直平面内两竖直放置的金属导轨间距为L1，导轨上端接有一电动势为E、内阻不计的电源，电源旁接有一特殊开关S，当金属棒切割磁感线时会自动断开，不切割时自动闭合；

轨道内存在三个高度均为L2的矩形匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B，方向如图。

一质量为m的金属棒从ab位置由静止开始下落，到达cd位置前已经开始做匀速运动，棒通过cdfe区域的过程中始终做匀速运动。

已知定值电阻和金属棒的阻值均为R，其余电阻不计，整个过程中金属棒与导轨接触良好，重力加速度为g，求：

（1）金属棒匀速运动的速度大小；

（2）金属棒与金属导轨间的动摩擦因数μ；

（3）金属棒经过efgh区域时定值电阻R上产生的焦耳热。

17．如图所示，坐标系xOy处于竖直平面内，在x＞0的区域内有电场强度大小为E、方向竖直向上的匀强电场，在x＞x0的区域内另有一方向垂直于坐标平面向外的匀强磁场（图中未画出）。

从x轴上x=3L的P点以速度v沿y轴负方向射出的带电粒子，恰能做匀速圆周运动，运动一段时间后经过原点O，并沿与x轴负方向成θ=30°

角方向射入第Ⅱ象限内，在第Ⅱ象限内加一方向平行于xOy平面的匀强电场，使粒子在第Ⅱ象限内做直线运动，已知重力加速度为g。

（1）x0的值；

（2）磁场的磁感应强度B；

（3）第Ⅱ象限内匀强电场的电场强度的最小值和方向。

物理试题参考答案

1．D

【解析】

法拉第是最早利用电场线和磁感线分别描述电场和磁场的物理学家，故ABC错误，D错误；

故选D。

2．A

在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个面积为S且与磁场方向垂直的平面，磁感应强度B与面积S的乘积，叫做穿过这个平面的磁通量，故当B与S平面垂直时，穿过该面的磁通量Φ=BS。

由于线圈平面与磁场方向垂直，故穿过该面的磁通量为：

Φ=BS，边长为l正方形金属线圈范围内有匀强磁场，所以磁场的区域面积为：

S=l2；

结合图可知，穿过两个线圈的磁感线的条数是相等的，所以磁通量都是：

Φ=Bl2．与线圈的大小无关，故A正确，BCD错误。

故选A。

【点睛】

本题考查了磁通量的定义式和公式Φ=BS的适用范围，只要掌握了磁通量的定义和公式Φ=BS的适用条件就能顺利解决。

3．C

正弦式交流电电动势瞬时表达式为e=Emsinωt，对照e=10sin（10πt） 

V可知交流电的最大值和角速度，根据ω=2πf可得该交变电流的频率；

正弦式交流电电动势的有效值，交流电流表A的示数为电流的有效值，利用闭合电路欧姆定律可得交流电流表A的示数，再利用P=I2R计算外接电阻R所消耗的电功率。

正弦式交流电电动势瞬时表达式为e=Emsinωt，由此可知Em=10V，ω=10πrad/s；

由电动势瞬时值表达式可知ω=10πrad/s，则该交变电流的频率f==5Hz，故A错误；

该电动势的有效值为E==10V，故B错误；

电路中理想交流电流表A的示数，外接电阻R所消耗的电功率：

P=I2R=1×

9=9W，故C正确，D错误；

故选C。

本题考查了交变电流电动势瞬时值表达式，解题的关键是根据正弦式交流电电动势瞬时表达式为e=Emsinωt找出Em和ω，再结合欧姆定律，有效值等概念进行计算即可。

但要特别注意交流电表的示数是有效值，计算电功率也是用有效值。

4．C

由E=BLv求出感应电动势，应用欧姆定律求出电路电流与金属棒两端电压，由安培力公式求出金属棒的加速度，根据右手定则判断感应电流方向，应用左手定则判断安培力方向。

金属棒刚进入磁场时感应电动势：

E=BL（v1+v2），通过电阻R的电流：

，金属棒ab两端电势差：

U=IR=，故A错误，C正确；

金属棒受到的安培力：

F=BIL，对金属棒，由牛顿第二定律得：

BIL=ma，解得：

，故B错误；

如只改变磁场方向，由右手定则可知，感应电流