学年江苏省南京市高二上学期期中考试物理试题.docx
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学年江苏省南京市高二上学期期中考试物理试题
2020—2021学年度第一学期10月联合考试试卷
高二物理
本卷考试时间：
90分钟总分：
100分
一．单项选择题，本题共8小题，每小题3分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意．
1．下列说法正确的是（ ）
A．电荷的周围既有电场也有磁场，反映了电和磁是密不可分的
B．安培首先发现电流周围存在磁场
C．法拉第首先总结出磁场对电流作用力的规律
D．“电生磁”和“磁生电”都是在变化、运动的过程中才能出现的效应
2．如图所示，平行长直导线1，2通过相反方向的电流，电流大小相等．a，b两点关于导线1对称，b，c两点关于导线2对称，且ab＝bc，则关于a，b，c三点的磁感应强度B的说法中正确的是（ ）
A．a，b，c三点的磁感应强度大小方向均相同
B．a，c两点的磁感应强度大小方向均相同
C．a，c两点的磁感应强度大小相同，方向相反
D．b点的磁感应强度最小
3．如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的矩形金属线圈．当一竖直放置的、磁极不明的条形磁铁从线圈中线AB正上方快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是（ ）
A．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向右
B．FN先小于mg后小于mg，运动趋势向左
C．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右
D．由于磁铁磁极极性不明，无法判断
4．如图所示，在匀强磁场中放一电阻不计的平行光滑金属导轨，导轨跟大线圈M相接，小闭合线圈N在大线圈M包围中，导轨上放一根光滑的金属杆ab，磁感线垂直于导轨所在平面．最初一段时间t0内，线圈N中电流方向如图．要使金属杆ab由静止开始向右运动，则N中的电流应按下图中哪种方式变化（ ）
ABCD
5．一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示，由图可知（ ）
A．该交流电的周期是4s
B．该交流电的频率为25Hz
C．该交流电的电压的有效值为100V
D．该交流电压瞬时值的表达式为u＝100sin（50t）V
6．某方波交变电流的图像如图，则该交变电流的有效值为（ ）
A．I0B．I0C．I0D．I0
7．一通电直导体棒用两根绝缘轻质细线悬挂在天花板上，静止在水平位置（如正面图）．现在通电导体棒所处位置加上匀强磁场，使导体棒能够静止在偏离竖直方向θ角（如侧面图）的位置．如果所加磁场的强弱不同，则磁场方向的范围是（以下选项中各图，均是在侧面图的平面内画出的，磁感应强度的大小未按比例画）（ ）
ABCD
8．如图，匀强磁场垂直于纸面，磁感应强度为B．某种比荷为q/m、速度大小为v的一群离子以一定发散角α由原点O出射，y轴正好平分该发散角，离子束偏转后打在x轴上长度为L的区域MN内，则cos（α/2）为（ ）
A．－B．1－ C．1－D．1－
二．多项选择题，本题共6小题，每小题4分，共24分．在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，全部选对得4分，漏选得2分，选错或不答得0分．
9．磁场中某区域的磁感线如图所示，现将一小段电流元放入磁场中，则（ ）
A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＜Bb
B．电流元所在位置的磁感应强度随电流元电流的增大而增大
C．a、b两处的磁感应强度的方向即电流元所受的安培力方向
D．同一电流元放在b处受力可能比放在a处小
10．如图所示，一个绝缘且内壁光滑的环形细圆管，固定于竖直平面内，环的半径为R（比细管的内径大得多），在圆管的最低点有一个直径略小于细管内径的带正电小球处于静止状态，小球的质量为m，带电荷量为q，重力加速度为g．空间存在一磁感应强度大小未知（不为零），方向垂直于环形细圆管所在平面且向里的匀强磁场．某时刻，给小球一方向水平向右，大小为v0＝的初速度，则以下判断正确的是（ ）
A．无论磁感应强度大小如何，获得初速度后的瞬间，小球在最低点一定受到管壁的弹力
B．无论磁感应强度大小如何，小球一定能到达环形细圆管的最高点，且小球在最高点一定受到管壁的弹力
C．无论磁感应强度大小如何，小球一定能到达环形细圆管的最高点，且小球到达最高点时的速度大小都相同
D．小球在从细圆管最低点运动到所能到达的最高点的过程中，水平分速度的大小一直减小
11．如图所示的电路中，线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，A、B是两个相同的灯泡，下列说法中正确的是（ ）
A．S闭合后，A立即发光，然后又逐渐熄灭B．S闭合后，A、B同时发光且亮度不变
C．S断开的瞬间，A、B同时熄灭
D．S断开的瞬间，A再次发光，然后又逐渐熄灭
12．如图所示，以下现象中与涡流有关的是（ ）
A．真空冶炼炉熔化金属B．磁电式仪表用铝框做线圈的骨架
C．处于磁场中的导电液体旋转起来D．磁电式仪表中的线圈通电后发生偏转
13．如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1，L1和L2是相同型号的白炽灯，L1与电容器C串联，L2与带铁芯的线圈L串联，R为电阻箱，为交流电压表．当原线圈接有如图乙所示的正弦交变电压时，电路稳定后，两只灯泡的亮度相同，则（ ）
A．电阻箱阻值减小时，电压表示数将减小
B．电压表在t＝1×10－2s时的示数为22V
C．当原线圈所接正弦交流电电压最大值不变，频率增大时，L1变暗，L2变亮
D．当原线圈所接正弦交流电电压最大值不变，频率增大时，L1变亮，L2变暗
14．如图所示，回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒．两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速．两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，磁感应强度为B．若D形盒的半径为R，狭缝的距离为d,高频交流电的电压为U．质量为m，带电量为q的粒子在靠近狭缝的地方由静止开始加速．不计粒子的重力．下列说法正确的是（ ）
A．粒子离开回旋加速器的动能为B．高频交流电的频率为
C．粒子在D形盒中运动的时间为D．粒子在狭缝中运动的时间为
三．简答题，本题8分，请将解答填写在答题卡相应的位置．
15．下图为“研究感应电流产生的条件”的实验电路图．
（1）请用墨笔连线，把实验装置连接完整；
（2）开始实验时，滑片应该放置在____（填“a”或“b”）；
（3）闭合电键后，请写出两种使线圈B中产生感应电流的方法：
a．__________；b．____________．
四．计算题，本题共4小题，共计44分.请在答题卡相应区域内作答，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
16．（8分）如图所示，一个圆形线圈匝数n=1000，面积S＝4×10-2m2、电阻r＝1，在线圈外接一阻值为R＝3的电阻．把线圈放入一个匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面向里，磁场的磁感强度B随时间变化规律如图右所示．求：
（1）内，回路中的感应电动势；
（2）t＝5s时，电阻两端的电压U，并指出a、b两点电势的高低．
17．（12分）如图所示，一个面积为s、匝数为N的半圆形线圈，以直径ab为轴匀速转动，角速度为ω，ab的左侧有垂直于纸面向里（与ab垂直）的匀强磁场，磁感应强度为B．M和N是两个集流环，负载电阻为R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，求：
（1）电流表的示数；
（2）线圈从图示位置起转过1/4转的时间内负载电阻R上产生的热量；
（3）线圈从图示位置起转过1/4转的时间内通过负载电阻R的电荷量；
（4）线圈从图示位置起转过/6角时的电动势瞬时值．
18．（12分）如图所示，两条相距L的足够长平行导轨放置在倾角为θ＝30︒的斜面上，阻值为R的电阻与导轨相连，质量为m的光滑导体棒MN垂直于导轨放置，整个装置在垂直于斜面向下的匀强磁场中，磁场磁感应强度的大小为B．轻绳一端与导体棒相连，另一端跨过定滑轮与一个质量也为m的物块相连，且滑轮与杆之间的轻绳与斜面保持平行，物块距离地面足够高，导轨电阻不计、导体棒电阻为r，轻绳与滑轮之间的摩擦力不计，重力加速度为g．从将物块由静止释放，导体棒滑行距离x速度达到最大，求此过程中：
（1）导体棒的最大速度；
（2）导体棒的最大加速度；
（3）导体棒产生的热量．
（友情提醒：
g不得用10m/s2代入）
19．（12分）如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系xOy，其第一象限存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度的方向水平向右；，磁感应强度的方向垂直纸面向里．一带电荷量为+q、质量为m的微粒从原点出发沿与x轴正方向的夹角为45°的初速度进入复合场中，正好做直线运动，当微粒运动到A（l，l）时，电场方向突然变为竖直向上（不计电场变化的时间），粒子继续运动一段时间后，正好垂直于y轴穿出复合场．不计–切阻力，重力加速度为g．求：
（1）电场强度E的大小；
（2）磁感应强度B的大小；
（3）粒子在复合场中的运动时间．
——★参考答案★——
一．单项选择题，本题共8小题，每小题3分，共24分
二．多项选择题，本题共6小题，每小题4分，共24分．
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
D
B
C
A
B
C
C
B
AD
BC
AD
AB
BD
ACD
三．简答题，本题8分，请将解答填写在答题卡相应的位置
15.
（1）如图………………每根线1分
（2）a
（3）断开电键；上下移动线圈A（或移动滑动变阻器的滑片）
………………
（2）、（3）小题每空2分
四．计算题
16．（8分）解：
（1）根据法拉第电磁感应定律：
……2分
由图可知：
……1分
解得：
E＝2V ……1分
（2）根据法拉第电磁感应定律有：
＝8V……1分
根据闭合电路的欧姆定律：
根据部分电路的欧姆定律：
联立解得：
U＝6V……2分
a＞b……1分
17．（12分）解：
（1）Em＝NBSω……1分
……2分
I＝……1分
（2）Q=……1分
T＝……1分
Q=……2分
（用电流表示数计算半个周期的热量也可，参照标准相应给分）
（3）q＝N……2分
（4）e＝Emsin（）＝NBSω/2……2分
18．（12分）解：
（1）取物块：
T＝mg ……1分
取导棒：
T－mgsinθ－＝0……2分
得：
……1分
（2）取系统：
mg－mgsinθ－＝2ma……2分
得：
v＝0时，am＝g/4……2分
（用隔离法解参考标准相应给分）
（3）根据能量守恒定律：
Q总＝mgx－mgxsinθ－……2分
Qr＝『mgx－』……2分
（用动能定理求解参考标准相应给分）
19．（12分）解：
（1）根据平衡条件，有：
……2分
解得：
……1分
（2）根据平衡条件，有：
……1分
根据牛顿第二定律，有：
……1分
由几何关系可得：
……2分
联立解得：
……1分
（3）由可得：
……1分
微粒做匀速直线运动的时间为：
……1分
做圆周运动的时间为：
……1分
在复合场中运动时间为：
……1分
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