甘肃天水一中学年高二下学期入学考试物理试题含答案解析.docx

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甘肃天水一中学年高二下学期入学考试物理试题含答案解析

甘肃天水一中【最新】高二下学期入学考试物理试题

学校:

___________姓名：

___________班级：

___________考号：

___________

一、单选题

1．如图所示，开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直，且一半在磁场内，一半在磁场外，若要使线框中产生感应电流，下列办法中不可行的是（　　）

A．将线框向左拉出磁场B．以bc边为轴转动（小于60°）

C．以ab边为轴转动（小于90°）D．以ad边为轴转动（小于60°）

2．如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示．在

时间内直导线中电流向上，则在

时间内线框中感应电流的方向与所受安培力情况是（）

A．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左

B．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右

C．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右

D．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左

3．如图所示的电路中，D1和D2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻值与R相同．在电键接通和断开时，灯泡D1和D2亮暗的顺序是（）

A．接通时D1先达最亮，断开时D1后灭

B．接通时D2先达最亮，断开时D2后灭

C．接通时D1先达最亮，断开时D2后灭

D．接通时D2先达最亮，断开时D1后灭

4．.如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度．两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速度释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面．下面对于两管的描述可能正确的是（　　）

A．A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的

B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的

C．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的

D．均只受重力，同时下落，题干有误

5．如图所示，把一个闭合线框放在蹄形磁体的两磁极之间，蹄形磁体可以绕竖直轴转动，闭合线框也可以绕竖直轴转动，当蹄形磁体逆时针（从上往下看）转动时，有关线圈的运动下列说法正确的是（　　）

A．线圈将顺时针方向转动

B．线圈仍保持静止

C．线圈将逆时针方向转动，转速与磁铁相同

D．线圈将逆时针方向转动，转速比磁铁小

6．如图所示电路中，L为自感系数较大的线圈。

在滑动变阻器的滑片P由A端向B端迅速滑动的过程中，当P经过C点的瞬时，电路中的电流为I1；在滑片P由B端向A端迅速滑动的过程中，当P经过C点的瞬时，电路中的电流为I2；若将P一直置于C点，电路中的电流为I0，则（　　）

A．I1=I2=I0

B．I1＜I0＜I2

C．I1=I2＞I0

D．I1＞I0＞I2

7．甲、乙两个完全相同的铜环可绕固定轴OO’旋转，当两环以相同的初始角速度开始转动后，由于阻力，经过相同的时间后便停止.若将环置于磁感应强度B大小相同的匀强磁场中，甲环的转轴与磁场方向平行，乙环的转轴与磁场方向垂直，如图所示，当甲、乙两环同时以相同的角速度开始转动后，则下列判断正确的是（）

A．甲环先停

B．乙环先停

C．两环同时停下

D．无法判断两环停止的先后顺序

8．当一带正电q的粒子以速度v沿螺线管中轴线进入该通电螺线管，若不计重力，则（）

A．带电粒子速度减小；

B．带电粒子速度方向改变；

C．带电粒子速度增大；

D．带电粒子速度方向不变

9．长度为20cm的通电直导线放在匀强磁场中，电流的强度为1A，受到磁场作用力的大小为2N，则磁感应强度B：

（）

A．B＝10TB．B≥10TC．B≤10TD．不能确定

10．如图所示，一金属球用绝缘细线悬挂于O点，将金属球拉离平衡位置并释放，金属球摆动过程中经过有界的水平匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界．若不计空气阻力，则（　　）

A．金属球向右穿过磁场后，还能摆至原来的高度

B．在进入和离开磁场时，金属球中均有感应电流

C．金属球进入磁场后离平衡位置越近速度越大，感应电流也越大

D．金属球最终将静止在平衡位置

二、多选题

11．位于光滑水平面的小车上放置一螺线管，一个比螺线管长的条形磁铁沿着螺线管的轴线水平穿过，如图所示，在此过程中（　　）

A．磁铁做匀速直线运动B．磁铁做减速运动

C．小车向右做加速运动D．小车先加速后减速

12．变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这是因为（　）

A．增大涡流，提高变压器的效率B．增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量

C．减小涡流，提高变压器的效率D．增大铁芯中的电阻，以减小发热量

三、实验题

13．如图所示器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流方向．

（1）在给出的实物图中，用实线作为导线将实验器材连成实验电路．

（2）将线圈L1插入L2中，合上开关，能使感应电流与原电流的绕行方向相同的实验操作是__________．

A．插入软铁棒

B．拔出线圈L1

C．使变阻器阻值变大　

D．断开开关

四、解答题

14．汤姆孙提出的测定带电粒子的比荷（

）的实验原理如图所示．带电粒子经过电压为U的加速电场加速后，垂直于磁场方向进入宽为L的有界匀强磁场，粒子穿过磁场时发生的偏转位移是d，若磁场的磁感应强度为B．求：

（1）带电粒子的比荷．

（2）带电粒子在磁场中运动时间

15．如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ=37°角，下端连接阻值为R的电阻．匀强磁场方向与导轨平面垂直．质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：

（1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；

（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小；

（3）在上问中，若R=2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向．

参考答案

1．B

【分析】

磁通量是穿过线圈的磁感线的条数．对照产生感应电流的条件：

穿过电路的磁通量发生变化进行分析判断有无感应电流产生；

【详解】

A、将线框向左拉出磁场，穿过线圈的磁通量减小，有感应电流产生，故A不符合题意；

B、以bc边为轴转动（小于

），穿过线圈的磁通量

保持不变，没有感应电流产生，故B符合题意；

C、以ab边为轴转动（小于

），穿过线圈的磁通量减小，有感应电流产生，故C不符合题意；

D、以ad边为轴转动（小于

），穿过线圈的磁通量从

减小到零，有感应电流产生，故D不符合题意；

不可行的故选B．

【点睛】

对于匀强磁场磁通量，可以根据磁感线条数直观判断，也可以根据磁通量的计算公式

（α是线圈与磁场方向的夹角）进行计算；

2．C

【解析】

【详解】

BD．在

时间内，直导线中的电流向上，由乙可知在

～T时间内直线电流方向向下，根据安培定则知导线右侧磁场的方向垂直纸面向外，电流逐渐增大则磁场逐渐增强，根据楞次定律，金属线框中产生顺时针方向的感应电流；故B项不合题意，D项不合题意．

AC．根据左手定则，知金属框左边受到的安培力方向水平向右，右边受到的安培力水平向左．离导线越近，磁场越强，则左边受到的安培力大于右边受到的安培力所以金属框所受安培力的合力水平向右，故A项不合题意，C项符合题意．

3．A

【解析】

电键接通瞬间，电路中立即产生电流，但线圈中产生自感电动势，阻碍电流的增加，故开始时通过灯泡D1的电流较大，故灯泡D1较亮；电路中自感电动势阻碍电流的增加，但不能阻止电流增加，电流稳定后，两个灯泡一样亮，即D1灯泡亮度逐渐正常，电键断开瞬间，电路中电流要立即减小零，但线圈中会产生很强的自感电动势，与灯泡D1构成闭合回路放电，故断开时D1后灭，故A正确，BCD错误，故选A；

点睛：

本题考查了通电自感和断电自感，关键是明确线圈中自感电动势的作用是阻碍电流的变化，但不能阻止电流变化.

4．A

【解析】由题意可知，小球在B管中下落的速度要小于A管中的下落速度，故说明小球在B管时受到阻力作用；其原因是金属导体切割磁感线，从而使闭合的导体中产生感应电流，由于磁极间的相互作用而使小球受向上的阻力；故B管应为金属导体，如铜、铝、铁等，而A管应为绝缘体，如塑料、胶木等，故A正确，BCD错误；故选A.

点睛：

本题应注意在发生电磁感应时，由于安培力的作用而消耗了机械能产生了电能，故磁体受到的一定为阻力．

5．D

【解析】转动磁铁时，导致铝框的磁通量增加，从而产生感应电流，出现安培力，导致铝框转动，根据楞次定律可知，为阻碍磁通量增加，则导致铝框与磁铁转动方向相同，但快慢不一，转速比磁铁小；故选D.

点睛：

考查楞次定律、法拉第电磁感应定律，知道感应电流的磁通量总阻碍引起感应电流的磁场变化，同时掌握铝框与磁场方向平行时，感应电流最大，当与磁场方向垂直时，感应电流最小．

6．B

【解析】滑片在A点时，滑动变阻器接入电阻最大，电路中电流最小，则当滑片下移时，电流将变大，而此时线圈将阻碍电流的增大；故电流较小；而当滑片从B向A移动时，由于开始时电流较大，向上运动时，线圈中电流将减小，故线圈将阻碍电流的减小；故此时I2将保持在B点时的电流；而滑片固定在C点时，电流小于在B点时的电流；故有：

I1＜I0＜I2，故选B．

7．B

【解析】

甲、乙两环同时以相同的角速度开始转动后，甲环磁通量不变，所以不会产生感应电流，乙在转动过程中磁通量发生变化，产生感应电流，机械能减少，则乙环先停下来

故选B

8．D

【解析】由于长通电螺线管中产生的磁场方向平行于螺线管的中心轴线，与正粒子的运动方向平行，则正粒子在磁场中不受洛伦兹力，正粒子重力又不计，则粒子做匀速直线运动，故D正确，ABC错误．故选D.

点睛：

本题关键是了解通电螺线管磁场方向特点．当带电粒子与磁场方向平行时，不受洛伦兹力．

9．B

【解析】试题分析：

根据安培力公式：

F=BILsinθ；得：

，因为sinθ≤1，所以B≥10T；故选B。

考点：

安培力

【名师点睛】解决本题的关键要掌握当磁场的方向与通电导线方向垂直时所受安培力最大F=BIL；比较简单．

10．B

【解析】

圆环向右穿过磁场后，会产生电流，圆环中将产生焦耳热，根据能量守恒知圆环的机械能将转化为电能，所以回不到原来的高度了，故A错误．当圆环进入或离开磁场区域时磁通量发生变化，会产生电流．故B正确．整个圆环进入磁场后，磁通量不发生变化，不产生感应电流，机械能守恒．离平衡位置越近速度越大，感应电流为零．故C错误．在圆环不断经过磁场，机械能不断损耗过程中圆环越摆越低，最后整个圆环只会在磁场区域来回摆动，因为在此区域内没有磁通量的变化（一直是最大值），所以机械能守恒，即圆环最后的运动状态为在磁场区域来回摆动，而不是静止在平衡位置．故D错误．故选B．

点睛：

本题为楞次定律的应用和能量守恒相合．注意楞次定律判断感应电流方向的过程，先确认原磁场方向，再判断磁通量的变化，感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通量的变化．

11．BC

【详解】

AB．磁铁水平穿入螺线管时，螺线管中将产生感应电流，阻碍磁铁的运动。

同理，磁铁穿出螺线管时也会产生的感应电流也阻碍磁铁的运动，故整个过程中，磁铁做减速运动，故A错误，B正确；

CD．对于小车上螺线管来说，在此过程中，螺线管受到的安培力都是水平向右，这个安培力使小车向右运动，且一直做加速运动，C正确，D错误。

故选BC。

12．CD

【详解】

变压器的铁芯，在整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象称为涡流现象，要损耗能量，不用整块的硅钢铁芯，其目的是增大电阻，从而为了减小涡流，减小发热量，提高变压器的效率，故CD正确，AB错误；

故选CD。

13．BCD

【解析】

（1）探究电磁感应现象实验电路分两部分，电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，检流计与副线圈组成另一个闭合电路；电路图如图所示；

（2）根据楞次定律可知，若使感应电流与原电流的绕行方向相同，则线圈L2中的磁通量应该减小，故拔出线圈L1、使变阻器阻值变大、断开开关均可使线圈L2中的磁通量减小，故A错误，BCD正确．

14．

（1）

（2）

【解析】由动能定理可知，Uq=

mv2；

设带电粒子在磁场中运动的半径为r，则由几何关系可知：

r2=L2+（r-d）2；解得

；

由牛顿第二定律可知：

Bqv=m

联立解得：

；

（2）粒子运动的周期

粒子运动的偏转角

运动的时间：

点睛：

本题考查带电粒子在带电粒子在磁场中运动问题的应用；要注意洛仑兹力在磁场中运动解题关键为“定圆心，找半径”由牛顿第二定律求解，而在电场中要注意应用动能定理的应用．

15．

（1）4m／s2

（2）10m/s（3）0.4T，方向垂直导轨平面向上

【解析】

试题分析：

（1）金属棒开始下滑的初速为零，根据牛顿第二定律：

①

由①式解得

＝10×（O.6－0.25×0.8）m／s2=4m／s2②

（2）设金属棒运动达到稳定时，速度为

，所受安培力为F，棒在沿导轨方向受力平衡

③

此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻

消耗的电功率：

④

由③、④两式解得

⑤

（3）设电路中电流为I，两导轨间金属棒的长为l，磁场的磁感应强度为B

⑥

⑦

由⑥、⑦两式解得

⑧

磁场方向垂直导轨平面向上

考点：

导体切割磁感线时的感应电动势；牛顿第二定律

【名师点睛】本题主要考查了导体切割磁感线时的感应电动势、牛顿第二定律．属于中等难度的题目，解这类问题的突破口为正确分析安培力的变化，根据运动状态列方程求解．开始下滑时，速度为零，无感应电流产生，因此不受安培力，根据牛顿第二定律可直接求解加速度的大小；金属棒下滑速度达到稳定时，金属棒所受合外力为零，根据平衡条件求出安培力．