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1、浙江省宁波市北仑中学2020-2021学年高二物理上学期期中试题一、单项选择题（共10题，共30分）1.关于电磁感应现象，下列叙述不正确的有A. 真空冶炼炉是利用涡流工作的B. 法拉第发现了电磁感应现象，并利用电磁感应原理制成了人类历史上第一台发电机C. 纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后，发现了法拉第电磁感应定律D. 楞次发现了电流的磁效应，并提出了楞次定律2. 如图所示，若线框abcd不闭合，当磁铁转动时，下列说法中正确的是A线框中产生感应电动势，可跟随磁铁转动B线框中不产生感应电动势，可跟随磁铁转动 C线框中产生感应电动势，不跟随磁铁转动D线框中不产生感应电动势，不跟随磁铁转动3
2、. 如图所示的天平可用来测定磁感应强度。天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽度为L，共N匝，线圈下端悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面。当线圈中通有图示方向的电流I时，在天平左右两边加上质量各为m1、m2的砝码，天平平衡。当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡。由此可知磁感应强度的 A方向垂直纸面向里，大小为B方向垂直纸面向里，大小为C方向垂直纸面向外，大小为D方向垂直纸面向外，大小为4. 在水平放置的光滑绝缘杆ab上，挂有两个金属环M和N，两环套在一个通电密绕长螺线管的中部，如图所示，螺线管中部区域的管外磁场可以忽略，当变阻器的滑动接头向左移动时，两环将怎样运动？A两
3、环一起向左移动B两环一起向右移动C两环互相靠近D两环互相离开5.2020年爆发了新冠肺炎，该病毒传播能力非常强，因此研究新冠肺炎病毒株的实验室必须是全程都在高度无接触物理防护性条件下操作。武汉病毒研究所是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如右下图所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出。流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，下列说法正确的是A. 带电粒子所受洛伦兹力方向由M指向NB. M点的电势高于N点的电势C. 污水流量计也可以用于测量不带电的液体的流速D. 只需
4、要测量MN两点电压就能够推算废液的流量6. 一台发电机输出的电功率为50 kW，输出电压为250 V，现欲用变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻为8，若不考虑输电线路的感抗和容抗对输电的影响，则A输送电压越高，输电线上损失的功率越大B若升压变压器的变压比为1:4，输电线上损失的功率为20 kWC若升压变压器的变压比为1:8，输电线上损失的功率为10 kWD若不用升压变压器，输电线上损失的功率将达到320 kW7. 如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光，要使灯泡变亮，可以采取的方法有A向下滑动PB增大交流电源的电压C减小交流电源的频率D减小电容
5、器C的电容8.如图所示为某种质谱仪的工作原理示意图,此质谱仪由以下几部分构成:粒子源N;P、Q间的加速电场;静电分析器,即中心线半径为R的四分之一圆弧通道,通道内有均匀辐向电场,方向沿径向指向圆心O,且与圆心O等距的各点电场强度大小相等;磁感应强度为B的有界匀强磁场,方向垂直于纸面向外;MO为胶片.由粒子源发出的不同带电粒子经加速电场加速后进入静电分析器,某些粒子能沿中心线通过静电分析器并经小孔S垂直于磁场边界进入磁场,最终打到胶片上.粒子从粒子源发出时的初速度不计,不计粒子所受重力.下列说法中正确的是A.从小孔S进入磁场的粒子速度大小一定相等B.从小孔S进入磁场的粒子动能一定相等C.打到胶片
6、上同一点的粒子速度大小一定相等D.打到胶片上位置距离O点越远的粒子其比荷越大9. 图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为L，磁场方向垂直纸面向里。abcd是位于纸面内的直角梯形线圈，ab与dc间的距离也为L。t=0时刻，ab边与磁场区域边界重合（如图）。现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。取沿adcba的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是 2L/vOL/vtIOL/v2L/vtI2L/vOL/vtI2L/vOL/vtIABCD10. 图中虚线PQ上方有一磁感应强度大小为B的匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向外.O是PQ
7、上一点,在纸面内从O点向磁场区域的任意方向连续发射速率为v0的粒子,粒子电荷量为q、质量为m.现有两个粒子先后射入磁场中并恰好在M点相遇,MO与PQ间夹角为60,不计粒子重力及粒子间的相互作用,下列说法正确的是A.两个粒子从O点射入磁场的时间间隔可能为B.两个粒子射入磁场的方向分别与PQ成30和60角C.在磁场中运动的粒子离边界的最大距离为D.垂直PQ射入磁场的粒子在磁场中的运行时间最长二、不定项选择题（共7题，共28分）11.场强为E的匀强电场和磁感强度为B的匀强磁场正交。如图所示，质量为m的带电粒子在垂直于磁场方向的竖直平面内，做半径为R的匀速圆周运动，设重力加速度为g，则下列结论正确的是
8、 EBA粒子带负电，且qmgE B粒子顺时针方向转动C粒子速度大小vBgRE D粒子的机械能守恒12. 如图(a)、(b)所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯A的电阻接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则 A电路(a)中，断开S，A将渐渐变暗B电路(a)中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗C电路(b)中，断开S，A将渐渐变暗D电路(b)中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗13. 如图所示，两块金属板水平放置，与左侧水平放置的线圈通过导线连接。压力传感器上表面绝缘，位于两金属板间，带正电小球静置于压力传感器上，某一匀强磁场沿线圈的轴向穿过线圈，磁场不变时传感器的示数为
9、1 N，若传感器的示数为2 N，则磁场的变化情况可能是A.竖直向上且均匀增大B.竖直向上且均匀减小C.竖直向下且均匀增大D.竖直向下且均匀减小14.如图所示，粗糙木板 MN 竖直固定在方向垂直纸面向里的匀强磁场中t0 时，一个质量为 m、电荷量为 q 的带正电物块沿 MN 以某一初速度竖直向下滑动，则物块运动的 vt 图象可能是15.如图所示,置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线,与套在铁芯上部的线圈A相连,套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平光滑导轨上,导轨上有一根金属棒ab静止处在垂直于纸面向外的匀强磁场中.下列说法正确的是A.圆盘顺时针加速转动时,ab棒将向右运动B.
10、圆盘顺时针匀速转动时,ab棒将向右运动C.圆盘顺时针减速转动时,ab棒将向右运动D.圆盘逆时针加速转动时,ab棒将向左运动16. 如图所示,正方形abcd区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,O点是cd边的中点,一个带正电的粒子(重力忽略不计)从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内,经过时间t0刚好从c点射出磁场.现设法使该带电粒子从O点以各种不同的速率沿纸面以与Od成30角的方向(如图中虚线所示)射入正方形内,下列说法中正确的是A.该带电粒子不可能刚好从正方形的某个顶点射出磁场B.若该带电粒子从ab边射出磁场,它在磁场中经历的时间可能是t0C.若该带电粒子从bc边射出磁场,它在磁场中经历的
11、时间可能是t0D.若该带电粒子从cd边射出磁场,它在磁场中经历的时间可能是t017. 两根相距为L的足够长的金属弯角光滑导轨按如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边与水平面的夹角为37.质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,导轨的电阻不计,回路总电阻为2R,整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中.当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v沿导轨匀速运动时,cd杆恰好处于静止状态,重力加速度为g,以下说法正确的是 A.ab杆所受拉力F的大小为mgtan 37B.回路中电流为C.回路中电流的总功率为mgvsin 37D.m与v大小的关系为m=三、
12、实验题（每空2分，共12分）18. 在“研究电磁感应现象”的实验中,所需的实验器材如图所示。现已用导线连接了部分实验电路。(1)请将线路连接完整。(2)实验时,将线圈L1插入线圈L2中,闭合开关的瞬间,观察到检流计的指针发生偏转,这个现象揭示的规律是 。(3)某同学设想使线圈L1中电流逆时针(俯视)流动,线圈L2中电流顺时针(俯视)流动,可行的实验操作是。A.抽出线圈L1B.插入软铁棒 C.使变阻器滑片P左移 D.断开开关19.（1）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，下列器材需要的有_A干电池组B滑动变阻器C学生电源 D直流电压表E多用电表 F条形磁铁 G可拆变压器（铁芯、两
13、个已知匝数的线圈）（2）变压器的工作原理是：_（3）如图，当左侧线圈“0”“16”间接入12V电压时，右侧线圈“0”“4”接线柱间输出电压可能是_A6VB4.3VC2.1V四、计算题（共3题，每题10分，共30分）20. 图（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO匀速转动，线圈的匝数n=100、电阻r=10 W，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90 ，与R并联的交流电压表为理想电表。 在t0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量F随时间t按图（乙）所示正弦规律变化。 求：（1）交流发电机产生的电动势的最大值；（2）写出感应
14、电流随时间变化的函数表达式；（3）交流电压表的示数；（4）线圈从图示位置转动90过程中通过电阻R的电量。（5）1min时间内外力对线框所做的功。-2.002.03.146.289.42/10-2Wbt /10-2sOdORBabcV（甲）（乙）21. 如图所示，相距为R的两块平行金属板M、N竖直放置，小孔S1、S2与O在同一水平线上，且。以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在匀强磁场，磁感应强度为B。T为收集板，板上各点到O点的距离均为2R，其中CO、DO与水平方向夹角均为60，板两端点的连线水平。质量为m、带电量为-q的粒子，经S1进入M、N间的电场后，通过S2进入磁场，经过磁场后打在收集板T
15、上。粒子在S1处的速度以及粒子所受的重力均不计。（1）圆形磁场区域磁场方向是垂直纸面向外还是垂直纸面向里？（2）如果MN间的电压为，粒子打在收集板T的哪个位置？（3）若在第（2）问中MN的电压下，假设有一群质量不等但带电量相同的粒子从S1射入经过S2进入磁场后偏转，则能被收集的粒子的质量应满足什么条件？（粒子间的相互作用忽略不计）22.如图甲所示,两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距L=1 m,导轨平面与水平面的夹角=37,下端连接阻值R=1 的电阻;质量m=1 kg、阻值r=1 的匀质金属棒cd放在两导轨上,到导轨最下端的距离L1=1 m,棒与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,与导轨间的动
16、摩擦因数=0.9.整个装置处于与导轨平面垂直(向上为正)的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示.认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知在0-1.0 s内,金属棒cd保持静止.sin 37=0.6,cos 37=0.8,g取10 m/s2.(1)求0-1.0 s内通过金属棒cd的电荷量;(2)求t=1.1 s时金属棒cd所受摩擦力的大小和方向;(3)1.2 s后,对金属棒cd施加一沿导轨向上的拉力F,使金属棒cd沿导轨向上做加速度大小为a=2 m/s2的匀加速运动,请写出拉力F随时间t(从施加F时开始计时)变化的关系式.北仑中学2020学年第一学期高二年级期中考试物理答案一、单项选择题
17、（共10题，共30分）题号12345678910答案DCBCDBBCAA二、不定项选择题（共7题，共28分）题号11121314151617答案ABCADADACDCABCAD三、实验题（每空2分，共12分）18. （1）连接线路 （2） 穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流 (3) BC 19. (1) CE G (2) 互感 或电磁感应 (3) C 四、计算题（共3题，各10分，共30分）20.（1）200V 2分 （2） 2分 (3) 2分 (4)0.02C 2分 (5)12000J 2分21.(1)垂直纸面向外 2分 （2）正中央处 3分（3） 5分22.(1)1C 3分 (2)6.2N，方向沿导轨向上 4分 （3） N 3分