云南省大理市下关第一名校2023-2024学年高二上学期期中...

更新时间：2023-12-04 浏览次数：19 类型：期中考试

一、单选题（共36分）

1. (2020高二上·珠海期末) 电流的磁效应揭示了电与磁的关系。下面四幅图中描述磁场方向与电流方向之间的关系，其中磁感线分布正确的是（）

A . B . C . D .

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2. 将长1m的导线ac从中点b折成如图中所示的形状，放于B=0.08T的匀强磁场中，abc平面与磁场垂直。若在导线abc中通入I=25 A的直流电，则整个导线所受安培力的大小为（　　）

A . $\text{[math]}$ N B . $\text{[math]}$ N C . 1.5 N D . 2N

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3. 如图所示，在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时磁铁对水平面的压力为F_N1 ，现在磁铁左上方位置固定一导体棒，当导体棒中通以垂直纸面向里的电流后，磁铁对水平面的压力为F_N2 ，则以下说法正确的是(　)

A . 弹簧长度将变长 B . 弹簧长度将变短 C . F_N1=F_N2 D . F_N1<F_N2

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4. 如图所示一单匝正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′观察，线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B，边长为l，电阻为R，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示位置时（　　）

A . 线圈中感应电流的方向为abcda B . 穿过线圈的磁通量最大 C . 线圈中的感应电流为 $\text{[math]}$ D . 穿过线圈磁通量的变化率为0

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5. 如图所示，三根长直导线A、B、C相互平行，截面为正三角形，三条边的中点分别记为D、E、F点，中心为O点，现给三根导线通入如图方向的等大电流I，已知距导线r处的磁感应强度 $\text{[math]}$ ，其中k为常数，则（　　）

A . D点和E点的磁场方向相同 B . D点和E点的磁场大小不同 C . D、E、F三点中F点磁场最小 D . O点磁场为零

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6. 如图所示，某空间存在正交匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，带电微粒由a点进入该区域并刚好沿ab直线向上运动，下列说法正确的是（　　）

A . 微粒可能做匀变速直线运动 B . 微粒可能带正电 C . 微粒的电势能一定减小 D . 微粒的机械能一定减少

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7. 如图所示，甲是质谱仪，乙是回旋加速器，丙是霍尔元件，下列说法不正确的是（　　）

A . 甲图中，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝说明粒子的比荷越大 B . 乙图中，粒子第 $\text{[math]}$ 次和第 $\text{[math]}$ 次加速后的半径之比是 $\text{[math]}$ C . 丙图中，粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是 $\text{[math]}$ ，且可以判断出带电粒子的电性 D . 丁图中，若载流子带负电，稳定时C板电势低

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8. 如图所示，三个完全相同的半圆形光滑轨道竖直放置，分别处在真空､匀强磁场和匀强电场中，轨道两端在同一高度上。P､M､N分别为轨道的最低点。a､b､c三个相同的带正电绝缘小球同时从轨道左端最高点由静止开始沿轨道运动，则（　　）

A . b球先于a球到达轨道的最低点 B . a､b两球第一次经过轨道最低点时，b球对轨道的压力更小 C . 三小球向下运动过程中，c球到达轨道最低点的速度最小 D . c球运动过程中，其重力势能最小时，电势能一定最大

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9. 如图所示，一带正电粒子沿与圆形区域直径ab成30°的方向从a点以速度v₀进入匀强磁场，经过t时间从b点离开，已知仅在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场。当粒子调整速度大小后，再次从同一位置以相同的方向进入圆形区域磁场，经过2t时间再次离开圆形区域。则粒子调整后的速度为（粒子重力不计）（　　）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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二、多选题（共12分）

10. 如图所示，虚线下方有垂直纸面向里的足够大有界匀强磁场，虚线上方同一高度处有两个完全相同的正方形均匀金属线框1、2 ，线框1做自由落体运动，线框2做初速度为v₀的平抛运动。线框1、2在运动过程中均无旋转。磁场的磁感应强度大小B，线框1恰匀速进入磁场。不计空气阻力，从开始运动到线框完全进入磁场的过程中，下列说法正确的是（　　）

A . 线框2减速进入磁场区域 B . 线框1、2始终处于同一高度 C . 线框1产生的焦耳热小于线圈2产生的焦耳热 D . 通过线框1、 2导线横截面的电荷量相等

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11. 如图（甲）所示，导线 $\text{[math]}$ 和矩形线框 $\text{[math]}$ 共面且均固定，在 $\text{[math]}$ 中通以图（乙）所示的电流（电流正方向为 $\text{[math]}$ 向N），则在 0- $\text{[math]}$ 时间内，（　　）

A . 线框感应电流方向始终沿 $\text{[math]}$ B . 线框感应电流方向先沿 $\text{[math]}$ 后沿 $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ 边始终不受安培力的作用 D . $\text{[math]}$ 边受安培力先向右后向左

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12. 在光滑绝缘水平面上有如图所示两部分的磁场区域Ⅰ和Ⅱ（俯视），分别存在着垂直纸面向里和垂直纸面向外的宽度均为L的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。边长为L的正方形单匝金属线框在水平向右的拉力F的作用下（图中未画出）以初速度 $\text{[math]}$ 进入，且能保持全过程匀速穿过磁场区域。已知线框的电阻为R，则在整个过程中（）

A . 线框受到水平拉力的最大值为 $\text{[math]}$ B . 线框受到水平拉力的最大值为 $\text{[math]}$ C . 线框产生的焦耳热 $\text{[math]}$ D . 线框产生的焦耳热 $\text{[math]}$

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三、实验题（共12分）

13. 一个定值电阻，其阻值约在40~50Ω之间，现需要测量其阻值。给出的实验器材有：电池组 E：电动势9V，内阻约为0.5Ω
电压表V：量程0~10V，内阻20kΩ
电流表A₁：量程0～50mA，内阻约为20Ω
电流表A₂：量程0～300mA，内阻约为4Ω
滑动变阻器R₁：阻值范围0~100Ω，额定电流1A
滑动变阻器R₂：阻值范围0~1700Ω，额定电流0.1A
电键S、导线若干
如上图所示，有两种电路可供选择。测量中为了减小实验误差，实验所用的电流表应为（填代号）滑动变阻器应为（填代号），实验应选图所示的电路图．

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14. 某同学利用下列实验器材测量电源的电动势和内阻。
A．待测电源；
B．电阻箱R（最大电阻值为20 Ω）；
C．定值电阻R₀（电阻值为4990 Ω）；
D．小量程电流表G（I_g＝1 mA，R_g＝10 Ω）；
E．开关、导线若干
该同学设计的实验电路图如图甲所示
1. （1）将定值电阻R₀和小量程电流表G串联改装成电压表，其量程为V；
2. （2）多次改变电阻箱的阻值R，读出对应电流表的示数I，作出图像如图乙所示，则电源的电动势E＝V、内阻r＝Ω。（结果均保留2位有效数字）
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四、解答题（共40分）

15. 如图甲所示，水平放置的2匝线圈，阻值为r=1Ω，面积为S₁=4m² ，线圈与阻值 R=1Ω的电阻相连，在线圈的中心有一个面积为S₂=2m²的有界匀强磁场，磁感应强度按图乙所示规律变化，规定垂直纸面向里的磁感应强度方向为正方向，求：
1. （1）感应电动势的大小？
2. （2）通过电阻的电流大小和方向？
3. （3）电压表读数为多少？
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16. 如图，在倾斜固定的粗糙平行导轨上端接入电动势E＝50V、r＝1Ω内阻的电源和滑动变阻器R，导轨的间距d＝1m，倾角 $\text{[math]}$ ＝37°。质量m＝2kg的细金属杆ab垂直置于导轨上，整个装置处在垂直轨道平面向下的磁感应强度B＝3T的匀强磁场中，图中未画出，细金属杆ab保持静止，导轨与杆的电阻不计。细杆与导轨间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ＝0.5（最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力）。sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s²。调节滑动变阻器使R＝29Ω，求：
1. （1）金属杆中电流；
2. （2）金属杆所受的安培力大小F_A＝？
3. （3）金属杆所受的摩擦力大小f＝？
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17. 如图所示，匀强磁场的边界CD和EF相互平行，宽度为d，磁感应强度为B，一带负电粒子垂直磁场方向射入，入射方向与CD边界夹角为θ= $\text{[math]}$ ，已知粒子的质量为m，电荷量为q，不计粒子重力。
1. （1）若粒子垂直边界EF射出磁场，求粒子运动的速率和在磁场中运动的时间；
2. （2）若粒子运动轨迹恰好与边界EF相切，则粒子的速率为多大？
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18. 如图所示，在平面直角坐标系xOy中，第二象限内有沿y轴负方向的匀强电场，第三象限内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。M、N两平行金属板之间的电压为U，一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从靠近N板的S点由静止开始加速，从y轴上的A点垂直于y轴射入电场，经x轴上的C点与x轴负方向成θ=60°角射入磁场，最后从y轴上的D点垂直于y轴射出磁场，粒子重力不计。求：
1. （1）粒子在A点射入电场速度v₀的大小；
2. （2） A、C两点间的电势差U_AC和粒子在磁场中运动的轨道半径r；
3. （3）粒子从A到C的时间t₁和从C到D的时间t₂之比。
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