内容正文:
高二年级物理学科试卷
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有
一项是符合题自要求的。
1.桌面上放置一“U”形磁铁,用能绕端点转动的绝缘轻杆悬挂半径为r、厚度为的铝制
薄圆盘,圆盘的平衡位置恰好位于两磁极之间,如图甲所示。若将圆盘拉离平衡位置一个固
定角度后由静止释放(如图乙所示),圆盘在竖直平面内来回摆动(圆盘面始终与磁场垂直),经
t,时间停下:若保持圆盘半径r和厚度d不变,仅将材料替换成电阻率和宝度都更大的铅,重
复以上实验,圆盘经,时间停下。不计转轴和空气的阻力,则观察到的现象是
A.t,明显大于t
B.t,明显小于t
C.t2几乎等于t
D.条件不足,.无法判断t2与t1的关系
2如图所示,为法拉第圆盘发动机的示意图:铜质圆盘安装在水平铜轴上,圆盘位于两磁极
之间,两磁极产生的磁场(视为磁感应强度为B的匀强磁场)区域面积小于圆盘面积,磁场
方向与圆盘平面垂直。两铜片C、D分别与转动轴和圆盘的边缘接触。不计接触点的摩擦力和
空气阻力。在外力作用下圆盘以恒定的角速度ω顺时针转动(从左向右看)。己知圆盘半径为r,
电路中只考虑定值电阻R,其余电阻忽略不计,下列说法正确的是
A.因圆盘无磁通量变化,故电阻R中无电流通过
B.铜片C的电势高于铜片D的电势
C流过电阻R的电流大小为安
D.若使圆盘反向转动,同时对调磁极,电阻R中的电流方向不变
3.如图所示,边长为L的正方形abcd区域内有匀强磁场,ad边中点处0有一粒子源,向磁
场内各方向均匀发射速率均为V。的电子,ab边恰好没有电子射出,已知电子的比荷为k,则
A.bc边有电子射出
B磁感强度大小为号
C.从ad边射出的电子在磁场中运动的最长时间为
4Vo
D.从cd边射出的电子距离d点最远距离为号L
高二年级物理学科试卷第1页(共6页)
4.如图所示,竖直平面内一质地均匀的正方形线框bcd通过两根等长的绝缘细线悬挂在
长直导线N的下方,线框中通有困示方向的恒定电流,当MN中无电流时,每根绝缘细线的拉
力为T:当N中通入大小为I,的电流时,每根细线的拉力均为入T(0<入<I):当N中通入大小为
1,的电流时,测得每根细线的拉力刚好为零。已知长直通电导线周围空间某点的磁感应强度大
小与导线中的电流大小成正比,与该点到导线的距高成反比,绝缘细线的长度等于线框边长的一半,
不考虑线框四条边相互的磁场作用,下列说法正确的是
A.MN通入电流I,、I,时,安培力使线框有收缩趋势
B.两次通入的电流方向均为M一N
C.MN中两次所通的电流大小关系为上=1一λ
12
D.MN中有电流时,其在ad边所在处产生的磁感应强度大小是bc边所在处的2倍
5如图所示,在磁感应强度大小B,方向水平且垂直纸面向里的匀强磁场中,有一根长L的竖
直光滑绝缘细杆MN,细杆顶端套有一个质量m、电荷量q(q>O)的小环。现让细杆以恒定的速
度V(V<)沿垂直磁场方向水平向右匀速运动,同时释放小环(竖直方向初速度为0),小环
最终从细杆底端飞出,重力加速度为g,关于小环在杆上的运动,下列说法正确的是
A,小环的轨迹是一条直线
B.小环做类平抛运动
C.洛伦兹力对小环做负功
D.小环在运动过程中机械能增加
\x
x D
6.粒子加速器是高能物理实验的重要工具,常见的粒子加速器有直线加速器与回旋加速器,分别如
图所示,回旋加速器D形金属盒半径为R,磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,下列说法不
正确的是
图甲
图乙
A.两种粒子加速器都需要接交流电
B.在图甲中粒子在狭缝间做加速运动,在漂移管(金属圆简)内做匀速直线运动
4t-cm nt i n st
C,增大图乙中所接的电源电压U,粒子在加速器中获得的最大动能也增加
D.利用图乙加速H后,在不改任何变条件的情况下,也可以加速He
7如图所示,一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动,其轨迹半径
为R,已知电场强度大小为E,方向竖直向下:磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,不计
空气阻力,重力加速度大小为g,则下列说法中正确的是
A.液滴带正电
B.带电液滴运动速度大小为V=R
E
C.若突然仅撤去匀强磁场,带电液滴的机械能一定不断增加
D.若突然仅撤去匀强电场,带电液滴的机械能可能不变
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多
项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.如下图甲所示,一个闭合矩形金属线圈abcd从一定高度释放,且在下落过程中线圈平面始
终在竖直平面上。在它进入一个有直线边界的足够大的匀强磁场的过程中,取线圈dc边刚进
磁场时t=O,则描述其运动情况的图线可能是下图乙中的
甲
9.如图所示,匀强磁场方向垂直于线圈平面,先后两次将线圈从同一位置匀速地拉出有界磁
场,第一次拉出时的速度为V,第二次拉出时的速度为2v.这两次拉出线圈的过程中,下列说
法正确的是
XXX
A.线圈中的感应电流之比为1:2
×
0
B.线圈中产生的电热之比为1:2
X
××
C.施力的方向与速度方向相同,外力的功率之比为1:2
×××X
D.流过线圈任一截面的电荷量之比为1:2
10.医生常用CT扫描机给病人检查病灶,CT扫描机的部分工作原理如图所示。电子从静止开
始经加速电场加速后,沿水平方向进入垂直纸面的矩形匀强磁场(偏转磁场),最后打在靶上的P
高二年级物理学科试卷第3页(共6页)
点,产生X射线。己知MN间的电压为U,磁场的宽度为d,电子的比荷为k电子高开磁场时的
速度偏转角为·,其重力忽略不计,则下列说法正确的是
A.偏转磁场的方向垂直纸面向外
加速电场
偏转磁场
B电子进入磁场的速度大小为四
k
C.电子在磁场中做圆周运动的半径
sin0
D.偏转磁场的磁感应强度大小为学、受
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)利用如图所示的装置,探究通电直导线周围产生磁场的分布规律,已知直导线MM
中电流通过控制电路(未画出)可以调节电流I的大小,P为磁感应强度传感器,可以测出A、
B、C等各点磁感应强度大小B,利用刻度尺可以测出A、B、C等测量点距直导线的距离L请
完成下列问题:
因应强度传超
(1)根据你已有的知识,该实验应用的物理思想为
A.控制变量法
B.理想模型法
C.等效替代法
D.转化法
(2)经多次测量,并将处理数据统计为下列表格中,其中测量点A、B、C距离直导线分别为
2cm、3cm、5cm磁感应强度的单位:×10-2T
电流1
电流21
电流31
测量点A
3.0
6.1
8.9
测量点B
1.9
4.0
6.1
测量点C
1.2
2.3
3.6
据此表格数据,初步得出的实验结论为:
(3)如图乙所示,A、B为彼此绝缘且相互垂直通有电流大小相等的导体圆,若通电导体圆A
高二年级物理学科试卷第4页(共6页)
在中心0产生的勋场大小为B,根据本实验,可以确定中心0的做场大小为」
12.(8分)1834年,物理学家楞次在分析了许多实验事实后,总结得到电融学中一重要的
定律一园次定律,某兴趣小组利用如图(A)研究电隙感应现象。
(A)
(B)
(C)
(I)如果在团合开关时发现灵做电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后,将A线圈迅速
插入B线圈中,电流计指针将
偏转(填“向左”“向右”或“不”):
(2)按照图(A)连好电路,并将A线圈插入B线圈中后,若要使灵敏电流计的指针向左偏转,
可采取的操作是
A插入铁芯
B.拔出A线圈
C.滑动变阻器的滑片向左滑动
(3)G为指针零刻度在中央的灵敏电流表,连接在直流电路中时的偏转情况如图甲中所示,即
电流从电流表G的左接线柱进入时,指针也从中央向左偏。若把它与一螺线管串联进行电磁
感应实验,则图乙中的条形磁体的运动方向是向
(填“上”或“下”),图丙中的条形
磁体下端为
极(填“N”或“S”)。
甲
乙
丙
(4)为了进一步研究,该小组又做了如图(B)实验,磁体从靠近线圈上方由静止下落。在
磁体穿过整个线圈的过程中,传感器显示电流;随时间,的图像如图(C)所示,由图可得
到的结论是
A.感应电流方向与线圈中的磁通量增减有关
B,感应电流方向与磁佚下落速度的大小有关
C.感应电流大小与线圈中磁通量的变化快慢有关
高二年级物理学科试卷第5页(共6页)
13.(10分)如图所示,相距为L的光泔导轨由圆弧及足够长的水平两部分构成,轨道水平部
分处在磁感应强度为B的匀强磁场中。质量为3m电阻为R的导体棒cd静止放在水平轨道上,
质量为2m电阻为4R的导体棒ab固定在圆弧轨道上,导体棒ab距水平轨道的高度为h。现静
止释放导体棒ab,已知忽略空气阻力,重力加速度为g。试求:
(1)导体棒ab上产生的最多热量
(2)从ab棒进入水平轨道时开始计时,
到碰到cd棒之前,磁感应强度B随时间变化
满足什么关系时,cd棒始终保持静止状态,
已知t=0时,磁感应强度为Bo,ab棒距cd棒
的距离为S
14.(12分)如图所示的平面直角坐标系x0y,在第I象限内有平行于y轴竖直向上的匀强电
场;在第V象限的正三角形abc区域内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场,正三角形边长为L,
且ab边与y轴平行.一质量为m、电荷量为q的粒子,从y轴上的P(0,h)点,以大小为%
的速度沿x轴正方向射入电场,通过电场后从x轴上的a(2h,0)点进入第Ⅳ象限,又经过磁场
从y轴上的某点进入第Ⅲ象限,且速度与y轴负方向成45°角,不计粒子所受的重力.求:
(1)电场强度E的大小:
↑y
(2)abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值.
a
XX
b
15.(18分)如图所示,一个质量为m边长为L电阻为R的正方形线框,从h的高度由静止自
由下落,然后进入高度为H(L<)的匀强磁场,线框刚好匀速穿出磁场,己知匀强磁场的磁
感应强度为B,重力加速度为g,忽略空气阻力,线框平面始终保持竖直状态。求:
(1)线框刚进入磁场时的加速度
(2)线框穿过磁场区域过程中产生的焦耳热
(3)线框从开始释放到穿出磁场时的时间
h
X
X
X
X
高二年级物理学科试卷第6页(共6页)高二物理
参考答案
一、二选择题:
题号
1
2
3
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
D
B
B
ABC
AB
CD
11.(每空2分,共6分)
(1)A
(2)在误差允许的范围内,通电直导线周围空间某点的磁感应强度大小与导线中的电流
大小成正比,与该点到导线的距离成反比。(只要合理均给分)
(3)V2B
12.(8分)
(1)向右(2分)
(2)B(2分)
(3)下S(每空1分)
(4)AC(2分,选对而不全对的1分)
2mgh=2mV2
13(10分)(1)ab棒下滑过程中机械能守恒得,
1分
ab棒与cd棒在水平轨道上运动时,动量守恒
2mV)=5mV2
2分
Q=22m2-
2
由系统能量守恒得
2
2分
4
Qb=50=
24
mgh
25
.ab棒产生的热量
1分
(2)要使cd棒保持静止不动,需使回路中的磁通量保持不变
BoLS=BL (S-Vit)
2分
S
故有B=
B
(0《t<
不写条件,也不扣分)
2分
S-t2gh
高二物理参考答案
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(共3页)
14(12分)
(1)(4分)粒子从P到a做类平抛运动
水平方向h=Vot
1分
竖直方向h=at2
1分
又Eq=ma
1分
解之得E=mv
1分
2gh
(2)(8分)设粒子经过a点时与X轴成9角,由平抛运动的规律可得
tan0-2x分=1
2分
即0=45
1分
粒子进入磁场时的速度V=。=V2V。1分
c0s日
由牛顿第二定律得qVB=mv
2分
由几何关系知,粒子从b点离开磁场,满足题设条件,即r一L时,
2
磁感应强度最小B2
gL
2分
说明:其他解法,只要合理均给分
15.(18分)如图所示
(1)(4分)线框从1到2过程,做自由落体运动,V1=√2g1分
线框刚进入磁场时有,E=BLV
1分
贵
由牛顿第二定律得,mg-BIL=ma
1分
联立以上方程可得线框网刚进入磁场时的加速度a=g-2哑
1分
mR
(2)(5分)线框从4到5过程,匀速运动,设速度为V,由平衡条件得,mg2
R
分
线框从1到5过程,由能量守恒定律得线框穿过磁场区域过程中产生的焦耳热
Q-mg(L+h+H)2mv月
2分
解之得Qmg(L+hH)mg2
2B4L4
1分
(9分)线框从1到2过程,自由落体运动对的时间t
1分
设线框3位置(线框刚好完全进入磁场)时的速度为V2,线框从2到3过程,由动量定理
得,mgt-Bil△t=m△V
即mgt2-BLq=mV2-mV1
2分
又9学婴
1分
高二物理参考答案
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解得时间t2
2gH-小y2i2
R
1分
mg
线框从3到4过程做加速度为g的匀加速直线运动,则V?-V3=2g(H-L)1分
mgR
m2g2R2
运动时间t3=
3-V28212√B442g(H-)
1分
=3B2
线框从4到5过程,匀速运动的时间t4,=m9R
L
1分
综合以上时间方程可得线框从开始释放到穿出磁场时的时间为
20(H-1)-2gh 1382
m2g2R2
mgR
m2g2R2
L3B2
T=t1+t2+t3+t4=
R
+22V1
B4虹42g(H-)
十
1分
Ng
mg
mgR
说明:其他解法,只要合理均给分
X
XX!4X
5
高二物理参考答案
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