丰城中学2022-2022学年下学期高二期中考试试卷物理（课改实验班）本试卷总分值为100分考试时间为100分钟一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分）1、如图所示，一段导线abcd弯成半径为R、圆心角为90°的部分扇形形状，置于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直。线段ab和cd的长度均为。流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示。则导线abcd所受到的安培力为（）A．方向沿纸面向上，大小为B．方向沿纸面向上，大小为C．方向沿纸面向下，大小为D．方向沿纸面向下，大小为2、一带电粒子以初速度沿垂直电场线的方向，先后穿过宽度相同且紧邻在一起的有明显边界的匀强电场和匀强磁场，如图甲所示。电场和磁场对粒子做功为W1，粒子穿出磁场时的速度为；若把电场和磁场正交叠加，如图乙所示，粒子仍以初速度穿过叠加场区，电场和磁场对粒子做功为W2，粒子穿出磁场时的速度为。比较W1和W2、和的大小（，不计重力）（）A．W1=W2、>B．W1=W2、=C．W1<W2、<D．W1>W2、>3、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源两极相连接的两个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，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是（）A．减小磁场的磁感应强度B．增大匀强电场间的加速电压C．增大D形金属盒的半径D．减小狭缝间的距离4、图甲、乙所示分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化.下列法说正确的是（）A.图甲表示交流电，图乙表示直流电B.两种电压的有效值相等C.图甲所示电压的瞬时值表达式为u=311sin100πtV-7-\nD.图甲所示电压经匝数比为10：1的理想变压器变压后，频率变为原来的5、如图所示，xOy坐标平面在竖直面内，x轴沿水平方向，y轴正方向竖直向上，在图示空间内有垂直于xOy平面的水平匀强磁场．一带电小球从O点由静止释放，运动轨迹如图中曲线．关于带电小球的运动，下列说法中正确的是( )A．OAB轨迹为半圆B．小球运动至最低点A时速度最大，且沿水平方向C．小球在整个运动过程中机械能增加D．小球在A点时受到的洛伦兹力与重力大小相等6、某理想变压器原线圈输入电功率为P，原、副线圈匝数比为k，在副线圈上接一内阻为r的电动机，电动机正以速度v匀速向上提升质量为m的重物，已知重力加速度为g，则变压器原线圈两端的电压为( )A．PkB.C．PkD.7、如图所示，当滑动变阻器滑动触头向左移动时，右边导轨上导体棒MN向右移动，则a、b两点和c、d两点电势关系是（）A． B．C． D．8、一个矩形线圈匀速地从无磁场的左边空间先进入磁感应强度为B1的匀强磁场，然后再进入磁感应强度为B2的匀强磁场，最后进入没有磁场的右边空间，如图所示.若B1＝2B2，方向均始终和线圈平面垂直，则在下图所示图中能定性表示线圈中感应电流i随时间t变化关系的是(电流以逆时针方向为正)()二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）9、如图所示，光滑的“∏”形金属导体框竖直放置，质量为m的金属棒MN与框架接触良好．磁感应强度分别为B1、B2的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在abcd和cdef区域．现从图示位置由静止释放金属棒MN，当金属棒进入磁场B1区域后，恰好做匀速运动．以下说法中正确的有( )A．若B2＝B1，金属棒进入B2区域后将加速下滑B．若B2＝B1，金属棒进入B2区域后仍将保持匀速下滑C．若B2>B1，金属棒进入B2区域后可能先加速后匀速下滑D．若B2>B1，金属棒进入B2区域后可能先减速后匀速下滑-7-\n10、如图所示，两虚线之间存在匀强磁场，矩形线圈竖直下落.如果线圈受到的磁场力总小于其重力，则它在1、2、3、4位置时的加速度关系为()11、如图所示,线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,电容器两极板水平放置.在两极板间,不计重力的带正电粒子Q在t=0时由静止释放,若两板间距足够宽,则下列运动可能的是（）A.若t=0时,线圈平面与磁场垂直,粒子一定能到达极板B.若t=0时,线圈平面与磁场平行,粒子在两极间往复运动C.若t=0时,线圈平面与磁场垂直,粒子在两极间往复运动D.若t=0时,线圈平面与磁场平行,粒子一定能到达极板12、如图所示，在xOy平面内存在着磁感应强度大小为B的匀强磁场，第一、二、四象限内的磁场方向垂直纸面向里，第三象限内的磁场方向垂直纸面向外．P(－L,0)、Q(0，－L)为坐标轴上的两个点．现有一电子从P点沿PQ方向射出，不计电子的重力( )A．若电子从P点出发恰好经原点O第一次射出磁场分界线，则电子运动的路程一定为B．所有从P点出发，斜向上过原点O后再到达Q点的电子，其运动的路程一定为2πLC．所有从P点出发，斜向下过原点O后再到达Q点的电子，其运动的路程一定为πLD．若电子从P点出发经原点O到达Q点，则nπL(n为任意正整数)都有可能是电子的路程三、填空题（根据题目要求进行作图或把正确答案填在答题卷的相应横线上，共2题，总计12分）13、（4分）应用如图所示的实验器材来研究电磁感应现象及判定感应电流方向．在给出的实物图中，已用实线作为导线连接了部分实验电路（1）请用实线作为导线从箭头１和２处开始完成其余部分电路的连接；（2）将线圈L1插入L2后，能使感应电流与合上开关时方向相同的实验操作是（）A．闭合开关稳定后拔出软铁棒．B．闭合开关稳定后拔出线圈L1．C．闭合开关稳定后使变阻器滑片P左移．D．闭合开关稳定后断开开关．14、（8分）一台发电机最大输出功率为4000kW,电压为4000V，经变压器T1升压后向远方输电。输电线路总电阻R=1kΩ．到目的地经变压器T2降压，使额定电压为220V的用电器正常工作。若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，T1和T2-7-\n为理想变压器，发电机处于满负荷工作状态，则输电线上的功率损失；输电线上的电压损失；升压变压器T1原、副线圈匝数比。降压变压器T2原、副线圈匝数比。四、计算题（本题共4小题，共40分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位．）15、（8分）如图所示，有界匀强磁场边界线SP平行于MN，SP和MN相距为d，速率不同的同种带电粒子电荷量为e，质量为m。从S点沿SP方向同时射入磁场.其中穿过a点的粒子速度v1与MN垂直；穿过b点的粒子速度v2与MN成60°角，设两粒子从S到a、b所需时间分别为t1和t2，(重力不计)则：①穿过a、b两处的粒子速度之比②两粒子从S到a、b所需时间之比16、（9分）如图（a）所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路。线圈的半径为r1.在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图（b）所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0.导线的电阻不计。求：①0至t1时间内通过电阻的电流大小和方向②0至t1时间内通过电阻的电量q③0至t1时间内电阻上产生的热量Q17、（11分）如图所示，空间中直线PQ以上存在磁感强度为4B的匀强磁场，PQ以下存在着磁感强度为B的匀强磁场，磁场方向均垂直纸面向里，厚度不计的平行绝缘板EF、GH间距为d，垂直于PQ放置，有一个质量为m的带电粒子，电量为q，从EF的中间小孔M点射出，速度与水平方向成30o角，直接到达PQ边界并垂直边界射入上部磁场，轨迹如图所示，以后的运动过程中，经一段时间后，粒子恰好能从GH板的小孔N点穿出，（粒子重力不计）求：（1）粒子从M点出发的初速度v；-7-\n（2）粒子从M点出发，到达N点所用时间；（3）若粒子出发条件不变，EF板不动，将GH板从原点位置向右平移，若仍需让粒子穿过N点，则GH到EF的垂直距离x应满足什么条件？（用d来表示x）18、（12分）如图甲所示，MN、PQ是相距d＝1m的足够长平行光滑金属导轨，导轨平面与水平面成某一夹角，导轨电阻不计；长也为1m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，ab的质量m＝0.1kg、电阻R＝1Ω；MN、PQ的上端连接右侧电路，电路中R2为一电阻箱；已知灯泡电阻RL＝3Ω，定值电阻R1＝7Ω，调节电阻箱使R2＝6Ω，重力加速度g＝10m/s2.现断开开关S，在t＝0时刻由静止释放ab，在t＝0.5s时刻闭合S，同时加上分布于整个导轨所在区域的匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面斜向上；图乙所示为ab的速度随时间变化图象．(1)求斜面倾角α及磁感应强度B的大小；(2)ab由静止下滑x＝50m(此前已达到最大速度)的过程中，求整个电路产生的电热；(3)若只改变电阻箱R2的值．当R2为何值时，ab匀速下滑中R2消耗的功率最大？消耗的最大功率为多少？丰城中学2022-2022学年下学期高二期中考试答案物理（课改实验班）-7-\n一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分）1、A2、D3、C4、C5、B6、A7、C8、C二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）9、BD10、AC11、AB12、ABC三、填空题（每空2分，共12分）13、（1）如右图（2）C14、400kw；；；四、计算题15、（8分）答案：①1:2；②3：216、（9分）答案①；方向从b到a②③17、（11分）-7-\n18、（12分）解析 (1)S断开时，ab做匀加速直线运动，从图乙得a＝＝6m/s2由牛顿第二定律有mgsinα＝ma，所以有sinα＝，即α＝37°，t＝0.5s时，S闭合且加了磁场，分析可知，此后ab将先做加速度减小的加速运动，当速度达到最大(vm＝6m/s)后接着做匀速运动．匀速运动时，由平衡条件知mgsinα＝F安，又F安＝BId I＝R总＝R＋R1＋＝10Ω联立以上四式有mgsinα＝代入数据解得B＝＝1T（5分）(2)由能量转化关系有mgsinαx＝mv＋Q代入数据解得Q＝mgsinαx－mv＝28.2J（3分）(3)（4分）改变电阻箱R2的值后，ab匀速下滑时有mgsinα＝BdI所以I＝＝0.6A通过R2的电流为I2＝IR2的功率为P＝IR2联立以上三式可得P＝I2＝I2当＝时，即R2＝RL＝3Ω，功率最大，所以Pm＝0.27W.答案(1)37° 1T(2)28.2J(3)3Ω 0.27W-7-
