山东省济宁市兖州区2020-2021学年高二下学期物理期中考试试卷
试卷更新日期：2021-06-25 类型：期中考试
一、单选题
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1. 以下有关磁场的相关知识叙述正确的是（ ）A、磁场和磁感线都是客观存在的 B、磁场中某点磁感应强度的方向跟放在该点的小磁针N极受力方向一致 C、将通电导线放在磁场中，若不受安培力，说明该处磁感应强度为零 D、运动的电荷在磁场中一定受洛伦兹力的作用2. 如图所示为LC振荡电路中电容器极板上所带电荷量随时间变化的q-t图像，下面判断正确的是（ ）
A、t1时刻，电容器两极板间电势差最小 B、t2时刻，振荡电路中的电流最小 C、t3时刻电感线圈中磁场的磁感应强度正在增大 D、t4~t5时间内，电场能逐渐转化为磁场能3. 如图所示，pq为一段半径为R圆弧导线，O点为圆心，poq夹角θ=120°，磁感应强度为B的匀强磁场垂直纸面向里。若导线中通有大小为I的电流，则通电导线所受安培力的大小为（ ）
A、2BIR B、BIR C、 D、4. 如图所示，电感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，LA、LB是两个相同的灯泡，电阻R2的阻值约等于R1的三倍，则（ ）
A、闭合开关S时，LA、LB同时达到最亮，且LB更亮一些 B、闭合开关S时，LA、LB慢慢亮起来，LB立即亮，最终LB更亮一些 C、电路接通稳定后，断开开关S时，LA慢慢熄灭，LB闪亮后才慢慢熄灭 D、电路接通稳定后，断开开关S时，LA慢慢熄灭，LB慢慢熄灭，并没有闪亮一下5. 图甲是小米手机无线充电器的示意图。其工作原理如图乙所示，该装置可等效为一个理想变压器，送电线圈为原线圈，受电线圈为副线圈。当ab间接上220V的正弦交变电流后，受电线圈中产生交变电流。送电线圈的匝数为n1 ， 受电线圈的匝数为n2 ， 且n1∶n2=5∶1.两个线圈中所接电阻的阻值均为R，当该装置给手机快速充电时，手机两端的电压为5V，充电电流为2A，则下列判断正确的是（ ）
A、无线充电时，手机上受电线圈的工作原理是“电流的磁效应 B、快速充电时，流过送电线圈的电流为10A C、快速充电时，两线圈上所接电阻的阻值R=18.75Ω D、充电期间使用手机，回路中的电流不会发生变化6. 如图，虚线MN的右侧有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，两电荷量相同的粒子P、Q从磁场边界的M点先后射入磁场，在纸面内运动。射入磁场时，P的速度VP垂直于磁场边界，Q的速度VQ与磁场边界的夹角为45°。已知两粒子均从N点射出磁场，且在磁场中运动的时间相同，则（ ）
A、P和Q的质量之比为1∶4 B、P和Q的质量之比为 ∶1 C、P和Q速度大小之比为 ∶1 D、P和Q速度大小之比为1∶27. 如图所示，宽为2L的两条平行虚线间存在垂直纸面向里的匀强磁场。金属线框位于磁场左侧，线框平面与磁场方向垂直，af、de、bc边与磁场边界平行，ab、bc、cd、de边长为L，ef、fa边长为2L。线框向右匀速通过磁场区域，以de边刚进人磁场时为计时零点。则线框中感应电流随时间变化的图线可能正确的是（ ）（感应电流的方向逆时针为正）
A、
B、
C、
D、
8. 如图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的足够长感光板。从圆形磁场最高点P以大小为 的速度垂直磁场沿各方向射入大量带正电的粒子，且粒子所带电荷量为q、质量为m。不考虑粒子间的相互作用力及粒子的重力，关于这些粒子的运动，以下说法正确的是（ ）
A、射出磁场的粒子不能垂直打在MN上 B、粒子在磁场中运动的圆弧轨迹不可能过圆心O C、射出磁场的粒子其出射方向的反向延长线不可能过圆心O D、射出磁场的粒子的速度方向都是相互平行的二、多选题
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9. 质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示。下列表述正确的是（ ）
A、N带正电，M带负电 B、M的速率大于N的速率 C、洛伦兹力对M做正功，对N做负功 D、M的运行时间小于N的运行时间10. 图甲为远距离输电示意图，升压变压器原、副线圈匝数比为1∶100，降压变压器原副线圈匝数比为100∶1，远距离输电线的总电阻为200Ω。若升压变压器的输人电压如图乙所示，输人功率为750kW。下列说法中正确的有（ ）
A、用户端交流电的频率为100Hz B、输电线路损耗功率为180kW C、用户端电压为250V D、输电效率为76%11. 如图，正方形abcd中△abd区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，△bcd区域内有方向平行bc的匀强电场（图中未画出）。一带电粒子从d点沿da方向射入磁场，随后经过bd的中点e进入电场，接着从b点射出电场。不计粒子的重力。则（ ）
A、粒子带正电 B、电场的方向是由b指向c C、粒子在磁场、电场中运动的时间之比为π ∶2 D、粒子在b点和d点的动能大小相等12. 在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图所示。PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为a、质量为m，电阻为R的单匝金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从如图实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为 ，则下列说法正确的是（ ）
A、此时线框中的电功率为 B、此时线框的加速度为 C、此过程中回路产生的电能为 D、此过程中通过线框截面的电荷量为13. 关于洛伦兹力的应用，下列说法正确的是（ ）
A、图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压U B、图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出A极板是发电机的负极，B极板是发电机的正极 C、图丙是速度选择器，带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是 D、图丁是质谱仪的主要原理图。其中 在磁场中偏转半径最小的是三、实验题
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14. 如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。
(1)、将图中所缺的导线补接完整。(2)、如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合，上开关后可能出现的情况有∶①将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将向偏转（选填“左”或“右"）；
②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将向偏转（选填“左”或“右”）；
(3)、在做“探究电磁感应现象”实验时，如果副线圈两端不接任何元件，则副线圈电路中将___________A、可以用楞次定律和安培定则判断感应电动势方向 B、不能用楞次定律和安培定则判断感应电动势方向 C、因电路不闭合，无电磁感应现象 D、有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势四、解答题
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15. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=2T。边长L= 10cm的正方形线圈abcd共300匝，线圈的电阻r=2Ω，线圈绕垂直于磁感线且与线圈共面的对称轴OO'匀速转动，角速度 ，外电路电阻R= 6Ω，求∶
(1)、由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势；(2)、理想交流电压表的示数；16. 如图所示，在直角三角形abc区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，大量质量为m、电荷量为+q的同种粒子以相同的速度沿纸面垂直于ac边射入场区，结果在bc边仅有 的区域内有粒子射出。已知ab边的长度为L，bc和ac的夹角为60°，不计粒子重力及粒子间的相互作用力。
(1)、粒子的入射速度；(2)、从bc边射出的粒子在磁场中运动的最长时间。17. 两足够长且不计电阻的光滑金属轨道如图甲所示放置，间距为d=0.5m，在左端弧形轨道部分高h=1.8m处放置一金属杆a，弧形轨道与平直轨道的连接处光滑无摩擦，在平直轨道右端放置另一金属杆b，杆a、b的电阻分别为Ra= 3Ω、Rb=6Ω，在平直轨道区域有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B=4T。现杆b以初速度大小v0=6m/s开始向左滑动，同时由静止释放杆a，杆a由静止滑到水平轨道的过程中，通过杆b的平均电流为0.5A；从a下滑到水平轨道时开始计时，a、b运动的速度一时间图像如图乙所示（以a运动方向为正方向），其中ma= 3kg，mb= 2kg，g取10m/s2 ， 求∶
(1)、杆a在弧形轨道上运动的时间；(2)、杆a在水平轨道上运动过程中通过其截面的电荷量；(3)、在整个运动过程中杆a产生的焦耳热。18. 如图所示，一水平分界线MN把足够长的竖直边界AB和CD之间的空间分为上下两部分，MN上方区域存在竖直向下的匀强电场，MN下方区域存在垂直纸面向外的匀强磁场。在AB和CD边界上，距MN高h处分别有P、Q两点。一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子（重力不计）以初速度V从点P垂直于边界AB进入匀强电场，经偏转后从边界MN进人匀强磁场，并恰好不从边界AB射出。若匀强电场的电场强度 。求∶
(1)、粒子刚进人磁场时的速度v；(2)、匀强磁场的磁感应强度B；(3)、调节AB与CD两边界间的距离，使粒子恰好从Q点离开CD边界，求粒子从P点进入电场到Q点离开CD边界运动时间的可能值。
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