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1、江苏省启东中学2015-2016学年度第一学期期中考试 高二物理（选修）试卷 （考试时间：100分钟 试卷总分：120分） 命题人：黄卫华第卷 选择题一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分，每题只有一个选项是正确的）1关于磁感应强度B = ，下列说法正确的是 ( ) A电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度B一定等于 B磁感应强度大小与电流元 IL的乘积成反比，与F成正比 C磁感应强度方向与电流元 IL在此点的受力方向相同 D磁感强度大小是由磁场本身因素决定的，而与有无检验电流无关2如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的
2、电流a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是( )AO点处的磁感应强度为零Ba、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反Cc、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同Da、c两点处磁感应强度的方向不同3如图所示，a、b都是较轻的铝环，a环闭合，b环断开，横梁可以绕中间支点自由转动，开始时整个装置静止下列说法中正确的是( )A条形磁铁插入a环时，横梁不会发生转动B只有当条形磁铁N极拔出铝环时，横梁才会转动C条形磁铁用相同方式分别插入a、b环时，两环转动情况相同D铝环a产生的感应电流总是阻碍铝环与磁铁
3、间的相对运动4如图所示，为带正电的物体，为不带电的绝缘物块，、叠放在粗糙水平地面上。地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用恒力拉，使、一起无相对滑动地向左加速运动，则在加速阶段，受到施加的摩擦力方向及大小变化是 ( ) A向左，变大 B向左，变小C向左，不变 D先向左后向右，先减小后增大5如图所示，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B0使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度匀速转动半周，在线框中产生感应电流现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化为了产生与线框转动半周过程中同样大小
4、的电流，磁感应强度随时间的变化率 B/t的大小应为( )A4B0/ B2B0/ CB0/ DB0/26一正方形闭合导线框abcd，边长为0.1m，各边电阻均为1，bc边位于x轴上，在x轴原点O右方有宽为0.2m、磁感应强度为1T的垂直纸面向里的匀强磁场区，如图所示，当线框以恒定速度4m/s沿x轴正方向穿越磁场区过程中，如图所示中，哪一图线可正确表示线框从进入到穿出过程中，ab边两端电势差Uab随位置变化的情况( )二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分每小题至少有2个选项是正确的，少选得2分，不选或错选得零分）7在如图所示的电路中，A1和A2是两个完全相同的灯泡，线圈L的自感系数足
5、够大，电阻可以忽略不计下列说法中正确的是 ( ) A合上开关S时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮B断开开关S时，A1和A2都要过一会儿才熄灭C断开开关S时，A2闪亮一下再熄灭D断开开关S时，流过A2的电流方向向右8如图所示是质谱仪的工作原理示意图带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场下列表述正确的是 ( ) A质谱仪是分析同位素的重要工具B速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/BD粒子打在胶片上的位置越
6、靠近狭缝P，粒子的比荷越小9如图甲所示是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连带电粒子在磁场中运动的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示，忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是 ( ) A在Ek t图中应有t4 t3 = t3 t2 = t2 t1B高频电源的变化周期应该等于tx tx1C粒子加速次数越多，粒子最大动能一定越大D要想粒子获得的最大动能增大，可增加D形盒的半径10如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，y轴竖直向上第、象限内有垂直于坐标面向外的匀强磁场，第象限同时存在方向平行于
7、y轴的匀强电场（图中未画出）一带电小球从x轴上的A点由静止释放，恰好从P点垂直于y轴进入第象限，然后做圆周运动，从Q点垂直于x轴进入第象限，Q点距O点的距离为d，重力加速度为g根据以上信息，可以求出的物理量有 ( )A圆周运动的速度大小 B电场强度的大小和方向C小球在第象限运动的时间D磁感应强度大小11如图所示，相距为d的两条水平虚线L1、L2之间是方向水平向里的匀强磁场，磁感应强度为B，正方形线圈abcd边长为L(Ld)，质量为m，电阻为R，将线圈在磁场上方高h处静止释放，cd边刚进入磁场时速度为v0，cd边刚离开磁场时速度也为v0，则下列说法正确的是 ( )A线圈进入磁场的过程中，感应电流
8、为顺时针方向B线圈进入磁场的过程中，可能做加速运动C线圈穿越磁场的过程中，线圈的最小速度可能为D线圈从ab边进入磁场到ab边离开磁场的过程，感应电流做的功为mgd第卷 非选择题三、实验题（本题共4个填空，每一空3分，共12分，请将解答填写在答题纸相应的位置）12一灵敏电流计(电流表)，当电流从它的正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转现把它与一个线圈串联，试就如图中各图指出：(1) 图(a)中灵敏电流计指针的偏转方向为_(填“偏向正极”或“偏向负极”)(2) 图(b)中磁铁下方的极性是_(填“N极”或“S极”)(3) 图(c)中磁铁的运动方向是_(填“向上”或“向下”)(4) 图(d)中线圈从
9、上向下看的电流方向是_(填“顺时针”或“逆时针”) 四、论述计算题（本题共4小题，共64分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13(15分)如图甲所示，在水平地面上固定一对与水平面倾角为的光滑平行导电轨道，轨道间的距离为l，两轨道底端的连线与轨道垂直，顶端接有电源将一根质量为m的直导体棒ab放在两轨道上，且与两轨道垂直已知轨道和导体棒的电阻及电源的内电阻均不能忽略，通过导体棒的恒定电流大小为I，方向由a到b，图乙为图甲沿a b方向观察的平面图若重力加速度为g，在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场，使导体棒在轨道上
10、保持静止 请在图乙所示的平面图中画出导体棒受力的示意图； 求出磁场对导体棒的安培力的大小； 如果改变导轨所在空间的磁场方向，试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度B的最小值的大小和方向14（15分）如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd，线圈平面与磁场垂直。 已知线圈的匝数N=100，边长ab =1. 0m、bc=0.5m，电阻r=2。 磁感应强度B在01s内从零均匀变化到0.2T。 在15s内从0.2T均匀变化到0.2T，取垂直纸面向里为磁场的正方向。求: （1）0.5s时线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向；（2）在15s内通过线圈的电荷量q；（3）在05s内线圈产生
11、的焦耳热Q。15 (16分)如图所示，固定的光滑金属导轨间距为L，导轨电阻不计，上端a、b间接有阻值为R的电阻，导轨平面与水平面的夹角为，且处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。质量为m、电阻为r的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上。初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有沿轨道向上的初速度v0。整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知弹簧的劲度系数为k，弹簧的中心轴线与导轨平行。 求初始时刻通过电阻R的电流I的大小和方向； 当导体棒第一次回到初始位置时，速度变为v，求此时导体棒的加速度大小a；RBv0ab 导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为Ep，求导体棒从开始
12、运动直到停止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q。16（18分）如图（甲）所示，在直角坐标系0xL区域内有沿y轴正方向的匀强电场，右侧有一个以点（3L，0）为圆心、半径为L的圆形区域，圆形区域与x轴的交点分别为M、N。现有一质量为m，带电量为e的电子，从y轴上的A点以速度v0沿x轴正方向射入电场，飞出电场后从M点进入圆形区域，速度方向与x轴夹角为30。此时在圆形区域加如图（乙）所示周期性变化的磁场（磁场从t = 0时刻开始变化，且以垂直于纸面向外为磁场正方向），最后电子运动一段时间后从N点飞出，速度方向与x轴夹角也为30。求：（1）电子进入圆形磁场区域时的速度大小（请作出电子飞行的轨迹图）；（2）
13、0xL区域内匀强电场场强E的大小；（3）写出圆形磁场区域磁感应强度B0的大小、磁场变化周期T各应满足的表达式。江苏省启东中学2015-2016学年度第一学期期中考试 高二年级物理（选修）答案一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分，每题只有一个选项是正确的）1、D 2、C 3、D 4、B 5、C 6、B二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分每小题至少有2个选项是正确的，少选得2分，不选或错选得零分）7、AB 8、ABC 9、AD 10、AC 11、CD三、实验题（本题共4个填空，每一空3分，共12分，请将解答填写在答题纸相应的位置）12、(1)偏向正极(2)S极(3)向上
14、(4)顺时针四、论述计算题（本题共4小题，共64分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13、（15分） 如图所示 根据共点力平衡条件可知，磁场对导体棒的安培力的大小F = mgtan. 要使磁感应强度最小，则要求安培力最小根据受力情况可知，最小安培力Fmin = mgsin，方向平行于轨道斜向上，所以最小磁感应强度Bmin = Fmin/Il = mgsin/Il；根据左手定则可判断出，磁感应强度的方向为垂直轨道平面斜向上14、（15分）(1) 感应电动势 磁通量的变化 解得 代入数据得E1=10V 感应电流的方向adcba(2) 同理可得 感应电流 电量 解得 代入数据得
