高二年级下册期中考试仿真模拟试题（四）含答案详解新教材人教第二册物理

高二下学期期中考试仿真模拟试题（四）

一、选择题（1--8单选，9--12多选）

1.如图（a）所示，线圈abed在匀强磁场中绕轴匀速转动，产生一交流电。电路的

路端电压随时间变化规律如图（b）所示，不计线圈电阻。则（）

A.0.05s时穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化最慢

B.线圈从图示位置转过30。，此时产生的电动势大小为5j^V

C.此交变电流的周期是0.2s,线圈转动的角速度是5〃rad/s

D.图中交流电压表的示数是14.1V

2.如图所示，同一竖直面内有M、N两点，例N连线与水平方向的夹角6=30。，。点

为MN连线的中点。当MN上方仅存在竖直向下的匀强电场时，质子以水平向右的速

度v从。点进入电场，将从N点离开电场；当MN上方仅存在垂直于竖直面向里的匀

强磁场时，质子以相同速度"从。点进人磁场，将从M点离开磁场。若质子的重力忽

略不计，则电场强度与磁感应强度的比值为（）

O

........法工、4

A.九B.3C,巫VD.1

3332

3.如图所示，为洛伦兹力演示仪的结构示意图。由电子枪产生电子束，玻璃泡内充有稀

薄气体，在电子束通过时能够显示电子的径迹。当通有恒定电流时前后两个励磁线圈之

间产生匀强磁场，磁场方向与两个线圈中心的连线平行。电子速度的大小和磁感应强度

可以分别通过电子枪的加速电压U和励磁线圈的电流/来调节。适当调节U和/,玻璃

泡中就会出现电子束的圆形径迹。通过下列调节，一定能让圆形径迹半径减小的是（）

励磁线圈

玻璃泡

电子枪

A.减小U,增大/B.增大U,减小/

C.同时减小U和/D.同时增大。和/

4.如图所示，把一根通电的硬直导线。分，用轻绳竖直悬挂在通电螺线管正上方，直导

线中的电流方向由。向b,忽略导线对硬直导线两端的弹力，下列说法中正确的是（）

A.闭合开关S瞬间，硬直导线。端所受安培力向上

B.闭合开关S后，从上往下看，硬直导线顺时针旋转

C.闭合开关S后，轻绳中的拉力会变小

D.若只增加通电螺线管的线圈匝数，则硬直导线处于同一位置时所受安培力减小

5.一矩形导线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的正弦交流电如图

甲所示，导线框电阻不计，匝数为100匝，把线框产生的交流电接在图乙中理想变压器

的A、B两端，&为热敏电阻（温度升高时，其电阻减小），R为定值电阻，电压表为理

想交流电表，则（）

A

甲乙

A.在图甲的t=0.02s时刻，矩形线圈平面与磁场方向平行

B.变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为〃=36&sin50R（V）

C.线框转动过程中磁通量变化率最大值为0.36Wb/s

D.用处温度升高时，电压表Vi示数与V2示数的比值变大

6.为了测量化工厂的污水排放量，技术人员在排污管末端安装了流量计（流量。为单位

时间内流过某截面流体的体积）。如图所示，长方体绝缘管道的长、宽、高分别为。、b、

C,左、右两端开口，所在空间有垂直于前后面、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在

上、下两个面的内侧固定有金属板M、N,污水充满管道从左向右匀速流动，测得M、

N间电压为U,污水流过管道时受到的阻力大小是/=其中k为比例系数，L

为污水沿流速方向的长度，v为污水的流速，则有（）

、一।/小*=八abU

A.污水的流量。

B.金属板M的电势一定低于金属板N的电势

C.电压U与污水中的离子浓度有关

D.左、右两侧管口的压强差为始二

he

7.汽车的〃点火线圈〃实际上是一个变压器低压直流通过一个开关输入初级线圈，在开关

断开或闭合的瞬间，将会在次级线圈中产生脉冲高电压形成电火花图1和图2分别是初

级线圈、次级线圈电压随时间变化的图像，则（）

UN

12

O

6‘374

图1

A.h时刻开关刚断开

B.次级线圈的匝数比初级线圈要多

C.t2至t3间穿过次级线圈的磁通量为零

D.开关断开与闭合瞬间次级线圈产生的感应电动势方向相同

8.图甲为一种家用门磁防盗报警器，由磁条和主机组成，门窗均可使用.乙图为其简化

示意图，安装时，将磁条固定在门框上，主机安装在与其等高的门板边缘，门关上时,

两者刚好靠在一起。当主机开关闭合时，若门被打开，磁条与主机分离，主机内的触发

器就会工作，带动报警器发出报警声。下列有关说法正确的是（）

主机

甲乙

A.触发器内是一个开关，当主机与磁条靠近时，开关是断开的

B.触发器可以由铜制成

C.磁条的两极对调后，该报警器不能正常工作

D.本装置是利用电流的磁效应工作的

9.如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场中，垂直磁场方向固定一边长为L的正方形线

框abed,线框每边电阻均为R。将线框的顶点a、b接在电动势为E、内阻为R的电源

上，开关S闭合电路稳定后（）

X。XXbX

A.线框的ad边和be边受到的安培力方向相反

B.线框的ab边与de边受到的安培力方向相反

C.整个线受到的安培力大小为0

4BEL

D.整个线框受到的安培力大小为-----

10.如图所示，ef、gh为两水平放置的相互平行的金属导轨，ab、cd为搁在导轨上的两

金属棒，与导轨接触良好且无摩擦。当一条形磁铁从某一高度自由下落向下靠近导轨时,

下列说法正确的是()

A.磁铁的加速度小于gB.磁铁的加速度等于g

C.如果下端是N极，两棒向外运动D.如果下端是S极，两棒相向靠近

口.如图所示，平面直角坐标系的第一象限内存在着垂直纸面向外、磁感应强度大小为

28的匀强磁场，第四象限内存在着垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。

一带正电的粒子从原点。以某一速度沿与x轴成30。角方向斜向上射入磁场，且在第一

象限运动时的轨迹圆的半径为R,已知带电粒子的质量为m,所带电荷量为q,且所受

重力可以忽略。则()

川

2B

<9xxxx

B

XXX

A.粒子在第一象限和第四象限两磁场中运动的轨迹圆半径之比为1:2

2冗m

B.粒子完成一次周期性运动的时间为宣

3qB

C.粒子从。位置入射后第二次经过x轴时的位置到坐标原点的距离为3R

D.若仅将粒子的入射速度大小变为原来的2倍，则粒子完成一次周期性动的时间将减

少

12.如图为学校配电房向各个教室的供电示意图，T为理想变压器，匕、4为监控室供

电端的电压表和电流表，匕、4为监控校内变压器输出端的电压表和电流表，R1、R2

为教室的负载电阻，匕、A为教室内的监控电压表和电流表，配电房和教室间有相当

长的一段距离，则当开关s闭合时，以下说法正确的是（）

A.电流表4和A示数都变大B.电流表A的示数变大

C.电压表匕的示数变小D.电压表％和匕的示数都变小

二、实验题

13.某同学设计了一个加速度计，如图所示。较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移，

滑块两侧用弹簧3拉着；静止时，两弹簧为自然长度；R为滑动变阻器，4是滑动片，

它与电阻器任一端间的电阻值都与它到这端的距离成正比。这个装置实际上是一个加速

度传感器。工作时将框架固定在被测物体上，使弹簧及电阻R均与物体的运动方向平行,

当被测物体加速运动时，滑块将在弹簧的作用下，以同样的加速度运动。通过电路中仪

表的读数，可以得知加速度的大小。已知两个电池E的电动势相同，均为9V,内阻可

以不计；滑块的质量为0.6kg,两弹簧的劲度系数均为2xl02N/m,电阻器的全长9.0cm,

被测物体可能达到的最大速度为20m/s2（弹簧在弹性形变内），电压表为指针式直流电

压表（可视为理想电压表），零刻度在表盘中央（即可显示正负电压），当P端的电势高

于Q端时，指针向零点右侧偏转，当被测物体的加速度为零时，电压表的示数为零；当

被测物体的加速度达到最大时，电压表的示数为满偏量程。

23

(1)当加速度为零时，应将滑动片调到距电阻器左端cm处；

(2)当物体具有图示方向的加速度a时;电压表的指针将向零点(填"左"、

"右")侧偏转；

(3)所给电压表量程为V；当电压表示数为1.5V时，物块加速度为

__________m/s2

(4)若将电压表的表盘换成直接表示加速度大小及方向的刻度盘，则表盘的刻度

(填"均匀"、"非均匀”)分布。

14.生活中常使用光控开关来控制照明电路。光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电

阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大,

照度单位为/x)。研究小组测出某光敏电阻在不同照度下的阻值如图所示。

照度加

(1)根据图中曲线，说明阻值随照度变化的特点。

(2)如图所示，48、C、D为电磁继电器的四个接线柱。工作时，应将.

(填"4B"或"C、D")接照明电路。已知电磁铁线圈的电阻&=30.0。，电流超过

=60mA时可吸合衔铁。则当线圈两端电压超过V时，照明电路开始

工作。

(3)如图所示，用笔画线代替导线，完成实物电路连接。已知电源E电动

势为3V,内阻不计，要求当天色渐暗照度降低至l.O(lx)时启动照明电路，则定值电

阻的取值应为Q。

K

15.如图所示，粗细均匀的电阻为r的金属圆环放在磁感应强度为B的垂直环面的匀强磁

场中。圆环直径为d,电阻为二的金属棒ab在开始处与环相切，使ab始终以垂直于棒

2

的速度”向左运动，当ab端的连线到达圆环的直径位置时，问:

(1)ab棒中的电流是多大？

(2)a、b两端哪端电势高？岫两端电势差为多大？

xxx6x

16.如图所示，两条平行的金属导轨放在绝缘平面上，平面倾角为6=37°,两导轨间的

距离为d=0.5m,斜面所在区域有垂直斜面向上的磁场，以与M点等高处。为原点，

沿平行导轨向下方向建立坐标轴，磁感应强度沿无轴方向均匀变化，变化规律为

B=k°x(e=0.8T/m),金属棒质量m=0/kg、电阻R=0.2Q、长度d=0.5m,

开始时金属棒静止在MN处，金属导轨上端外接一电源，电源可为金属棒提供恒定电

流/=1A,电流方向如图所示。，=0时刻由静止释放金属棒，不计导轨电阻，金属棒

与导轨间的动摩擦因数为〃=0.5,重力加速度g取10m/s,,sin37°=0.6,

cos37°=0.8,兀取3.14。

（1）判断金属棒所受安培力的方向，写出安培力与龙的关系式；

（2）求金属棒下滑的最大距离s；

（3）通过计算证明金属棒做简谐运动，并指出简谐运动的平衡位置；

（4）求金属棒完成一个周期的运动消耗的电能（结果保留三位有效数字）。（提示：简

谐运动的周期公式7=2兀理，&为回复力比例系数）

17.如图，光滑绝缘水平桌面上存在相邻的两个矩形区域CDWN与NM/7G,其中

CD=NM=CH=2d、CN=NG=d,两区域分别存在竖直向下和竖直向上的匀强磁

场，磁感应强度大小相等。有一足够长的光滑绝缘弧形轨道的末端固定在。。边的中点P,

轨道末端切线水平。现有一带电量为+4,质量为根的小球从距离桌面高为/?的轨道上静止

释放，从尸点垂直CO边进入磁场区域后，由。点射出。已知小球的电量始终保持不变，

重力加速度大小为g。

(1)求磁感应强度8的大小；

(2)若要使小球能从右边区域的G点射出，求小球释放高度”；

(3)若将右边区域的磁场换为匀强电场，电场方向平行于桌面且与夹角为53。指向

MH边,仍将小球从(2)问中的高度〃释放，最终小球从G"边上距G点4处离开电场

2

区域，求小球从进入磁场到离开电场所用的总时间几

18.如图所示,在y轴右侧x=0到x=0.5J区域存在两个关于x轴对称且电场强度大小均为

E的匀强电场，紧靠电场右方存在着足够宽的匀强磁场①，在y轴左侧存在一半径为d、圆

心坐标为(-40)的匀强磁场②，匀强磁场②外侧紧贴一圆心角夕=270。的绝缘刚性圆筒,

圆筒关于x轴对称放置。一质量为m、电荷量为一q的带电粒子以速度为=巨%从(0,0.5d)

m

的A点水平射入匀强电场，粒子经过匀强磁场①区域后恰好从(0,-0.5d)点由另一个匀

强电场水平飞出。已知匀强磁场②区域的磁感应强度大小为瓦，匀强电场的电场强度大小

后=逊眩，不计粒子重力，粒子在圆筒壁上碰撞反弹时无能量损失.求：

(1)带电粒子在第一象限离开电场的坐标；

(2)匀强磁场①区域中的磁感应强度大小历；

(3)不计粒子碰撞反弹的时间，粒子从A点出发到第一次回到A点的总时间。

高二下学期期中考试仿真模拟试题（四）参考答案

1.B

【详解】

A.由题图（b）可知0.05s时路端电压达到峰值，则线圈产生的感应电动势达到峰值，此时

穿过线圈的磁通量为0,磁通量变化最快，故A错误；

B.从图示位置开始计时，线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式可写为

E=Emsincot

当线圈转过30。时，产生的感应电动势大小为

E=Emsinax-10拒xsin30"V=50V

故B正确；

C.由题图（b）可知，此交变电流的周期为T=0.2s,线圈转动的角速度为

<y=空=1Oitrad/s

T

故C错误；

D.图中交流电压表的示数为交变电压的有效值，即

u=2p^v=i（）v

V2

故D错误。

故选B»

2.B

【详解】

设M0与。N长度均为L,质子在匀强电场中做类平抛运动，有

Lsin6»=-吗2

2m

Lcos0=vt

得到

_2mv2sin0

E=------------

eLcos0

质子在匀强磁场中做匀速圆周运动，有

Rsin0^-L

2

得至U

_2772vsin0

D—

eL

得至U

_E—___v__—_4y

Bcos203

故选Bo

3.A

【详解】

根据电子所受洛伦兹力的方向结合安培定则判断出励磁线圈中电流方向是顺时针方向，电子

在加速电场中加速，由动能定理有

电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，有

eBvo=m—

解得

_mvQ_1\2mU

r~e

减小电子枪的加速电压u,增大励磁线圈中的电流/从而导致电流产生的磁场B增大，都可

以使电子束的轨道半径变小。

故选A。

4.B

【详解】

A.由安培定则可知螺线管左端为S极、右端为N极，直导线。端处磁感线斜向左下方，由

左手定则可知，直导线。端所受安培力垂直纸面向里。选项A错误；

B.同理可得，直导线b端所受安培力垂直纸面向外，所以，从上往下看，硬直导线顺时针

旋转。选项B正确；

C.用特殊位置分析法，直导线顺时针旋转后，达到其电流方向与螺线管最近处的电流方向

同向平行，而同向电流相互吸引，所以，轻绳中的拉力会变大。选项C错误；

D.增加通电螺线管的线圈匝数，其周围的磁感强度将增大，直导线处于同一位置时所受安

培力增大。选项D错误。

故选B。

5.D

【详解】

A.由图甲可知在t=0.02s时刻，电压”0,即磁通量变化量为零，此时线框处于中性面上,

线框平面与磁场方向垂直，选项A错误；

B.由图知最大电压360V,交流电的周期为T=0Q2s,则

2万2万

a)=—=——rad/s=100^rad/s

T0.02

所以变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为

u=36>/2sin100^/(V)

选项B错误;

C.根据E,〃=N——可得线框转动过程中磁通量变化率最大值为

Ar

丝=%=g1wb/s=0.36V2Wb/s

ArN100

选项c错误；

D.原副线圈电压比不变，原线圈电压不变，则副线圈电压不变。Rt处温度升高时，阻值减

小，电流增大，则N电压增大，而副线圈电压不变，所以V2示数减小，则电压表Vl、V2示

数的比值增大，选项D正确。

故选D。

6.D

【详解】

AC.由于稳定状态下

Eq-qvB

可得上下两极板间的电压

U=Ec=Bvc

可知电压U与污水中的离子浓度无关，而流量

A、C错误；

B.根据左手定则，金属板M的电势一定高于金属板N的电势，B错误;

D,由于液体匀速流动，因此

l\pbc-f

左、右两侧管口的压强差

,fkav2

Ap=—=-------

behe

D正确。

故选D。

7.B

【详解】

A.根据图像可知h时刻开关刚闭合。故A错误；

B.依题意需要用低电压产生高电压电火花，则需要次级线圈的匝数比初级线圈要多，故B

正确；

C.t2至t3间穿过次级线圈的磁通量不为零，磁通量的变化量为零，故C错误；

D.根据图像可知断开瞬间电压相反，感应电动势方向相反，故D错误。

故选B。

8.A

【详解】

A.门关上时，磁条与主机刚好靠在一起，此时报警器不工作，说明电路是断开的；当主机

开关闭合时，若门被打开，磁条与主机分离，主机内的触发器就会工作，带动报警器发出报

警声，说明此时触发器内开关是闭合的，选项A正确；

B.触发器与磁条之间存在磁力的作用，所以触发器不可能是铜制成的，因为铜没有磁性，

选项B错误；

C.无论磁条哪个磁极靠近触发器，都存在磁力作用，所以两极对调后，该报警器仍能正常

工作，选项C错误；

D.本装置是利用磁体能够吸引磁性物体的特点工作的，选项D错误；

故选Ao

9.AD

【详解】

A.线框ad、be边中的电流方向相反，受到的安培力方向相反，选项A正确；

B.线框。b边与de边中的电流方向相同，所受的安培力方向相同，选项B错误;

CD.设a、b间电阻为r,则

1—=1-1-1-

rR3R

所以

3

r=-R

4

根据闭合电路欧姆定律干路电流

,E4E

I=---------=----

所以安培力

小如竺也

7/?

选项D正确、C错误。

故选AD。

10.AD

【详解】

AB.根据楞次定律的推论"阻碍相对运动"，则磁铁下落过程所受安培力向上，所以磁铁的加

速度小于g,则A正确；B错误;

CD.根据楞次定律的推论"增缩减扩"，由磁铁下落过程中，通过闭合回路的磁通量增大，则

两棒相向靠近，与磁铁的N、S方向无关，所以D正确；C错误;

故选AD。

11.AC

【详解】

A.根据带电粒子在磁场中匀速圆周运动的特点

2

Dmv

q叫产下

得

R^—

qB。

所以粒子在第一和第四象限中运动的轨迹半径之比为

R]:R4=1:2

A正确;

B.记粒子在第一象限和第四象限中运动周期分别为工和刀，由于粒子在磁场中的圆周运动

轨迹都是劣弧，轨迹所对圆心角均为60°,所以粒子完成一次周期性运动时间

B错误;

C.粒子在第四象限中运动的轨迹半径

R4=24=2R

根据几何关系得粒子从。位置入射后第二次经过x轴时的位置到坐标原点的距离为3R,C

正确；

D.若仅改变粒子运动速率，则粒子在磁场中运动的周期与速率无关，所以粒子完成一次周

期性运动的时间间隔不变，D错误；

故选AC。

12.BC

【详解】

BD.理想变压器所输入电压不变，匝数不变，则输出电压〃2=，口也不变，电压表匕读

数不变，当开关S闭合后，副线圈的总电阻减小，所以副线圈的总电流/2==增大，则

%

电流表4读数增大，由可知电流表A的示数变大，B正确；D错误；

CD.由于副线圈的总电流八==增大，配电房和教室间有相当长的一段距离，考虑导线

人副

的电阻则导线损失的电压线增大，则电压表匕的示数。3=4—△。线变小，所以4示

数都变小，A错误，C正确。

故选BC。

13.4.5左65均匀

【详解】

⑴口］当加速度为零时，滑块应处于电阻器的中央，电阻器的全长9.0cm,则应将滑动片调

到距电阻器左端4.5cm处。

(2)［2］当物体具有图示方向的加速度。时，滑块所受的弹簧的拉力的合力向右，滑块向左移

动.根据顺着电流方向电势降低，可知P端的电势低于Q点的电势，则电压表的指针将向

零点左侧偏转.

⑶⑶⑷设加速度最大时，滑块向左移动的距离为x,根据牛顿第二定律得：

2kx-mam

得

0.6>2°

=0.03m=3cm

2k2x2x10?

此时电压表的读数为:

(/=--2£=^x2x9V=6V

L9cm

所以电压表量程为6V,当电压表示数为1.5V时，根据以上分析可知，此时位移0.75cm,故

此时加速度

八里=5曲

m

(4)[5]设加速度为。时，电压表的读数为U,则:

2kx=ma,U=—•2E

L

联立解得:

U=W

kL

由于。与。成正比，所以表盘的刻度应均匀。

14.光敏电阻的阻值随光照强度的增大而非线性减小c、D1.8

1、

导

【详解】

⑴囚根据图中曲线可知光敏电阻的阻值随光照强度的增大而非线性减小。

(2)⑵⑶工作时，应将"C、D”接照明电路，当衔铁吸合时C、。接通，照明电路开始工作，此

时线圈两端电压必须超过

U=-1.8V

⑶⑷

⑸天色越暗，光敏电阻的阻值越大，但要求电磁铁线圈中的电流也越大，故电磁铁线圈应

与光敏电阻并联，当光照降低至L01X时，查出光敏电阻阻值为20Q,故当两端电压

U=1.8V

时，其电流为

=90mA

所求定值电阻为

R=^^=8.0Q

4+4

,、4Bdv,、3-Bdv

15.(1)-----；(2)。¥而图；-----

3r3

【详解】

(1)岫棒的感应电动势为

E=Bdv

ab棒中的电流为

111r

_________|_______

%rr4

22

联立解得

4-Bdv

T1=----

3r

(2)由右手定则可判通过ab棒中的电流方向由b指向a,由于ab棒相当于电源，则a点

电势高；

ab两端电势差为

代入数据解得

_Bdv

Uab-c

16.(1)沿导轨向上，招=0.4xN；(2)s=lm；(3)见解析,0.5m；(4J1.43J

【详解】

(1)由左手定则可知，金属棒所受安培力的方向沿导轨向上，大小为

FA=BIL=knxId=0AxN

⑵安培力随X均匀变化，金属棒下滑距离s时，平均安培力做的功为

wk^Id_s

A2

根据动能定理有

mgssin0—/umgscos0-WA=0

解得s=Imo

⑶当

x=—=0.5m

2

时，合力满足

Fa=mgsin0-/nmgcos。-k。+Id=0

在其他位置时

's

F合-mgsin0—/dingcos0-kxld-k。/J-kxld=-kjdX——=—kx'

()nI2

即金属棒做以x=0.5m为平衡位置的简谐运动。

⑷金属棒做筒谐运动的周期为

m.\m

T=27i—=2兀------=71S

kVk0Id

消耗的电能

IV=2jumgscos0+I~RT=1.43J

八2md2gh__25.、/534d6d

(1)B=—(2)H=—h；(3)t=36072^+2572^

qd4

【详解】

(1)设小球到达P点时速度为%，由动能定理得

mgh=^mvl

在磁场中轨道半径为6

2

加环

qv°DB=—

由几何关系可得

d

41=—2

可得

2my[2gh

LJ-

qd

c

（2）根据对称，要让小球经过G点，运动轨迹必经过NM上距N距离为4的点，轨道半

2

径为G

由几何关系

可得

5d

—

qvB=^~

ri

mgH=^mv2

可得

（3）小球在磁场中运动轨迹的圆心角a=53。，设小球在磁场中运动时间为内

o

仍

T=-2----

v

小球经过NM线时，速度与NM的夹角。

八

cos0--d

R

可得

9=37。

可知小球速度与电场方向垂直，做类平抛运动，设在电场中运动时间为L，沿v方向运动的

位移为X,则

x=c/sin37°

x=vt2

总时间

t=tt+t2

可得

53nd6d