高二年级上册物理期末试卷

高二上学期物理期末试卷

一.本题共12个题；每个题3分，共计36分。在每个题的选项中只有一个符合题意,

把正确的选项代号填在题后的括号内。

I.下列所给出的儿个物理量中，属于矢量的是（）

A.感应电流B.感应电动势

C.磁通量D.安培力

2.在螺线管内部放置小磁针a,在螺线管的周围放置了b、c、d三个小磁针，螺线管与

电源E、开关S、电阻R构成闭合电路，当开关S闭合，且各个小磁针均处于静止状态后，各

个小磁针的指向如图1所示，其中错误的是（）

A.小磁针aB.小磁针b

C.小磁针cD.小磁针d

图1

3.有关磁感线的下列叙述，其中正确的是（）

A.直线电流的磁感线是一簇闭合的同心圆，而通电螺线管的磁感线则是一簇不闭合

的曲线

B.磁铁的磁感线起于N极，终于S极

C.匀强磁场的磁感线是均匀分布的平行直线

D.当在同一空间中存在两个磁场时，磁感线在该空间中某一点可能相交

4.质子（电荷为e,质量为m）和a粒子（电荷为2e,质量为4m）垂直磁场方向进入

同一匀强磁场中，若两粒子的初速度相同，质子和a粒子受到洛仑兹力作用而产生的加速度

大小分别为al和a2,则以下关系正确的是（）

A.al:a2=l:2

B.al:a2=2:1

C.al:a2=4:1

D.al:a2=l:4

5.关于磁通量，下列说法正确的是（）

A.穿过某个面的磁通量为零，该处的磁感应强度也为零

B.穿过任一平面的磁通量越大，该处的磁感应强度也越大

C.穿过垂直于•磁场方向的某个平面的磁感线条数等于该处的磁感应强度

D.当闭合线圈平面跟磁场方向平行时，穿过这个线圈平面的磁通量一定为零

6.如图2所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘线水平吊

起通电直导线A,导线与螺线管垂直。A中的“X”表示导线中电流的方向垂直于纸面向里。

电键S闭合前、后，绝缘线对导线A的作用力大小的变化情况是（）

A.增大B.减小

C.不变D.不能确定

7.如图3所示，一根金属棒MN,两端用弹簧悬拄于天花板上，棒中通有方向从M流

向N的电流。若在图中的虚线范围内加一磁场，可以使强簧的弹力增大（弹力的方向不变）。

关于该磁场的方向，以下判断中正确的是（）

A.垂直纸面向里B.垂直纸面向外

C.平行纸面向上D.平行纸面向下

图3

8.如图4所示，一个阴极射线管的两个电极之间加上电压后，会有电子从阴极K射向

阳极A,并在荧光屏上看到一条亮线。当把一个蹄形磁铁放在阴极射线管的近旁时，会看到

电子束的轨迹发生弯曲的现象。这个实验现象说明了（）

A.运动的电子会受到磁场的作用力

B.磁场会对带电粒子产生作用力

C.运动的电子在磁场中的运动轨迹为抛物线

D.运动的电子在磁场中的速度变大

图4

9.（理）在半径为r的圆形区域内有一匀强磁场，磁场方向如图5所示。一束速度不

同的质子从磁场边缘的A点沿直径方向飞入磁场后，经大同路径飞出磁场，其中有三个质子

分别到达磁场边缘的a、b、c三点。若不计质子间的相互作用力，比较这三个质子的运动情

况，下面说法正确的是（）

A.到达c点的质子，在磁场中运动的时间最长

B.到达a点的质子，在磁场中运动的时间最长

C.到达b点的质子，在磁场中运动的时间最长

D.这三个质子在磁场中运动的时间相同

图5

9.（文）在一固定的通电长直导线正下方有一矩形线框，线框与直导线在同一平面内,

线框可以自由运动，如图6所示。当线框内通有逆时针方向的电流后，关于线框的运动情况,

下面说法中正确的是（）

A.线框将远离通电直导线但不转动

B.线框将靠近通电直导线但不转动

C.ab边向纸面外转动但不靠近直导线

D.ab边向纸面内转动但不靠近直导线

------*-----\(i

b'-----**------c

图6

10.宇宙中存在着大量的射线，其中有许多都是高速运动的带电粒子，如电子、质子、

氮原子核等。我们生活的地球表面上每时每刻都会接受到大量的宇宙射线，但是由r地球磁

场的存在，可以使这些宇宙射线中大多数射线粒子改变其运动方向而不能到达地面，这对地

球上的生命的十分重要的意义。假设的一束带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道对来,

在地球磁场的作用下，它将向什么方向偏转（）

A.向东B.向南C.向西D.向北

II.（理）如图7所示电路中,P、Q两灯相同，电感线圈L的电阻不计，则（）

A.当开关S由闭合突然断开的瞬间,P立即熄灭,Q过一会才熄灭

B.当开关S由断开突然接通的瞬间,P、Q同时达到正常发光

C.当开关S由闭合突然断开的瞬间，通过P的电流从右向左

D.当开关S由闭合突然断开的瞬间，通过Q的电流与原来方向相反

图7

11.（文）一个线圈放在磁场中，由于穿过线圈的磁通量发生变化，从而在线圈中产生

感应电动势，下面说法中正确的是（）

A.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势就越大

B.穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势就为零

C.穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势就越大

D.穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势就越大

12.（理）单匝矩形线圈abed边长分别为II和12,在匀强磁场中可绕与磁场方向垂直

的轴00'匀角速转动，转动轴分别过ad边和be边的口点，转动的角速度为3。磁场的磁

感应强度为B。图8为沿转动轴00'观察的情况，在该时刻线圈转动到ab边的速度方向与

磁场方向夹角为此时线圈中产生的感应电动势的瞬时值为（）

A.2BI1I2acosB.2B11123sin0

C.Bhh3cos0D.Bhh3sin。

图8

12.（文）如图9所示，在匀强磁场中有一光滑的金属轨道，轨道上放有两根平行金属

棒AB.CD,金属棒和导轨接触良好。当棒AB向右平行移动时，棒CD将（）

A.保持静止B.发生转动

C.向左运动D.向右运动

x人xxx

XXX

-U'

XXX

XXBxXXjpx

二.本题共4个题，每个题4分，共16分。在每个题给出的四个选项中，有多个选

项正确，请将正确选项填在括号内。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不

答的得。分。

13.关于磁性材料的特点以及应用，下列几种说法中正确的是（）

A.软磁性材料的剩磁强

B.硬磁性材料的剩磁强

C.变压器的铁心常用硬磁性材料制造

D.磁电式仪表、音箱喇叭的磁铁常用硬磁性材料制造

14.（理）如图10所示,一台理想变压器的原、副线圈的匝数比为nl:n2=20:1。在副

线圈两端接有“12V、10W”的电灯泡。若灯泡恰能正常发光，则（）

A.变压器输入电压的有效值为240V

B.变压器输入电压的最大值为240V

C.变压器输入功率小于10W

D.变压器输入功率等于I0W

图10

14.（文）在图11的各个图中，均标出了磁场R的方向、通电直导线中电流I的方向

以及通电宣导线所受磁场力F的方向，其中正确的是（）

图11

15.（理）电路中的电容器和电感线圈对交流电流都有阻碍作用，这种阻碍作用分别称

为容抗和感抗。容抗和感抗的大小都与交流电的频率有关。下面的说法正确的是（）

A.交流电的频率越高，电容器的容抗越小

B.交流电的频率越高，电容器的容抗越大

C.交流电的频率越低，线圈的感抗越小

D.交流电的频率越低，线圈的感抗越大

15.（文）空间存在如图12所示的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向内。一群电子从

磁场边界的N点射入磁场中，电子进入磁场时的速度方向与磁场垂直。则以卜判断正确的是

（）

A.电子进入磁场的速度越大，受到的洛仑兹力就越大

B.电子进入磁场的速度越小，受到的洛仑兹力就越大

C.磁场的磁感应强度越大，电子受到的洛仑兹力就越大

D.磁场的磁感应强度越小，电子受到的洛仑兹力就越大

3"

X«*X

图12

16.（理）在如图13所示中，线圈M和线圈P绕在同一铁芯上，线圈P和灵敏电流计

G组成闭合回路，则（）

A.当合上开关S的瞬时，通过灵敏电流计的电流由b流向a

B.当合上开关S的瞬时，通过灵敏电流计的电流由a流向b

C.当断开开关S的瞬时，通过灵敏电流计的电流由b流向a

D.当所开开关S的瞬时，通过灵敏电流计的电流由a流向b

__M一上一

图13

16.（文）如图14所示，正方形线框以恒定速度Y通过有边界的匀强磁场，磁场的宽

度与线框的边长相等。则在线框通过磁场的整个过程中，以下说法正确的是（）

A.线框中的感应电流方向是先顺时针方向，后逆时针方向

B.线框中的感应电流方向是先逆时针方向，后顺时针方向

C.线框进入磁场过程中所受安培力方向向左

D.线框离开磁场过程中所受安培力方向向右

三.本题共4个题，每个题4分，共16分。把答案填在题中的横线上。

17.面积为0.2m2的导线环处于磁感应强度为2.0X10-2T的匀强磁场中，若环面与磁

场的方向垂直，则穿过导线环的磁通量为Wbo若环面与磁场方向夹角为30°,

则穿过环面的磁通量为Wb。

18.（理）如图15所示，有一个理想变压器，原线圈接220V交流电源时;副线圈所接

的“36V,40W”的灯泡刚好正常发光。现将•根导线绕可铁芯，两端接到伏特表匕伏特表

的读数是0.1V,则该变压器原线圈的匝数为。通过原线圈的电流有效值为

A（保留2位有效数字）。

18.（文）一段通有直流电流的导线放置在匀强磁场中，导线与磁场的方向垂直。导线

的长度为L,磁场的磁感应强度的大小为B,导线受到的安培力的大小为F,则该导线中的电

流为O

19.（理）一个初速度为零的带电粒子，电量为q,质量为m,经电势差为U的电场区

域加速后，射入匀强磁场中，粒子速度方向与磁场方向垂直。粒子在磁场中做圆周运动的轨

道的半径为R.则匀强磁场的磁感应强度大小为o

19.（文）如图16所示，在同一平面放置两根相互平行的通电直导线A和B,电流分

别为IA和IB.且IA大于IB,电流的方向相同。它们受到的安培力分别为FA和FB,则FA

和FB的方向之间的关系为（选填“相同”或者“相反”），FA和FB的大

小的关系为FAFB（选填“大于”、“小于”或“等于”）。

八IB

AB

图16

20.（理）一交流电的瞬时值表达式为u=15sin5OJit（V）,该交流电的周期为

so将该交流电压加在一电阻两端，产生的电功率为25W,则这个电阻的限值为

20.（文）在赤道附近有一根导线沿东西方向水平放置，当导线竖直向下运动时，会产

生感应电动势，那么，这根导线的端电势较高（选填“东”或“西”）。

四.本题共4小题，共32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步

骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题必须明确写出数值和单位。

21.（9分）如图17所示，在水平面上有两根足够长的平行光滑导轨PQ和MN,其间

的距离为L,导轨的电阻不计。在导轨的P、M端之间有一阻值为R的电阻，另一根电阻为

「的金属棒ab垂直导轨放置并与导轨接触良好，在导轨所在的空间存在着竖直向下的匀强磁

场，磁场的磁感应强度为B。若用水平外力拉动ab棒以速度v向右作匀速直线运动，试求：

（1）ab棒中的电流方向及电阻R两端的电压；

（2）作用在ab棒的水平外力F的大小和方向；

（3）整个电路的发热功率。

图17

22.（文科学生做第1问，10分；理科学生做第2间,9分）如图18所示,PQ和MN为

水平放置的平行金属导轨、间距为导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m=20g,棒

的中点用细绳经轻滑轮与物体C相连，物体c的质量M=30go在垂直导轨平面方向存在磁感

应强度B=0.2T的匀强磁场，磁场方向竖直向上，重力加速度g取10m/s2。

（1）（文）若导轨是光滑的，为了使物体c能保持静止，应该在棒中通入多大的电

流？电流的方向如何？

（2）（理）若导轨是粗糙的，且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的

0.5倍，若要保持物体c静止不动，应该在棒中通入多大的电流？电流的方向如何？

图18

23.（理）（7分）如图19所示，一个内阻为1.0Q的交流发电机，供给一个学校照明

用电。供电采用高压输电，先用升压变压器将电压升高，通过输电线路将电能输送到学校,

再使用降压变压器将电压绛低使照明灯泡工作。已知输电使用的升压变压器的面数比是1:4,

降压变压器的匝数比是4:1,输电线路的总电阻为4.0Q,其余线路的电阻不计。全校共有22

个教室，每个教室有“220V60W”的电灯6盏。若要保证全部电灯正常发光，则：

（1）输电线上损失的电功率为多少？

（2）发电机的输出功率为多少？

（3）发电机的电动势为多少？

图19

23.（文）（13分）如图20所示，有理想边界的匀强磁场的磁感应强度B=0.10T,宽

度d=10.0cm,正方形单匝金属线框abed边长L=20.0cm,总电阻R=0.5。。若cd边保持与磁

场边界平行，线框在外力的作用下，以v=2.0m/s的速度匀速向右运动穿过磁场。求：

（I）当cd边进入磁场时，线框中电流的大小和方向。

（2）在线圈abed穿过磁场的过程中，外力对金属线框所做的功。

尸山

a______i

"I-----------|x乂

iL-

,XX

一d—

图20

24.（理）（7分）在如图21所示的空间区域里，y轴左方有一匀强电场，场强方向跟

y轴正方向成60°,大小为E=4.0X105N/C；y轴右方有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感

应强度B=0.20T。有一质子以速度v=2.0X106m/s,由x轴上的A点（10cm,0）沿与x轴正

方向成30°斜向上射入磁场，在磁场中运动一段时间后射入电场，后乂回到磁场，经磁场作

用后又射入电场。已知质子质量近似为m=1.6X10-27k&电荷q=L6X10-19C,质子重力不

计。求：（计算结果保留3位有效数字）

（1）质子在磁场中做圆周运动的半径。

（2）质子从开始运动到第二次到达y轴所经历的时间。

（3）质子第三次到达y轴的位置坐标。

【试题答案】

一.单项选择题。每个题3分，共计36分（文科和理科试题答案相同）

I.D2.B3.C4.B

5.D6.A7.B8.A

9.B10.A11.C12.D

二.多重选择题。每个题4分，共16分。全部选对的得4分，选对但不全的得2分,

有选错或不答的得。分。（文科和理科试题答案相同）

13.BD14.AD15.AC16.BC

三.填空题。每个题4分，共16分。

17.4.0X10-3；（2分）2.0X10-3。（2分）

18.（理）2200；（2分）；0.18A（2分）

F

18.（文）BL（4分）

（4分）

19.（文）相反；（2分）等于。（2分）

20.（理）0.04；（2分）4.5。（2分）

20.（文）东。（4分）

四.“算题。本题共4小题,共32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要

的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题必须明确写出数值和单位。

21.（9分）解：（1）由右手定则判断,ab棒中的电流方向由b到a。1分

根据法拉第电磁感应定律,ab棒中的感应电动势E=BLv,由闭合电路欧姆定律，回

路中的电流为

E

R+r

得电阻R两端的电压为

B3R

U=1R=

R+r2分

（2）导体棒在磁场中受到的安培力

=BIL=

R+r2分

F安的方向为水平向左，外力F与F安是一对平衡力，故F的方向水平向右。（或答

与导体棒运动速度的方向相同）1分

（3）在整个电路中，电流通过电阻发热的功率等于电流做功的功率，即

尸=1（我+/）=

R+r3分

22.（文科学生做第1间，10分：理科学生做第2问,9分）

解：（1）（文）ab棒在水平方向受到细绳的拉刀和磁场的安培力而平衡，根据力的

平衡，BIL=Mg,得：

6分

根据左手定则判断，棒中的电流方向应该由a到bo4分

（2）（理）若导轨粗糙，设棒和导轨之间的最大静摩擦力为f。若则静摩

擦力的方向与细绳的拉力方向相同，设此时电流为II,即有BIll-MgWf=0.5mg,解得

05餐+建二20/

1BL4分

若BII<mg<span="">,则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相反设此时电流为12,

即有</mg<>

Mg-B12L</=0.5wg

解得/理丝声:3

BL

即ab棒中的电流为

10^<7<2,0^4分

根据左手定则判断，棒中的电流方向应该由a到b.1分

23.（理）（7分）

解：（1）学校电灯的总功率为

R=60x6x22=7920印

通过电灯的总电流为

2导36A

由降压变压器的匝数比为n3:n4=4:1,根据变压比公式，得输电线路中的电流

=9,04

%

输电线路损失的电功率

%=I^R=324取3分

（2）发电机输出的电功率为

片=舄=4+8=心+匕=8244取2分

（3）由升压变压器的匝数比为nl:n2=l:4,得变压器初级的电流为

4="4=361

勺

变压器初级的电压，即发动机的路端电压为

4=,=229，

根据闭合电路欧姆