江西省南昌市六校2019-2020學(xué)年高二物理上學(xué)期期末聯(lián)考試題含解析

江西省南昌市六校2019_2020學(xué)年高二物理上學(xué)期期末聯(lián)考試題含解析江西省南昌市六校2019_2020學(xué)年高二物理上學(xué)期期末聯(lián)考試題含解析PAGE23-江西省南昌市六校2019_2020學(xué)年高二物理上學(xué)期期末聯(lián)考試題含解析江西省南昌市六校2019—2020學(xué)年高二物理上學(xué)期期末聯(lián)考試題(含解析）一、單選題（7小題）1。下列說法正確的是A.沿磁感線方向,磁場逐漸減弱B。放在勻強磁場中的通電導(dǎo)線一定受到安培力C。磁場的方向就是通電導(dǎo)體所受安培力的方向D.通電直導(dǎo)線所受安培力的方向一定垂直于磁感應(yīng)強度和直導(dǎo)線所決定的平面【答案】D【解析】【詳解】磁感線越密集，則磁場越強，則沿磁感線方向，磁場不一定逐漸減弱，選項A錯誤;如果通電導(dǎo)線平行磁場放置,則導(dǎo)線不受磁場力，選項B錯誤;通電直導(dǎo)線所受安培力的方向一定垂直于磁感應(yīng)強度和直導(dǎo)線所決定的平面，選項C錯誤，D正確；故選D.2。如圖所示，一條形磁鐵放在水平桌面上，在條形磁鐵的左上方固定一根與磁場垂直的長直導(dǎo)線,當(dāng)導(dǎo)線中通以圖示方向的電流時（）A。磁鐵對桌面的壓力減小，且受到向左的摩擦力作用B。磁鐵對桌面的壓力減小，且受到向右的摩擦力作用C.磁鐵對桌面的壓力增大，且受到向左的摩擦力作用D。磁鐵對桌面的壓力增大，且受到向右的摩擦力作用【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)條形磁體磁感線分布情況得到直線電流所在位置磁場方向，在根據(jù)左手定則判斷安培力方向，如圖：根據(jù)牛頓第三定律，電流對磁體的作用力向右下方；選取磁鐵為研究的對象，磁鐵始終靜止，如圖所示：根據(jù)牛頓第三定律，電流對磁體作用力向右下方；選取磁鐵為研究的對象，磁鐵始終靜止，根據(jù)平衡條件，可知通電后支持力變大，靜摩擦力變大，方向向左；最后再根據(jù)牛頓第三定律，磁鐵對桌面的壓力增大；C正確，ABD錯誤。故選C．【點睛】本題關(guān)鍵先對電流分析，根據(jù)左手定則得到其受力方向，再結(jié)合牛頓第三定律和平衡條件分析磁體的受力情況．3。將一面積為cm2，匝數(shù)的線圈放在勻強磁場中，已知磁場方向垂直于線圈平面，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化規(guī)律如圖所示，線圈總電阻為2Ω，則A。在0~2s內(nèi)與2s~4s內(nèi)線圈內(nèi)的電流方向相反 B。在0~4s內(nèi)線圈內(nèi)的感應(yīng)電動勢為VC.第2s末，線圈的感應(yīng)電動勢為零 D。在0～4s內(nèi)線圈內(nèi)的感應(yīng)電流為A【答案】D【解析】【詳解】A．在0—2s內(nèi)與2s-4s內(nèi)磁場方向相反,磁通量變化情況相反，根據(jù)楞次定律可知，在這兩段時間內(nèi)線圈內(nèi)感應(yīng)電流方向相同，A錯誤.B．由圖知：在0-4s內(nèi)線圈內(nèi)的感應(yīng)電動勢故B錯誤C．在0～4s內(nèi)，磁通量的變化率恒定，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不變，始終為E=0。8V,C錯誤.D．在0-4s內(nèi)線圈內(nèi)的感應(yīng)電流D正確。故選D．4。A、B是兩個完全相同的電熱器,A通以圖甲所示的方波交變電流，B通以圖乙所示的正弦式交變電流，則兩電熱器的電功率PA∶PB等于()A。5∶4 B.3∶2 C.∶1 D.2∶1【答案】A【解析】試題分析:據(jù)題意，通過電熱器A的電流有效值為：,即:,則電熱器A的電功率為：,通過電熱器B得到電流有效值為：，則電熱器B的電功率為：，故選項A正確．考點：本題考查交變電流的有效值的計算．5。如圖所示,閉合矩形線圈abcd從靜止開始豎直下落，穿過一個勻強磁場區(qū)域，此磁場區(qū)域豎直方向的長度遠大于矩形線圈bc邊的長度，不計空氣阻力，則（）A。從線圈dc邊進入磁場到ab邊穿過出磁場的整個過程，線圈中始終有感應(yīng)電流B。dc邊剛進入磁場時線圈內(nèi)感應(yīng)電流的方向,與dc邊剛穿出磁場時感應(yīng)電流的方向相反C.從線圈dc邊進入磁場到ab邊穿出磁場的整個過程中，加速度一直等于重力加速度D.dc邊剛進入磁場時線圈內(nèi)感應(yīng)電流的大小，與dc邊剛穿出磁場時感應(yīng)電流的大小一定相等【答案】B【解析】【詳解】A．線圈中的磁通量發(fā)生變化．線圈整體在磁場中運動時，磁通量沒有變化，故沒有感應(yīng)電流,A錯誤；B．根據(jù)右手定則，dc剛進入磁場時線圈內(nèi)感應(yīng)電流的方向從d到c，dc邊剛穿出磁場時感應(yīng)電流的方向從c到d，即兩者方向相反，B正確；C．沒有感應(yīng)電流時候，磁場對線圈沒有阻礙作用,此時的加速度等于重力加速度，而有感應(yīng)電流時,加速度小于重力加速度，C錯誤；D．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律從公式中和題目的情景中可知，只有當(dāng)兩種情況下速度相等時，它們的感應(yīng)電流才相等，D錯誤．故選B．6?；匦铀倨鞯暮诵牟糠质钦婵帐抑械膬蓚€相距很近的D形金屬盒，把它們放在勻強磁場中，磁場方向垂直于盒面向下．連接好高頻交流電源后，兩盒間的窄縫中能形成勻強電場，帶電粒子在磁場中做圓周運動,每次通過兩盒間的窄縫時都能被加速，直到達到最大圓周半徑時通過特殊裝置引出,如果用同一回旋加速器分別加速氚核（)和粒子(），比較它們所需的高頻交流電源的周期和引出時的最大動能，下列說法正確的是A。加速氚核的交流電源的周期較大，氚核獲得的最大動能較大B.加速氚核的交流電源的周期較小，氚核獲得的最大動能較大C.加速氚核的交流電源的周期較大，氚核獲得的最大動能較小D.加速氚核的交流電源的周期較小，氚核獲得的最大動能較小【答案】C【解析】【詳解】帶電粒子在磁場中運動的周期與交流電源的周期相同，根據(jù)，知氚核（）的質(zhì)量與電量的比值大于α粒子（),所以氚核在磁場中運動的周期大,則加速氚核的交流電源的周期較大根據(jù)得，最大速度,則最大動能，氚核的質(zhì)量是α粒子的倍，氚核的電量是倍,則氚核的最大動能是α粒子的倍，即氚核的最大動能較?。蔆正確，A、B、D錯誤．故選C．【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道帶電粒子在磁場中運動的周期與交流電源的周期相同，以及會根據(jù)求出粒子的最大速度．7。電磁流量計廣泛應(yīng)用于測量可導(dǎo)電液體（如污水)在管中的流量（在單位時間內(nèi)通過管內(nèi)橫截面的流體的體積)．為了簡化，假設(shè)流量計是如圖所示的橫截面為長方形的一段管道．其中空部分的長、寬、高分別為圖中的a、b、c．流量計的兩端與輸送流體的管道相連接（圖中虛線）．圖中流量計的上下兩面是金屬材料，前后兩面是絕緣材料．現(xiàn)于流量計所在處加磁感應(yīng)強度B的勻強磁場，磁場方向垂直前后兩面．當(dāng)導(dǎo)電流體穩(wěn)定地流經(jīng)流量計時,在管外將流量計上、下兩表面分別與一串接了電阻R的電流表的兩端連接,I表示測得的電流值．已知流體的電阻率為ρ，不計電流表的內(nèi)阻，則可求得流量為（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】最終穩(wěn)定時有：，則,根據(jù)電阻定律,則總電阻，所以,解得，所以流量，ACD錯誤，B正確二、多選題（5小題）8。閉合矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強磁場中，磁場的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定垂直紙面向外為磁場的正方向,abcda方向為電流的正方向，水平向右為安培力的正方向，磁感應(yīng)強度B隨時間變化的規(guī)律如圖2所示，關(guān)于線框中的電流i、ad邊所受的安培力F隨時間t變化的圖象，下列說法正確的是()A。B.C.D?！敬鸢浮緼D【解析】【詳解】AB．由圖示B-t圖象可知，0~1s時間內(nèi)，B增大,增大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流是順時針的，為正值；1～2s磁通量不變，無感應(yīng)電流；2～3s，B的方向垂直紙面向外，B減小，減小，由楞次定律可知，感應(yīng)電流沿逆時針方向，感應(yīng)電流是負的；3～4s內(nèi)，B的方向垂直紙面向里，B增大，增大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流沿逆時針方向，感應(yīng)電流是負的，A正確，B錯誤。CD．由左手定則可知，在0～1s內(nèi)，ad受到的安培力方向:水平向右，是正的，1～2s無感應(yīng)電流，沒有安培力，2～4s時間內(nèi),安培力水平向左，是負的；由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動勢感應(yīng)電流由B—t圖象可知,在每一時間段內(nèi)，是定值,在各時間段內(nèi)I是定值，ad邊受到的安培力F=BIL,I、L不變，B均勻變化，則安培力F均勻變化，不是定值,C錯誤，D正確。故選AD．【點睛】本題考查了判斷I-t圖象與F-t圖象是否正確，分析清楚B—t圖象、應(yīng)用楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、安培力公式即可正確解題；此題也可以判斷電流和安培力的方向直接通過排除法．9.如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，當(dāng)PQ在外力作用下運動時，MN在磁場力作用下向右運動．則PQ所做的運動可能是A.向右勻加速運動 B.向左勻加速運動C.向右勻減速運動 D。向左勻減速運動【答案】BC【解析】【詳解】MN在磁場力作用下向右運動,說明MN受到的磁場力向右，由左手定則可知電流由M指向N，則上面線圈產(chǎn)生的磁場向上,則由楞次定律可知，下面線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁場應(yīng)該是向上減小，或向下增加；由安培定則和右手定則可知，PQ可能是向左加速運動或向右減速運動。AD不符合題意；BC符合題意。故選BC。10。如圖所示，足夠長的U形光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成θ角,其中MN與PQ平行且間距為L，導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直,導(dǎo)軌電阻不計．金屬棒ab由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好,ab棒接入電路的電阻為R，當(dāng)流過ab棒某一橫截面的電荷量為q時，棒的速度大小為v，則金屬棒ab在這一過程中(）A。加速度為 B.下滑的位移為C。產(chǎn)生的焦耳熱為 D.受到的最大安培力為【答案】BCD【解析】【詳解】A、金屬棒ab開始做加速運動，速度增大，感應(yīng)電動勢增大，感應(yīng)電流也增大，金屬棒受到的安培力增大;根據(jù)牛頓第二定律，有：，又,則：,所以加速度減小,即金屬棒做加速度逐漸減小的變加速運動．故A錯誤．B、由感應(yīng)電量計算公式可得，下滑的位移，故B正確．C、根據(jù)能量守恒定律:產(chǎn)生的焦耳熱，故C正確．D、當(dāng)金屬棒的速度大小為v時，金屬棒ab受到的安培力最大,所以安培力的最大值,故D正確．11。如圖所示的電路中，L為電感線圈（電阻不計），A、B為兩燈泡，以下結(jié)論正確的是（）A。合上開關(guān)S時,A先亮,B后亮B。合上開關(guān)S時,A、B同時亮，以后B變暗直至熄滅，A變亮C.斷開開關(guān)S時,A、B兩燈都亮一下再逐漸熄滅D。斷開開關(guān)S時，A熄滅，B先變亮再逐漸熄滅【答案】BD【解析】【詳解】AB．合上S時,電路中立即建立了電場,故立即就有了電流，故燈泡A、B同時變亮；但通過線圈的電流要增加，會產(chǎn)生自感電動勢，電流緩慢增加；當(dāng)電流穩(wěn)定后，線圈相當(dāng)于直導(dǎo)線，燈泡B被短路，故電鍵閉合后,燈泡A、B同時亮，但B逐漸熄滅，A更亮，B正確，A錯誤;CD．?dāng)嚅_S時，A燈立即熄滅；線圈產(chǎn)生自感電動勢，和燈泡B構(gòu)成閉合電路，B燈先閃亮后逐漸變暗;CD錯誤。故選BD．【點睛】本題考查了通電自感和斷電自感，關(guān)鍵要明確線圈中的自感電動勢總是阻礙電流的增加和減小,即總是阻礙電流的變化．12.如圖所示，均勻金屬圓環(huán)的總電阻為4R，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直穿過圓環(huán)．金屬桿OM的長為l，阻值為R，M端與環(huán)接觸良好，繞過圓心O的轉(zhuǎn)軸以恒定的角速度ω順時針轉(zhuǎn)動．阻值為R的電阻一端用導(dǎo)線和環(huán)上的A點連接，另一端和金屬桿的轉(zhuǎn)軸O處的端點相連接．下列判斷正確的是（）A.金屬桿OM旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒為B.通過電阻R的電流的最小值為，方向從Q到PC。通過電阻R的電流的最大值為D.OM兩點間電勢差絕對值的最大值為【答案】AD【解析】【詳解】M端線速度為，OM切割磁感線的平均速度為,OM轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生的電動勢恒為，故A正確;當(dāng)M端位于最上端時，圓環(huán)兩部分電阻相等,并聯(lián)電阻最大，電路的總電阻最大，通過R的電流最?。颍ㄟ^電阻R的電流的最小值為：,根據(jù)右手定則可知電流方向從Q到P，故B錯誤；當(dāng)M位于最下端時圓環(huán)被接入的電阻為0，此時有最大電流為：，故C錯誤；OM作為電源，外電阻增大，總電流減小,內(nèi)電壓減小，路端電壓增大，所以外電阻最大時，OM兩點間電勢差絕對值的最大,其最大值為：，故D正確．三、實驗題(2小題）13。磁體和電流之間、磁體和運動電荷之間、電流和電流之間都可通過磁場而相互作用，此現(xiàn)象可通過以下實驗證明：(1）如圖（a)所示，在重復(fù)奧斯特的電流磁效應(yīng)實驗時，為使實驗方便效果明顯，通電導(dǎo)線應(yīng)______．此時從上向下看，小磁針的旋轉(zhuǎn)方向是_________________（填順時針或逆時針)．A.平行于南北方向,位于小磁針上方B.平行于東西方向，位于小磁針上方C。平行于東南方向，位于小磁針下方D.平行于西南方向，位于小磁針下方（2）如圖（b）所示是電子射線管示意圖。接通電源后，電子射線由陰極沿x軸方向射出,在熒光屏上會看到一條亮線。要使熒光屏上的亮線向下(z軸負方向)偏轉(zhuǎn)，在下列措施中可采用的是__________．（填選項代號）A.加一磁場，磁場方向沿z軸負方向B。加一磁場，磁場方向沿y軸正方向C。加一電場，電場方向沿z軸負方向D。加一電場，電場方向沿y軸正方向（3）如圖（c）所示，兩條平行直導(dǎo)線,當(dāng)通以相同方向的電流時，它們相互________（填排斥或吸引），當(dāng)通以相反方向的電流時，它們相互___________（填排斥或吸引），這時每個電流都處在另一個電流的磁場里，因而受到磁場力的作用．也就是說，電流和電流之間，就像磁極和磁極之間一樣，也會通過磁場發(fā)生相互作用。【答案】（1).A（2）。逆時針（3).B（4）.吸引（5)。排斥【解析】【詳解】（1）無通電導(dǎo)線時小磁針S極向南，所以為使實驗方便效果明顯，導(dǎo)線應(yīng)平行于南北方向位于小磁針上方,根據(jù)左手定則,可以判斷出從上向下看小磁針旋轉(zhuǎn)方向為逆時針,故選A；(2）電子束運動徑跡發(fā)生了彎曲，這表明運動電荷受到了磁場力，由左手定則知a為陰極；故B對．（3）由圖可知，當(dāng)通入的電流方向相同時,導(dǎo)線靠攏，說明兩導(dǎo)線相互吸引;當(dāng)通入電流方向相反時,導(dǎo)線遠離,說明兩導(dǎo)線相互排斥；14.在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗中，首先按圖1接線，以查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向之間的關(guān)系;當(dāng)閉合S時,觀察到電流表指針向右偏，不通電時電流表指針停在正中央．然后按圖2所示將電流表與副線圈B連成一個閉合回路，將原線圈A、電池、滑動變阻器和電鍵S串聯(lián)成另一個閉合電路．根據(jù)電磁感應(yīng)規(guī)律，填寫實驗現(xiàn)象(向左偏轉(zhuǎn)、向右偏轉(zhuǎn)、不偏轉(zhuǎn))．①S閉合后，將螺線管A(原線圈)插入螺線管B（副線圈）的過程中，電流表的指針___②線圈A放在B中不動時，電流表的指針___③線圈A放在B中不動，將滑動變阻器的滑片P向左滑動時，電流表的指針___④線圈A放在B中不動,突然斷開S．電流表的指針_____．【答案】(1）.向左偏轉(zhuǎn)(2）。不偏轉(zhuǎn)（3).向左偏轉(zhuǎn)(4)。向右偏轉(zhuǎn)【解析】【分析】①先判斷線圈A中磁場方向，然后根據(jù)楞次定律判斷線圈B中感應(yīng)電流的磁場方向，最后得到線圈B中的感應(yīng)電流方向；②線圈不動，磁通量不變，無感應(yīng)電流；③滑片向左移動,電流變大，先判斷線圈A中磁場方向，然后根據(jù)楞次定律判斷線圈B中感應(yīng)電流的磁場方向，最后得到線圈B中的感應(yīng)電流方向；④突然斷開S,先判斷線圈A中磁場方向，然后根據(jù)楞次定律判斷線圈B中感應(yīng)電流的磁場方向，最后得到線圈B中的感應(yīng)電流方向；【詳解】由題意可知，當(dāng)閉合S時，觀察到電流表指針向右偏，則有電流從正極進入時,電流指針向右偏;電流從負極進入時，電流指針向左偏；①[1］線圈A中磁場方向向上，插入B線圈，故線圈B中磁通量變大,阻礙變大，故感應(yīng)電流的磁場方向向下，故電流從右向左流過電流表，故電流表指針向左偏轉(zhuǎn);②[2]線圈不動，磁通量不變，無感應(yīng)電流，故指針不動；③［3］線圈A中磁場方向向上，滑片向左移動，電流變大，故線圈B中磁通量變大，阻礙變大,故感應(yīng)電流的磁場方向向下，故電流從右向左流過電流表,故電流表指針向左偏轉(zhuǎn)；④［4］線圈A中磁場方向向上，突然斷開S，磁通量減小,阻礙減小，故感應(yīng)電流的磁場方向向上，故電流從左向右流過電流表，故電流表指針向右偏轉(zhuǎn).【點睛】本題關(guān)鍵是根據(jù)先安培定則判斷出A中磁場方向,然后根據(jù)楞次定律判斷線圈B中感應(yīng)電流的方向．四、計算題（4小題)15。如圖所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌abdc，相距l(xiāng)＝0.50m，bd間連有一固定電阻R＝0.20Ω，導(dǎo)軌電阻可忽略不計．磁感應(yīng)強度B＝0.40T的勻強磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)體棒MN垂直放在導(dǎo)軌上，其電阻也為R,導(dǎo)體棒能無摩擦地沿導(dǎo)軌滑動，當(dāng)MN以v＝4.0m/s的速度水平向右勻速運動時，求：（1）導(dǎo)體棒MN中感應(yīng)電動勢的大?。唬?）回路中感應(yīng)電流的大小，流過R的電流方向;（3）導(dǎo)體棒MN兩端電壓的大小．【答案】(1）0.80V；(2）2A,b到d;（3）0。4V。【解析】分析】（1）導(dǎo)體垂直切割磁感線，由公式E=BLv求出感應(yīng)電動勢；（2)MN相當(dāng)于電源，根據(jù)閉合電路歐姆定律求解感應(yīng)電流大小；（3)棒兩端的電壓是路端電壓，由U=IR即可求出結(jié)果．【詳解】（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：感應(yīng)電動勢V（2）根據(jù)閉合電路的歐姆定律得，通過R的電流A由右手定則可知,流過R的電流方向為b到d（3）導(dǎo)體棒MN兩端電壓為路端電壓，則:V【點睛】本題是電磁感應(yīng)、電路和磁場相結(jié)合的綜合題,應(yīng)用E=BLv、歐姆定律即可解題，要注意ab切割磁感線產(chǎn)生電動勢，ab相當(dāng)于電源,ab兩端電勢差不是感應(yīng)電動勢，而是路端電壓．16.電子質(zhì)量為m、電荷量為q,以速度v0與x軸成角射入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,最后落在x軸上的P點,如圖所示，求：（1)電子運動軌道的半徑R；（2）OP的長度；（3)電子從由O點射入到落在P點所需的時間t.【答案】（1）；（2)；（3）。【解析】【詳解】（1）粒子在磁場中做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力，則有：解得：（2）過O點和P點作速度方向的垂線,兩線交點C即為電子在磁場中做勻速圓周運動的圓心,如圖所示由幾何知識得：（3)由圖中可知，由圖中可知圓弧對應(yīng)的圓心角為，粒子做圓周運動的周期:則粒子的運動時間:17。如圖為遠距離輸電過程的示意圖．已知某個小型發(fā)電機的輸出功率為90kW，發(fā)電機的電壓為250V，通過升壓變壓器升高電壓后向遠處輸電,輸電線總電阻為5Ω，在用戶端用一降壓變壓器把電壓降為220V，要求在輸電線上損失的功率控制為2kW（即用戶得到的功率為88kW)，求：（1）降壓變壓器輸出的電流和輸電線上通過的電流．（2)輸電線上損失的電壓和升壓變壓器輸出的電壓．（3)兩個變壓器各自的匝數(shù)比．【答案】（1）400A；20A；（2）100；4500V；（3)1：18；20：1?！窘馕觥俊痉治觥浚?）根據(jù)用戶端的功率和電壓求出用戶端的電流，根據(jù)輸電線上損失