宁夏回族自治区吴忠市青铜峡市宁朔中学2024-2025学年高二上学期期末物理试题【含解析】

这是一份宁夏回族自治区吴忠市青铜峡市宁朔中学2024-2025学年高二上学期期末物理试题【含解析】，共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（本大题共7小题）
1．关于磁感强度，下列说法中正确的是（ ）
A．磁感强度的方向，就是通电直导线在磁场中的受力方向
B．磁感强度大的地方，通电导线所受的力也一定大
C．磁感强度的方向是小磁针北极的受力方向
D．通电导线在某处所受磁场力为零，则该处的磁感强度一定为零
2．指南针的广泛使用，促进了人们对地球磁场的认识。关于地磁场的下列说法正确的是（ ）
A．地球赤道处无磁场B．地球两极附近磁场最弱
C．地理两极与地磁两极重合D．指南针能够指向南北是因为地磁场的存在
3．关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（ ）
A．变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场
B．各种频率的电磁波在真空中以不同的速度传播
C．电磁波和机械波都依赖于介质才能传播
D．赫兹最先用实验证实了电磁波的存在
4．如图所示，用绳吊起一个铝环，用条形磁体的N极去靠近或者远离铝环，下列判断正确的是（ ）
A．磁体向右侧靠近铝环时，铝环向左摆动
B．使铝环摆动的力是磁场对铝环的安培力
C．若磁体向左侧远离铝环，铝环一定不会摆动
D．磁体向右侧靠近铝环时，从右向左看铝环产生逆时针的感应电流
5．关于涡流、电磁阻尼、电磁驱动，下列说法不正确的是( )
A．电磁炉利用电磁阻尼工作，录音机在磁带上录制声音利用电磁驱动工作
B．真空冶炼炉熔化金属是利用了涡流
C．金属探测器应用于安检场所，探测器利用了涡流的原理
D．磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用
6．如图所示，导体棒ab沿水平面内的光滑导线框向右做匀速运动，速度v=6.0m/s．线框宽度L=0.3m，处于垂直纸面向下的匀强磁场中，磁感应强度B=0.1T．则感应电动势E的大小为
A．0.18VB．0.20 VC．0.30VD．0.40V
7．下列各图中，已标出电流及电流产生磁场的方向，其中正确的是（ ）
A．B．
C．D．
二、多选题（本大题共3小题）
8．某实验装置如图所示，在铁芯P上绕两个线圈A和B。如果线圈A中电流i与时间t的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．线圈A接甲图中电流，线圈B中可以观察到感应电流
B．线圈A接乙图中电流，线圈B中可以观察到感应电流
C．线圈A接丙图中电流，线圈B中可以观察到感应电流
D．线圈A接丁图中电流，线圈B中可以观察到感应电流
9．如图所示，下列通电直导线受到的磁场力的方向，正确的是（ ）
A．B．C．D．
10．一电子以的速度沿着与磁场垂直的方向射入T的匀强磁场中，（q=1.6×10-19C，m=9.1×10-31Kg）下列说法正确的是（ ）
A．该电子做匀速圆周运动的轨道半径
B．该电子做匀速圆周运动的轨道半径
C．该电子做匀速圆周运动的周期约为
D．该电子做匀速圆周运动的周期约为
三、实验题（本大题共2小题）
11．如图是“探究感应电流与磁通量变化关系”的实验。下列操作中会产生感应电流的有 。
A．闭合开关的瞬间
B．闭合开关后，条形磁体穿入线圈时
C．闭合开关后，条形磁体穿出线圈时
D．闭合开关后，条形磁体静止在线圈中
此实验表明：只要穿过闭合电路的磁通量发生 ，闭合电路中就有感应电流产生。
12．某实验小组用图（a）所示装置做“探究影响感应电流方向的因素”实验。该小组同学在纸上画出实验草图，记录磁极运动的四种情况，根据实验结果，分别标出不同情况下磁体的N极、S极运动方向以及相应感应电流的方向，如图（b）所示，请回答下面问题：
（1）甲、乙两次实验记录表明，当磁体靠近线圈运动，即穿过线圈的磁通量 （选填“增大”或“减小”）时，根据右手螺旋定则可以判定感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向 （选填“相同”或“相反”）；
（2）丙、丁两次实验记录表明，当磁体远离线圈运动，即穿过线圈的磁通量 （选填“增大”或“减小”）时，根据右手螺旋定则可以判定感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向 （选填“相同”或“相反”）；
（3）总结上述实验结果，可以得到关于感应电流方向的规律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要 引起感应电流的磁通量的变化。
四、解答题（本大题共4小题）
13．有一个n=1000匝的线圈，在t=0.4s内穿过它的磁通量从Φ1=0.02Wb均匀增加到Φ2=0.06Wb．求：
（1）线圈中的感应电动势E；
（2）如果线圈的总电阻r=10Ω，把它跟一个电阻R=90Ω的电热器串联组成闭合电路时，通过电热器的电流I．
14．如图所示，线圈平面与水平方向夹角θ=60°，线圈平面面积S=0.4m2。匀强磁场磁感线竖直向下，磁感应强度B=0.6T，求：
（1）穿过线圈的磁通量Φ；
（2）把线圈以cd为轴逆时针转过60°，通过线圈磁通量的变化量。
15．一束电子（电量为e）以速度v0从磁场右边界垂直射入宽为d，磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示。电子束离开磁场时速度方向与入射速度方向成角。（忽略电子所受重力。e、v0、B、d已知）
（1）求电子在磁场中运动的轨道半径；
（2）求电子的质量；
（3）求粒子在磁场中运动时间。

16．如图所示，电阻可忽略不计，相距为的两平行金属导轨，固定在倾角的斜面上，导轨上端接有电动势、内阻的直流电源。空间分布着磁感应强度大小、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。现把一个质量的导体棒垂直放在金属导轨上，导体棒恰好保持静止。已知导体棒接入电路的电阻，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。
(1)求导体棒受到的安培力的大小和方向；
(2)求导体棒与金属导轨间的动摩擦因数。
参考答案
1．【答案】C
【详解】A、通电导线在磁场中的受力方向由左手定则确定，安培力与磁场方向相互垂直；故A错误；
B、根据B=可知，通电导线受力与磁场强度无关；故B错误．
C、磁感强度的方向是小磁针北极的受力方向；故C正确；
D、通电导线在磁场中与磁场平行时，安培力为零；故通电导线在磁场中受磁场力为零时，该处的磁感应强度不一定为零；故D错误；
选C．
2．【答案】D
【详解】AB．地球是一个巨大的磁体，周围存在磁场，地球赤道处也有磁场，不同的位置的磁感应强度的大小与方向都不同，地球两极附近磁场最强，AB错误；
CD．地磁南北极和地理南北极不完全重合，地磁的北极在地理南极附近，地磁南极在地理的北极附近，指南针能够指向南北是因为地磁场的存在，C错误，D正确。
选D。
3．【答案】D
【详解】A．变化的电场一定会在周围空间产生磁场，但并不一定是变化的磁场。如果在空间某区域中有周期性变化的电场，那么它就在空间引起周期性变化的磁场。故A错误；
B．电磁波在真空中传播的速度。故B错误；
C．电磁波的传播不需要介质，机械波的传播需要依赖介质。故C错误；
D．赫兹最先用实验证实了电磁波的存在。故D正确。
选D。
4．【答案】B
【详解】A．根据楞次定律“来拒去留”可知，磁体向右侧靠近铝环时，铝环向右摆动，选项A错误；
B．磁铁靠近或者远离线圈时，穿过线圈的磁通量发生变化从而在线圈中产生感应电流，从而受到安培力作用，即使铝环摆动的力是磁场对铝环的安培力，选项B正确；
C．根据楞次定律“来拒去留”可知，若磁体向左侧远离铝环，铝环一定向左摆动，选项C错误；
D．磁体向右侧靠近铝环时，穿过线圈的磁通量向右增加，根据楞次定律可知，从右向左看铝环产生顺时针的感应电流，选项D错误。
故选B。
5．【答案】A
【解析】A．电磁炉利用涡流工作，录音机在磁带上录制声音利用了电流的磁效应，故A错误；B．真空冶炼炉熔化金属是利用了涡流，故B正确；C．金属探测器应用于安检场所，探测器利用了涡流的原理，故C正确；D．磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用，故D正确。本题选不正确的，故选A。
6．【答案】A
【详解】ab棒切割磁感线产生的感应电动势为：E=Blv=0.1×0.3×6.0V=0.18V，选A．
7．【答案】D
【详解】A．由于电流的方向竖直向上， 根据安培定则知， 磁场方向应该右边垂直纸面向里，左边垂直纸面向外，A错误；
B．直线电流的方向竖直向上， 根据安培定则知， 直线电流产生的磁场方向（从上向下看）为逆时针方向，B错误；
C．根据安培定则， 螺线管内部的磁场方向向右，C错误；
D．从上往下看， 线框的电流方向为逆时针方向， 根据安培定则知， 磁场的方向向上，D正确。
选D。
8．【答案】BCD
【详解】A．线圈A接甲图中的恒定电流，穿过线圈B中的磁通量不发生变化，线圈B中没有感应电流产生，A错误；
BCD．在乙、丙、丁三种情况下，可以在线圈B中观察到感应电流，因为在这三种情况下，线圈A中的电流发生了变化，它产生的磁场也发生变化，因而穿过线圈B中的磁通量发生变化，线圈B中有感应电流产生，BCD正确。
选BCD。
9．【答案】AD
【详解】A．图中磁场的方向垂直于纸面向里，电流向右，根据左手定则判断，安培力方向向上，A正确；
B．图中磁场的方向垂直于纸面向外，电流向下，根据左手定则判断，安培力方向向左，B错误；
C．图中磁场的方向与电流方向平行，不受安培力，C错误；
D．图中电流的方向垂直于纸面向外，磁场的方向向下，由左手定则可知，安培力方向向右，D正确。
选AD。
10．【答案】BD
【详解】根据牛顿第二定律有
解得该电子做匀速圆周运动的轨道半径为
该电子做匀速圆周运动的周期为
选BD。
11．【答案】 BC 变化
【详解】[1]A．开关S闭合瞬间，穿过线圈的磁通量不发生变化，线圈没有产生感应电流，选项A错误；
BC．开关S闭合后，条形磁铁穿入、穿出线圈的过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生，选项BC正确；
D．开关S闭合后，条形磁铁静止在线圈中不移动，穿过线圈的磁通量不发生变化，没有感应电流产生，选项D错误。
选BC。
[2]此实验表明：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。
12．【答案】 增大 相反 减小 相同 阻碍
【详解】（1）[1][2]当磁体靠近线圈运动时，穿过线圈的磁感线条数增加，即穿过线圈的磁通量增大；根据右手螺旋定则可以判定感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反。
（2）[3][4] 当磁体远离线圈运动时，穿过线圈的磁感线条数减少，即穿过线圈的磁通量减小；根据右手螺旋定则可以判定感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同。
（3）[5] 感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
13．【答案】（1）100V（2）1A
【详解】（1）由题可知
则根据法拉第电磁感应定律得感应电动势为
（2）由闭合电路欧姆定律得通过电热器的电流为
．
14．【答案】（1）0.12Wb；（2）0.12Wb
【详解】（1）穿过线圈的磁通量为
（2）通过线圈磁通量的变化量为
15．【答案】（1）2d；（2）；（3）
【详解】（1）电子垂射入匀强磁场中，做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示

由几何知识可得
（2）电子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力可得
解得
（3）电子在匀强磁场中的运动周期为
由几何知识可得电子在磁场中运动轨迹的圆心角为
则电子的运动时间为
16．【答案】(1)，方向：沿斜面向上
(2)
【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律
导体棒中电流方向由b向a，导体棒所受的安培力为
方向沿斜面向上。
（2）由于
导体棒所受摩擦力沿斜面向下，根据受力平衡，得
又
联立求得