2021徐州沛县高二上学期第一次学情调研试题物理（选修）含答案

www.ks5u.com2020－2021学年度第一学期高二年级第一次学情调研

物理试题(选修)

一、单项选择题(本题共8题，每小题3分，共24分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)

1.下面关于电磁感应现象的说法中，正确的是

A.只要穿过闭合电路中的磁通量不为零，闭合电路中就一定有感应电流产生

B.穿过闭合电路中的磁通量减少，则闭合电路中感应电流减小

C.穿过闭合电路中的磁通量变化越快，则闭合电路中感应电动势越大

D.穿过闭合电路中的磁通量越大，则闭合电路中的感应电动势越大

2.关于安培力和洛伦兹力，如下说法中正确的是

A.带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力作用

B.放置在磁场中的通电导线，一定受到安培力作用

C.洛伦兹力对运动电荷一定不做功

D.安培力对通电导线一定不做功

3.在图中，标出了磁场B的方向、带电粒子的电性及运动方向，电荷所受洛仑兹力F的方向，其中正确的是

4.下面所示的实验示意图中，用于探究电磁感应现象的是

5.如图所示，两匀强磁场的磁感应强度B1和B2大小相等、方向相反。金属圆环的直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是

A.同时增大B1减小B2                 B.同时减小B1增大B2

C.同时以相同的变化率增大B1和B2     D.同时以相同的变化率减小B1和B2

6.如图所示，电路中A、B是规格相同的灯泡，L是电阻可忽略不计的电感线圈，那么

A.合上S，A、B逐渐变亮，最后A、B一样亮

B.合上S，B先亮，A逐渐变亮，最后A、B一样亮

C.断开S，A立即熄灭，B由亮变暗后熄灭

D.断开S，B立即熄灭，A闪亮一下后熄灭

7.如图所示，两根相距为l的平行直导轨abdc，bd间连有一固定电阻R，导轨电阻可忽略不计MN为放在ab和dc上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为R，整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面指向图中纸面内，现对MN施力使它沿导轨方向以速度v做匀速运动。令U表示MN两端电压的大小，则

A.U＝vBl，流过固定电阻R的感应电流由b到d

B.U＝vBl，流过固定电阻R的感应电流由d到b

C.U＝vBl，流过固定电阻R的感应电流由b到d

D.U＝vBl，流过固定电阻R的感应电流由d到b

8.如图所示，一个边长为2L的等腰直角三角形ABC区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场，其左侧有一个用金属丝制成的边长为L的正方形线框abcd，线框以水平速度v匀速通过整个匀强磁场区域，设电流逆时针方向为正.则在线框通过磁场的过程中，线框中感应电流i随时间t变化的规律正确的是

二、多选题(本大题共4小题，每小题4分，共16.0分，每题有多个选项符合题意.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不选的得0分。)

9.如图所示，光滑平行金属导轨pp′和QQ′都处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现在将垂直于导轨放置一根导体棒MN，用一水平向右的力F拉动导体棒MN，以下关于导体棒MN中感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是

A.感应电流方向是N→M     B.感应电流方向是M→N

C.安培力水平向左           D.安培力水平向右

10.如图所示，两个半径相同的半圆形光滑轨道分别竖直放在匀强磁场和匀强电场中，轨道两端在同一高度上。两个相同的带正电小球可视为质点同时分别从轨道的左端最高点由静止释放，M、N分别为两轨道的最低点，则

A.两小球到达轨道最低点的速度vM＞vN

B.两小球到达轨道最低点时对轨道的压力NM＞NN

C.两小球第一次到达最低点的时间相同

D.两小球都能到达轨道的另一端

11.A、B两个离子同时从匀强磁场的直边界上的P、Q点分别以60°和30°(与边界的夹角)射入磁场，又同时分别从Q、P点穿出，如图所示.设边界上方的磁场范围足够大，下列说法中正确的是

A.A为正离子，B为负离子           B.A、B两离子运动半径之比为1：

C.A、B两离子速率之比为1：     D.A、B两离子的比荷之比为2：1

12.如图所示，一个电阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻连接成闭合回路。线圈的半径为r1在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示。图线与横、纵轴的交点坐标分别为t0和B0导线的电阻不计。在0至t1时间内，下列说法正确的是

A.R1中电流的方向由a到b通过        B.电流的大小为

C.线圈两端的电压大小为       D.通过电阻的电荷量

三、实验题(本大题共2小题，共14.0分，请将解答填写在答题卡相应位置。)

13.(1)(2分)如图的器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向，其中连线正确的是

           (选填“A”或“B”)

(2)(4分)将线圈L1插入线圈L2中，合上开关S，能使线圈L2中感应电流产生的磁场方向与线圈L1中原电流产生的磁场方向相同的实验操作是           。

A.插入铁芯F     B.拔出线圈     C.使变阻器阻值R变大     D.断开开关S

14.(8分)在“研究电磁感应现象”的实验中，首先按右上图接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系.当闭合S时观察到电流表指针向左偏，不通电时电流表指针停在正中央.然后按如图所示将电流表与线圈B连成一个闭合回路，将线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联成另一个闭合电路。

(1)S闭合后，将线圈A插入线圈B的过程中，电流表的指针将           (填：左偏、右偏或者不偏)。

(2)线圈A放在B中不动时，指针将           (填：左偏、右偏或者不偏)。

(3)线圈A放在B中不动，将滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表指针将           (填：左偏、右偏或者不偏)。

(4)线圈A放在B中不动，突然断开S电流表指针将           (填：左偏、右偏或者不偏).

四、计算题(本大题共4小题，共46.0分，解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程，只写出最终结果的不得分)

15.(10分)如图所示，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R的定值电阻。导体棒ab长l＝0.5m，其电阻为r，与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.4T。现使ab以v＝10m/s的速度向右做匀速运动。

(1)ab中的感应电动势多大？

(2)ab中电流的方向如何？

(3)若定值电阻R＝3.0Ω，导体棒的电阻r＝1.0Ω，则电路中的电流多大？

16.(12分)如图所示，在倾角为θ＝30°的斜面上，固定一宽L＝0.25m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R.电源电动势E＝12V，内阻r＝1Ω，一质量m＝20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好.整个装置处于磁感应强度B＝0.80T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)。金属导轨是光滑的，取g＝10m/s2，金属棒在导轨上静止，求：

(1)金属棒所受到的安培力的大小；

(2)通过金属棒的电流的大小；

(3)滑动变阻器R接入电路中的阻值。

17.(12分)如图所示，一束质量为m、电荷量为q的粒子，恰好沿直线从两带电平行板正中间通过，沿圆心方向进入右侧圆形匀强磁场区域，粒子经过圆形磁场区域后，其运动方向与入射方向的夹角为θ(弧度)。已知粒子的初速度为v0，两平行板间与右侧圆形区域内的磁场的磁感应强度大小均为B，方向均垂直纸面向内，两平行板间距为d，不计空气阻力及粒子重力的影响，求：

(1)两平行板间的电势差U；

(2)粒子在圆形磁场区域中运动的时间t；

(3)圆形磁场区域的半径R。

18.(12分)如图所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ竖直放置，导轨光滑且电阻不计，导轨间距为L，上端与一阻值为R的定值电阻相连，两平行虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直、磁感应强度为B的有界匀强磁场，磁场宽度为d，电阻也为R、质量为m的细金属棒ab垂直导轨放置在导轨上。现将金属棒ab从距上边界L1高度为h处由静止释放，棒进入磁场中先做减速运动后做匀速运动，已知棒ab始终与虚线L1平行并与导轨电接触良好，重力加速度为g，求：

(1)棒ab刚进入磁场时的速度v及此时棒中的电流大小I；

(2)棒ab经过磁场的过程中，通过电阻R的电量q；

(3)棒ab经过磁场的过程中，电阻R上产生的焦耳热QR。

高二物理选修参考答案

1.C  2.C    3.B  4.D    5. B    6. D  7. A   8.  A
9.  AC   10.  AB    11.  BD    12.  BD
13. 
14.  右偏   不偏   右偏   左偏

15.【答案】：(1)2 V　(2)从b向a　(3)0.5 A

【解析】：(1)导体棒ab切割磁感线，产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定律可知E＝Blv＝2 V.               ---------------------------------  4分

(2)根据右手定则可知，导体棒ab中电流的方向为从b向a.    --------------    2 分

(3)若定值电阻R＝3.0 Ω，导体棒的电阻r＝1.0 Ω，根据闭合电路欧姆定律可知I＝＝0.5 A.   ---------------------------------------------------------------------  4分

16.答案　(1)0.1 N　(2)0.5 A　(3)23 Ω

解析　(1)金属棒静止在金属导轨上受力平衡，如图所示F安＝mgsin 30°，代入数据得

F安＝0.1 N.   ----------------------------------------------------------------------------------  4分

(2)由F安＝BIL，得I＝＝0.5 A.  --------------------------------------------------------   4分

(3)设滑动变阻器接入电路的阻值为R0，根据闭合电路欧姆定律得：E＝I(R0＋r)，解得R0＝－r＝23 Ω.-------------------------------------------------------------------    4分

17.【答案】解：由粒子在平行板间做直线运动可知
    -------------------------------------------------------------------------------   2分
平行板间的电场强度为：        
解得：         -----------   2分
在圆形区域中，由洛伦兹力提供向心力可知
-------------------------------------------------   1分
同时有：  ---------------------------------------------  1分
粒子在圆形磁场区域中运动的时间： -----------1分
解得：  ---------------------------------------------------  1分
由几何关系可知：  ----------------------------2分
解得：              ---------------------------------  2分
 

18.【答案】解：棒ab进入磁场前做自由落体运动，则     ---------  1分    
此时棒中的电流          --------- 1分                                                   
    解得            -----------   1分                                                              
        --------------- 1 分                                                             
棒ab穿越磁场的过程中，流过棒的平均电流         ----------     1分    
经历的时间      -------    1分                                                     
通过电阻R的电量      ---- 1分                                                         
解得    --- 1分                                                                          
棒ab在磁场中做匀速运动时有                         
   而      ----     1分                                                                 
设电路产生的总焦耳热为Q，由功能关系有

  解得        -------2分                                               

则    ---------1分