甘南藏族自治州合作藏族中学2024-2025学年高二下学期周期学业能力评鉴（一）（期中）物理试卷（含解析）

甘肃省合作市甘南藏族自治州合作藏族中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷
一、单选题
1．如图所示，匀强磁场方向竖直向下，一正电荷水平向右射入匀强磁场中．此时，该电荷所受洛伦兹力力的方向是（ ）
A．向上 B．向下
C．垂直纸面向外 D．垂直纸面向里
2．在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，让长为0.2m的导线垂直于磁场方向，导线做切割磁感线运动，产生的感应电动势为0.5V，则导线切割磁感线的速度为（ ）
A．0.5m/s B．5m/s C．0.05m/s D．2.5m/s
3．如图所示，质量为m、带电荷量为q的粒子以速度v0垂直射入宽度为d的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，为使粒子能穿过磁场，则v0至少等于（　　）
A． B． C． D．
4．如图所示是磁流体发电机的示意图，两平行金属板A、B与电阻R相连，板间有一强磁场，现将等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）喷入磁场，下列说法正确的是（　　）
A．B板的电势低于A板电势 B．R中有从b到a的电流
C．若只增大磁感应强度，R中电流不变 D．若只增大两板间距，R中电流减小
5．如图甲所示是一个“简易电动机”，一节 5 号干电池的正极向上，一块圆柱形强磁铁吸附在电池的负极，将一段裸铜导线弯成图中所示形状的线框，线框上端的弯折位置与正极良好接触，下面弯曲的两端与磁铁表面保持良好接触，放手后线框就会转动起来。该“简易电动机”的原理图如图乙所示。关于该“简易电动机”，下列说法正确的是（　　）
A．从上往下看，该“简易电动机”能逆时针旋转
B．电池的输出功率一定等于线框转动的机械功率
C．“简易电动机”转动过程中只有两条边受到安培力
D．随转动速度的增加“简易电动机”的电流逐渐减小
6．如图所示，MN和PQ是竖直放置的两根平行光滑金属导轨，导轨足够长且电阻不计，MP间接有一定值电阻R，电阻为r的金属杆cd保持与导轨垂直且接触良好。杆cd由静止开始下落并开始计时，杆cd两端的电压U、杆cd所受安培力的大小F随时间t变化的图像，合理的是（　　）
A． B． C． D．
7．如图所示为电磁炮的基本原理图（俯视图）。水平平行金属直导轨a、b充当炮管，金属弹丸放在两导轨间，与导轨接触良好，两导轨左端与一恒流源连接，可使回路中的电流大小恒为 I，方向如图所示，两导轨中电流在弹丸所在处产生的磁场视为匀强磁场。若导轨间距为 d，弹丸质量为m，弹丸在导轨上运动的最大距离为s，弹丸能加速的最大速度为v，不计摩擦，则下列判断正确的是（　　）
A．导轨间的磁场方向向上
B．导轨间的磁场磁感应强度大小为
C．弹丸克服安培力做功获得动能
D．弹丸先做加速度越来越小的加速运动，最后做匀速运动
二、多选题
8．如图所示，上方存在匀强磁场，同种粒子从点射入匀强磁场中，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为和，且均由点射出磁场，则两粒子（　　）
A．运动半径之比为 B．初速率之比为
C．运动时间之比为 D．运动时间之比为
9．如图甲所示，面积为的100匝线圈内部存在垂直纸面、磁感应强度随时间均匀增加的匀强磁场，线圈的电阻为，磁场方向垂直于线圈平面向里，已知磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，磁场垂直纸面向里为正，定值电阻的阻值为，下列说法正确的是（　　）
A．线圈具有收缩的趋势
B．、两点间的电势差
C．时穿过线圈的磁通量为0.1Wb
D．电阻上产生的热功率为0.32W
10．如图所示，两个线圈绕在同一根软铁棒上，当导体棒运动时，发现有感应电流从向流过灯，则下列关于的运动情况的判断正确的是（　　）
A．向左减速运动 B．向右减速运动
C．向左加速运动 D．向右加速运动
三、实验题
11．课堂上，小王老师做了如图所示的实验，给直导线（铝棒）通电，观察到直导线运动起来。这个实验现象说明 （选填“磁场可以产生电流”“电流产生磁场”或“磁场对电流有力的作用”），利用这种现象制成的是 （选填“电动机”或“发电机”）。 若只改变直导线中的电流方向而其它条件不变，则直导线所受安培力方向与原来的安培力方向 （填“相同”或“相反”）。
12．我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和其所遵循的物理规律。以下是实验探究过程的一部分。
（1）如图甲所示，当磁体的N极向下运动时，发现电流表指针偏转，若要探究线圈中产生的感应电流的方向，必须知道电流从正（负）接线柱流入时， .
（2）如图乙所示，实验中发现闭合开关时，电流表指针向右偏转，电路稳定后，若向左移动滑动变阻器滑片，则电流表指针向 偏转；若将线圈A抽出，则电流表指针向 偏转。（均填“左”或“右”）
四、解答题
13．一个线圈有100匝、面积为0.01m2，线圈的内电阻为0.5Ω，线圈两端接一个9.5Ω的电阻．线圈放在磁场中，已知磁场方向与线圈所在的平面垂直，在0.02s的时间内磁感应强度从0均匀增加到0.4T，求：
（1）线圈的感应电动势多大？
（2）电路中产生的电流多大？
（3）线圈两端的电压多大？
14．在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中，B=0.2T，有一水平放置的光滑框架，宽度为L=0.4m，如图所示，框架上放置一质量为0.05kg、电阻为1Ω的金属杆cd，框架电阻不计。若杆cd在向右的水平外力作用下以恒定加速度由静止开始做匀变速运动，求：
（1）金属杆cd在5s末的速度大小；
（2）5s末的瞬时感应电动势E和瞬时感应电流I的大小；
（3）第5s末作用在杆cd上的水平外力的功率。
15．如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一垂直于纸面向外，磁感应强度为B的匀强磁场。带电量为＋q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板的点出发，经电场加速后射出，并从点沿垂直于荧光屏MN和磁场的方向进入磁场，做匀速圆周运动打到荧光屏MN的点。忽略重力的影响，求：
（1）匀强电场场强E的大小；
（2）粒子从电场射出时速度ν的大小；
（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的、间距离S。
（4）粒子从点进入电场开始至打到点的总时间t。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B C B D A B AC ACD BC
11． 磁场对电流有力的作用 电动机 相反
12． 电流表指针的偏转方向 右 左
13．（1）20V；（2）2A；（3）19V
【详解】（1）根据电磁感应定律，可得线圈中的感应电动势为
（2）根据闭合电路欧姆定律，可得电路中产生的电流为
（3）根据闭合电路欧姆定律，可得线圈两端的电压为
14．（1）10m/s；（2）0.8V，0.8A；（3）1.64W
【详解】（1）第5s末的速度为
（2）此时感应电动势为
回路中的电流为
（3）杆cd匀加速运动，由牛顿第二定律得
解得
5s末水平外力的功率为
15．（1）；（2）；（3）；（4）
【详解】（1）根据匀强电场电势差与电场强度的关系可得
（2）根据动能定理可得
解得
（3）设粒子在磁场做圆周运动的半径为R，根据洛伦兹力提供向心力可得
解得
故、间距离S为
（4）设粒子在电场中做加速运动的时间为，则
解得
设粒子在磁场中运动的时间为，则
故粒子从点进入电场开始至打到点的总时间为