黑龙江省实验中学2020—2021学年度上学期期末高二年级物理试题满分：100分完成时间90分钟一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，全部选对的得4分，有选错或不答的得0分．)1.小丽同学研究电流的磁效应时，在水平地面上放置一个可以自由转动的小磁针，在小磁针正上方放置一根直导线，如图所示，小丽为明显地看到电流的磁效应现象（忽略地磁偏角的影响），直导线放置的方向最好为：（）A．东西方向B．南北方向C．东北方向D．西北方向2.圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。
若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列说法正确的是（）A．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流B．穿过线圈a的磁通量变小C．线圈a对水平桌面的压力F N将增大D．线圈a有扩张的趋势3.如图所示，两根垂直纸面放置的直导线，通有大小相同、方向相反的电流。
O为两导线连线的中点，P、Q是两导线连线中垂线上的两点，且OP=OQ。
以下说法正确的是（）A．O点的磁感应强度方向竖直向上B．P、Q两点的磁感应强度方向相反C．若在P点放置一条电流方向垂直纸面向里的通电导线，其受力方向为水平向右D．若在Q点放置一条电流方向垂直纸面向里的通电导线，其受力方向为水平向左4.如图所示，两个速度大小不同的同种带电粒子1、2，沿水平方向从同一点垂直射入匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．当它们从磁场下边界飞出时相对入射方向的偏转角分别为90°、60°，则它们在磁场中运动的（）A．轨迹半径之比为2∶1B ．速度之比为1∶2C ．时间之比为2∶3D ．周期之比为1∶25.如图所示，KLMN 是一个竖直的n 匝矩形导线框，全部处于磁感应强度为B 的水平匀强磁场中，线框面积为S ，KL 边水平，线框绕某竖直固定轴以角速度匀速转动。
此时线框面与磁场方向夹角为30︒（图示位置），则A ．当线圈从图示位置绕固定轴转动120︒，在此过程中磁通量变化量为0B ．此时线框中的电流方向为N →K →L →M →NC ．此时穿过线框的磁通量为D ．线框平面转动一圈的过程中，电流方向不变6.如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起，置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场，现用一水平恒力F 拉乙物块，使甲、乙无相对滑动一起向左加速运动，在加速运动阶段（ ） A ．甲、乙两物块间的摩擦力保持不变 B ．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大 C ．甲、乙两物块间的弹力不断增大 D ．乙物块与地面之间的摩擦力不断减少7.磁流体发电机可简化为如下模型：两块长、宽分别为a 、b 的平行板，彼此相距L ，板间通入已电离的速度为v 的气流，两板间存在一磁感应强度大小为B 的磁场，磁场方向与两板平行，并与气流垂直，如图所示。
把两板与外电阻R 连接起来，在磁场力作用下，气流中的正、负离子分别向两板移动形成电流。
设该气流的导电率(电阻率的倒数)为σ，则( ) A ．该磁流体发电机模型的内阻为 B ．产生的感应电动势为E ＝BavC ．该磁流体发电机模型的路端电压为BLvRL R abσ+D ．流过外电阻R 的电流强度I ＝BLvL R abσ+nBS 21abLr σ=二、多项选择题(本题共7小题，每小题6分，共42分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确．全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分．)8．依据安培分子电流假说理论，关于磁场的说法中正确的是( ) A．磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的运动产生的B．电流的磁场是由电荷的运动产生的，永磁体的磁场不是由电荷的运动产生的C．电荷的运动不一定能产生磁场D．不同的物体产生磁场的原因是相同的9．如图，螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上，在通过B中的电流减弱的过程中（）A．环A有扩张的趋势B．环A有缩小的趋势C．螺线管B有伸长的趋势D．螺线管B有缩短的趋势10．1932年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器. 1D和2D是两个中空的半圆金属盒，分别与高频交流电极相连，在两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速. 两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中. 如图所示，交流电压为0U，频率为f，保持匀强磁场B不变，分别对质子11H和氦核42He加速. 下列说法正确的是（）A．若f不变，可以先后对质子和氦核进行加速B．增大加速电压0U，可以使粒子每次加速后动能增加量更大C．质子与氦核所能达到的最大速度之比为21∶D．若0U不变，且不考虑电场加速时间，质子与氦核从静止开始加速到出口处回旋整数圈所用的时间相同11．如图所示，若在磁体的两磁极上装有极靴，可使线圈转动时，无论转到什么位置，线圈平面始终与磁场平行。
现用导线将A、B两线框连接成闭合回路，一同学轻轻拨动线框B，使线框B沿顺时针方向转动，转动过程中某一时刻A、B两线框恰处于图中所示的位置，则（）A．此时线框A在顺时针转动B．此时线框A在逆时针转动C ．线框A 可视为发电机，线框B 可视为电动机D ．线框B 可视为发电机，线框A 可视为电动机12．在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边缘内壁放一个圆环形电极，把它们分别与电池的两极相连，圆柱形电极接电源负极，圆环形电极接电源正极。
然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水。
如果把玻璃皿放在蹄型磁铁的磁场中（如图），液体就会旋转起来。
下列说法正确的是（ ）A ．俯视发现液体顺时针旋转，说明蹄型磁铁下端是S 极，上端是N 极B ．让蹄型磁铁翻转90 ，使磁场方向水平，液体的旋转效果不变C ．液体旋转后，不可以用欧姆定律计算导电液体的电阻D ．导电液体之所以会旋转，是因为发生了电磁感应现象13．霍尔式位移传感器的测量原理如图所示，有一个沿z 轴方向均匀变化的匀强磁场，磁感应强度B =B 0+kz （B 0、k 均为常数，且k ＞0）。
将霍尔元件固定在物体上，保持通过霍尔元件的电流I 不变（方向如图所示），当物体沿z 轴正方向平移时，由于位置不同，霍尔元件在y 轴方向的上、下表面的电势差U 也不同。
则（ ）A ．磁感应强度B 越大，霍尔元件的上、下表面的电势差U 越大 B ．电流越大，霍尔元件的上、下表面的电势差U 越大C ．若图中霍尔元件是电子导电，则下表面电势高D ．k 越大，传感器灵敏度（Uz）越高 14．均质均匀圆环半径略大于圆柱体半径，空间存在垂直于圆柱体表面沿半径向外的磁场，圆环所在位置的磁感应强度大小为B 。
圆环的质量为m ，半径为r ，给环以竖直向上的初速度v ，圆环上升最大的高度为H ，然后落回抛出点，此过程中（ ） A ．圆环上升时间比下降时间短 B ．圆环先有扩张后有收缩趋势C ．圆环上升过程中安培力做的功大于下降过程安培力做的功D ．圆环上升过程经过2H 位置时的速度有一定小于2v三、计算题（本题共2题，共30分。
要求写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案而未写出演算过程的不能得分，有数值计算的题，答案必须写出数值和单位。
）15．如图所示，afe、bcd为两条平行的金属导轨，导轨间距l＝2.0m．ed间连入一电源E ＝1 V，ab间放置一根长为l＝2.0 m的金属杆与导轨接触良好，cf水平且abcf为矩形．空间中存在一竖直方向的磁场，当调节斜面abcf的倾角θ时，发现当且仅当θ在37°～90°之间时，金属杆可以在导轨上处于静止平衡．已知金属杆质量为0.1 kg，电源内阻r及金属杆的电阻R均为0.5 Ω，导轨及导线的电阻可忽略，金属杆和导轨间最大静摩擦力为弹力的μ倍．重力加速度g＝10 m/s2，试求磁感应强度B及μ.16．如图所示，在y>0的空间中存在着垂直xOy平面向外的匀强磁场，在y<0的空间中存在着平行于xOy平面的匀强电场，场强方向与x轴正方向成53°夹角斜向下。
一质量为m，带电量为q的带正电粒子,不计粒子的重力，该粒子从坐标原点以初速度v0进入磁场，方向与x轴负方向成37˚夹角斜向上，然后经过M点进入电场，并与y轴负半轴相切于N点。
已知M 点坐标为（L，0）。
求：(1)匀强磁场的磁感应强度；(2)匀强电场的电场强度。
答案一、单选（每题4分）15.（14分）解析 由磁场方向和平衡可判断，安培力F 方向为水平且背离电源的方向 由题意可知当θ＝90°时，金属杆处于临界下滑状态有： f 1＝mg ① N 1＝F ② f 1＝μN 1 ③当θ＝30°时，金属杆处于临界上滑状态有： N 2＝mgcos37°＋Fsin37°④ f 2＋mgsin37°＝Fcos37°⑤ f 2＝μN 2 ⑥ 由闭合电路欧姆定律：I ＝rR E+＝1 A ⑦ 由安培力性质：F ＝BIl ⑧ 由①---⑧解得：磁场方向竖直向下 ⑨B ＝1.0 T ⑩ μ＝0.5 ⑪评分标准：①②③④⑤⑥⑧⑨各1分，⑦⑩ 和 ⑪各2分 16.（16分）(1)如图所示则 ①由 ②得 ③(2)带电粒子以速度v 0垂直进入匀强电场因为与y 轴相切与N 点，所以末速度沿y 轴负方向，L LR 6537sin 20==qLm B 560υ=200v qv B m R=利用类平抛运动速度的反向延长线过匀速运动方向分位移的中点得 则L L MQ 4537cos 0== ④⑤⑥⑦联立①②③可得 qLm E 1580υ= ⑧评分标准：①-⑧式各2分。
t L 025υ=22135at L =qEa m=。