【物理】四川省广元天立学校2019-2020学年高二上学期期末考试模拟试题（解析版）
广元天立高2018级高二上学期期末模拟物理试卷（一）
一、单选题
1.如图所示，有两根处于纸面内的平行直导线，通以大小相等、方向相反的电流，a导线中电流方向竖直向上，b导线中电流方向竖直向下，则两导线所在平面内两线中央的磁感应强度( )
A. 等于零
B. 不等于零，方向垂直于两导线所在的平面向外
C. 不等于零，方向垂直于两导线所在的平面向里
D. 不等于零，方向是从一根导线垂直指向另一根导线
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知，通以大小相等、方向相反的电流，由安培定则和矢量合成法则，可得两导线所在平面内两线中央的磁感强度不等于零，方向垂直于两导线所在的平面向里；
A．与分析不符，故A错误；B．与分析不符，故B错误；
C．与分析相符，故C正确；D．与分析不符，故D错误； 故选C。
2.环形线圈放在均匀磁场中，设在第1秒内磁感线垂直于线圈平面向内，若磁感应强度随时间变化关系如图，那么在第2秒内线圈中感应电流的大小和方向是（ ）
A. 感应电流大小恒定，顺时针方向 B. 感应电流大小恒定，逆时针方向
C. 感应电流逐渐增大，逆时针方向 D. 感应电流逐渐减小，顺时针方向
【答案】B
【解析】
试题分析：在第2s内，磁场的方向垂直于纸面向外，且均匀减小，所以产生恒定的电流，根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针方向，所以B正确，ACD错误．故选B．
考点：楞次定律
【名师点睛】解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向，并理解法拉第电磁感应定律的内容,变化的磁场产生电场，而均匀变化的磁场产生恒定的电场．
3.如图所示，将边长为L的正方形闭合线圈以不同速度v1、v2向右匀速拉出磁场时(v1
W1 B. 拉力的功率P2>P1
C. 流过线框的电荷量Q2>Q1 D. 线框中的感应电流I2>I1
【答案】C
【解析】
【详解】A．向右匀速拉出磁场的过程中，正方形闭合线圈的感应电流：
正方形闭合线圈受到安培力：安
由于，故有：安1安2
根据二力平衡，拉力安，故有：
根据拉力做的功可知拉力所做的功：
故A不符合题意；
B．根据拉力的功率，，，则有：
故B不符合题意；
C.根据公式可得：
可知两次磁通量变化量相同，故电荷量相同，即：
故C符合题意；
D.根据，，则有线框中的感应电流：
故D不符合题意；故选C。
4.如图，固定在水平面上的U形金属框上，静止放置一金属杆ab
，整个装置处于竖直向上的磁场中．当磁感应强度B均匀减小时，杆ab总保持静止，则在这一过程中( )
A. 杆中的感应电流方向是从a到b B. 杆中的感应电流大小均匀增大
C. 金属杆所受安培力水平向左 D. 金属杆受到的摩擦力逐渐减小
【答案】D
【解析】
【详解】A．当磁感应强度均匀减小时，穿过回路磁通量减小，根据楞次定律判断得到回路中感应电流方向为逆时针方向（俯视），杆中的感应电流方向是从到，故A错误；
B．当磁感应强度均匀减小时，穿过回路的磁通量均匀减小，根据法拉第电磁感应定律可知回路中产生的感应电动势不变，则感应电流大小保持不变，故B错误；
C．由左手定则判断可知，金属杆所受安培力水平向右，故C错误；
D．根据公式可知安培力减小，根据平衡条件可知金属杆受到的摩擦力逐渐减小，故D正确；故选D。
5.如图，竖直平面内有一水平向左的匀强电场，在电场中从A点由静止释放一带电液滴，该带电液滴沿直线由A点运动到B点，下列说法正确的是( )
A. 液滴带正电 B. 液滴的电势能增加
C. 液滴的机械能增加 D. 液滴的机械能减少
【答案】C
【解析】
【详解】A．由题可知，带电液滴只受重力和电场力作用，两个力都是恒力，其合力沿方向，则电场力必定水平向右，与电场强度方向相反，故液滴带负电，故A错误；
B．由到过程中，电场力做正功，液滴的电势能减小，故B错误；
CD．根据除重力以外的力做功，导致机械能变化，由于电场力做正功，可知液滴的机械能增加，故C正确，D错误；故选C。
6.如图所示，甲是一个带正电
小物块，乙是一个不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起静置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有水平向里的匀强磁场．现用水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相对滑动地一起水平向左加速运动， 则在加速运动阶段（ ）
A. 乙物块与地之间的摩擦力不断减小 B. 甲、乙两物块间的摩擦力不断减小
C. 乙物块与地之间的摩擦力大小不变 D. 甲、乙两物块间的摩擦力不断增大
【答案】B
【解析】
【详解】AC．以甲乙整体为研究对象，分析受力如图，则有N=F洛+（m甲+m乙）g，当甲乙一起加速运动时，洛伦兹力F洛增大，乙物块与地之间的滑动摩擦力f增大．故AC错误．
BD．乙与地面之间的摩擦力f增大，F一定，根据牛顿第二定律得，加速度a减小，对甲研究得到，乙对甲的摩擦力f甲=m甲a，则得到f甲减小，甲、乙两物块间的静摩擦力不断减小．故B正确，D错误．
二、多选题
7.如图所示，虚线为某点电荷电场的等势面，现有两个不同的带电粒子（不计重力），以大小相等的速度从同一等势面的a点进入电场后沿不同的轨迹1和2运动，图中a、b、c、d、e是粒子轨迹与各等势面的交点，则可判断( )
A. 沿轨迹1运动的粒子从过程中先减速后加速
B. 沿轨迹1运动的粒子从过程中先加速后减速
C. 沿轨迹2运动的粒子从过程中先减速后加速
D. 沿轨迹2运动的粒子从过程中先加速后减速
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．由图可知沿轨迹1运动的粒子受到中心电荷的斥力，沿轨迹1运动的粒子从过程中，电场力先做负功后做正功，动能先减小后增加，所以沿轨迹1运动的粒子先减速后加速，故A正确，B错误；
CD．由图可知沿轨迹2运动的粒子受到中心电荷的引力，沿轨迹2运动的粒子从过程中，电场力先做正功后做负功，动能先增加后减小，所以沿轨迹2运动的粒子先加速后减速，故D正确，C错误；
故选AD
8.如图所示，a、b、c是负点电荷所形成的电场中一条电场线上的三点，a、b间距离等于b、c间的距离，电场线的方向由a到c。用、、和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强，可以判定( )
A. Ea＜Eb＜Ec B. Ea＞Eb＞Ec
C. D.
【答案】AC
【解析】AB．由于电场线是负点电荷形成的电场中一条电场线，根据沿电场线方向电势降低可知负点电荷在电场线的右侧，根据可知：
故A正确，B错误；
CD．根据越靠近点电荷，电场强度越大可知
由于、间距离等于、间的距离，根据可知：
既有：
解得：
故C正确，D错误；故选AC。
9.在如图所示的电路中，电源的电动势为E、内阻为r，平行板电容器C的两金属板水平放置，R1和R2为定值电阻，P为滑动变阻器R的滑片，G为灵敏电流表，A为理想电流表。开关S闭合电路稳定后，电容器C的两板间有一带电油滴恰好处于静止状态。若将滑片P向上移动，则( )
A. A表的示数变大 B. 电源的输出功率一定变大
C. G中有由b→a的电流 D. 油滴向上加速运动
【答案】CD
【解析】A．滑片向上移动时，电阻变大，电路的总电阻变大，则总电流变小，则表的示数变小，故A错误；
B．根据当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大，可知外电阻在变大，但不知外电阻与内电阻的关系，因此无法确定输出功率如何变化，故B错误；
C．根据闭合电路欧姆定律可得电容器两端电压：
总电流减小，则电容器两端电压变大，带电量变大，电容器充电，故G中电流从，故C正确；
D．带电油滴原来处于平衡状态，重力和电场力平衡；电容器电压增大，板间场强增大，油滴所受的电场力变大，将油滴将向上加速运动，故D正确；
故选CD。
10.如图所示，x轴上方有垂直纸面向里且足够大的匀强磁场。两个质量、电荷量均相同的带电离子（不计重力），分别带正、负电荷，以相同速度从O点射入磁场中，射入方向与x轴正方向夹角均为θ，则正、负离子在磁场中（ ）
A. 运动时间相同 B. 运动的轨道半径相同
C. 重新回到x轴时速度方向相反 D. 重新回到x轴时距O点的距离相等
【答案】BD
【解析】
【详解】A．因两个离子质量相同，电荷量也相等，它们垂直进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动的周期必相等；当不等于时，两个离子在磁场中做圆周运动的圆心角不等，所以在磁场中的运动时间就不相等，故A错误；
B．根据可得：
可知运动的轨道半径相同，故B正确；
C．因离子进入磁场时射入方向与轴夹角为，那么射出磁场时速度方向必与轴夹角为，所以重新回到轴时速度方向相同，故C错误；
D．重新回到轴时距点的距离为：
因为半径相等，相等，则重新回到轴时距点的距离相等，故D正确；故选BD。
三、实验题
11.甲图是某同学测电源电动势和内阻实验电路，通过改变滑动变阻器，得到多组电表的实验数据：
(1)电压表读数U与电源的电动势E、电源的内阻r、电流表读数I、电阻R0之间的关系式U=______________________。
(2)已知电路中电阻R0=2 Ω，根据实验数据用作图法在坐标系内作出U-I图线如图乙所示，则电源的电动势E=________V，内阻r=________Ω（均保留两位有效数字）
【答案】 (1). (2). 1.5 1.0
【解析】
【详解】(1)[1]由于电阻接在电源附近，在干路上，根据闭合电路欧姆定律和电路结构可得：
(2)[2]由图可知，由图象与纵坐标的交点为电源的电动势，电源的电动势为：
图象的斜率为内阻与保护电阻之和，则有：
[3]解得内阻：
四、计算题
12.如图所示，用一条长度为L的绝缘轻绳悬挂一个带正电的小球，小球质量为m，所带电荷量为q．现于水平地面上方整个空间加一水平向右的匀强电场，静止时绝缘绳与竖直方向成θ角。（重力加速度为g）
(1)求匀强电场的电场强度大小；
(2)如果将小球向右拉到细线处于水平伸直状态，再无初速释放小球，求小球运动到O点正下方时速度大小和小球受到的拉力大小。
【答案】(1) ；(2) ；
【解析】
【详解】(1)小球静止，根据平衡条件可得：
解得匀强电场的电场强度大小：
(2)小球运动到点正下方时，根据动能定律可得：
解得：
在点正下方时，根据牛顿第二定律可得：
解得小球受到的拉力大小：
13.如图所示,水平放置的平行金属导轨MN和PQ,相距L=0.50 m,导轨左端接一电阻R=0.20 Ω,磁感应强度B=0.40 T的匀强磁场方向垂直于导轨平面,导体棒ac垂直导轨放置,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计.当ac棒以v=4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:
(1)ac棒中感应电动势的大小;
(2)回路中感应电流的大小和方向;
(3)维持ac棒做匀速运动的水平外力F的大小和方向.
【答案】(1)0.80 V (2)4.0 A (3)0.80 N，方向水平向右
【解析】
【详解】（1）根据金属棒切割磁感线产生的感应电动势则
（2）根据闭合电路欧姆定律则
（3）由于ab棒匀速直线运动，说明其合外力为零即
根据右手定则可知，切割磁感线产生的感应电流为从b到a，根据左手定则知，安培力方向为向左，即外力方向为向右．
【点睛】此类题型考察了一种常见的题型，其解题顺序一般是先通过切割磁感线产生感应电流，通过左手定则判断安培力．
14.如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限以ON为直径的半圆形区域内，存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B；一质量为m、电量为q的正电粒子，从y轴正半轴上y＝h处的M点，以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上x＝处的P点进入磁场，射出磁场时的速度方向垂直于y轴。不计粒子重力。求 ：
(1)电场强度大小；
(2)粒子在磁场中运动的速度大小和轨道半径
(3)从粒子离开磁场至到达y轴所用的时间
【答案】（1） （2） ；；（3）
【解析】
【详解】(1)在电场中粒子做类平抛运动，则有：
解得：
⑵粒子在磁场中运动的速度大小：
在电场中：
解得：
粒子进入匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则：
解得：
(3)设粒子进入磁场时速度与轴正方向夹角为，则有：
解得：
粒子从离开磁场到通过轴粒子向左匀速运动，所用的时间：
解得：
