【文档说明】江苏省郑集高级中学2020-2021学年高二上学期周练（六）物理试题 PDF版含答案考】.pdf，共(9)页，1.187 MB，由小赞的店铺上传

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物理一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共计24分．每小题只有一个．．．．选项符合题意．1．如图所示，闭合圆形导体线圈放置在匀强磁场中，线圈平面与磁场平行，当磁感应强度逐渐增大时，以下说法正确的是A．线圈中产生顺时针方向的感应电流B．线圈中产生逆时针方向的感应电流C．线

圈中不会产生感应电流D．线圈面积有缩小的倾向2．中国宋代科学家沈括在公元1086年写的《梦溪笔谈》中最早记载了“方家(术士)以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布如图所示，结合上述材

料，下列说法正确的是A．在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫北极，指北的磁极叫南极B．对垂直射向地球表面宇宙射线中的高能带电粒子，在南、北极所受阻挡作用最弱，赤道附近最强C．形成地磁场的原因可能是带正电的地球自转引起的D．由于地磁场的影响，在奥斯特发现电流磁效应的实验中，通电

导线应相对水平地面竖直放置3．如图所示，在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，二者之间的距离为l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里，大小相等的电流时，纸面内与两导线距离为l的a点处的磁感应强度为零。若仅让P中的电流反向，则a点处磁感应强度

的大小为A．2B0B．233B0C．33B0D．B04.航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的.电磁驱动原理如图所示，在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻

率较小，则合上开关S的瞬间A.两个金属环都向左运动B.两个金属环都向右运动C.铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力D.从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向5.图甲为兴趣小组制作的无线充电装置中受电线圈示意图，已知线圈匝数n＝100匝，电阻r＝1Ω，横截面积S＝1.5×10－3m

2，外接电阻R＝7Ω.线圈处在平行于线圈轴线的磁场中，磁场的磁感应强度随时间变化如图乙所示，设磁场的正方向水平向左，则A.在t＝0.005s时通过电阻R的电流大小为0B.在t＝0.005s时通过电阻R的电流方向

由a流向bC.在0～0.01s内通过电阻R的电荷量q＝1.5×10－3CD.在0.02s～0.03s内线圈所产生的平均感应电动势为06.如图所示，在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面

向里．许多质量为m、带电荷量为＋q的粒子，以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向，由小孔O射入磁场区域．不计重力，不计粒子间的相互影响．带电粒子可能经过的区域的面积是A.2πmvqB2B.32πmvqB2C.πmvqB2D.12πmvqB27．如图所示，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线

框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流．现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化．为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的

变化率tB的大小应为A.0BB.02BC.04BD.20B8.如图所示，平行边界MN、PQ之间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，两边界间距为d，边界MN上A点有一粒子源，可沿纸面内任意方向射出完全相同的质量为m，电量为q的带正电的粒子，粒子射

出的速度大小均为v＝2qBd3m，若不计粒子的重力及粒子间的相互作用，则粒子能从PQ边界射出的区域长度与能从MN边界射出的区域长度之比为A．1B．2∶3C．3∶2D．27∶7二、多项选择题：本题共5小题，每小题4

分，共计20分．每小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．错选或不答的得0分．9．如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，设线圈的两个边长ab和

cd分别是L2和L1，线圈的面积则为21LLS，转动的角速度是，磁场的磁感应强度为BA．线圈绕P1转动时的线圈中的感应电动势一直不变B．线圈绕P1转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时线圈中的感应电动势为BSC．线圈绕P1和P2

转动时电流的方向相同，都是a→b→c→d→aD．当线圈平面转到与磁场方向平行时，绕P1转动的电动势等于绕P2转动时的电动势10.科考人员在北极乘车行进，由于地磁场的作用，汽车后轮轮轴(如图所示)的左、右两端电势高低情况是A.从东向西运动，左端电势较高B.从东向西运动，右端电势较

高C.从西向东运动，左端电势较高D.从西向东运动，右端电势较高11.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2∶1，原线圈接交流电u＝202sin100πt(V)，保险丝的电阻为1Ω，熔断电流为2A，电表均为理想交流电表.下列说法正确的有()A.电压表V的示数为14.1V

B.电流表A1、A2的示数之比为2∶1C.为了安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值为4ΩD.将滑动变阻器滑片向上移动，电流表A1的示数减小12.2018年底，江苏省启动“263”专项行动，打响碧水蓝天保卫战.暗访组在某化工厂的排污管末端安装了如图所示的流量计

，测量管由绝缘材料制成，其长为L、直径为D，左右两端开口，匀强磁场方向竖直向下，在前后两个内侧面a、c固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经测量管时，a、c两端电压为U，显示仪器显示污水流量为Q(单位时间内排出的污水体积).则A.a侧电势比c侧电势高B

.污水中离子浓度越高，显示仪器的示数将越大C.若污水从右侧流入测量管，显示器显示为负值，将磁场反向则显示为正值D.污水流量Q与U成正比，与L、D无关13.如图所示，磁感应强度为B的有界匀强磁场的宽度为L，一质量为m、电阻为R、

边长为d(d<L)的正方形金属线框竖直放置.线框由静止释放，进入磁场过程中做匀速运动，完全离开磁场前已做匀速运动.已知重力加速度为g，则线框A.进、出磁场过程中电流方向相同B.进、出磁场过程中通过线框某一横截面的电荷量相等C.通过磁场的过程中产生的焦耳热为mg(L＋d)D.MN边离开

磁场时的速度大小为mgRB2d214.如图所示为一种质谱仪的工作原理示意图，此质谱仪由以下几部分构成：离子源、加速电场、静电分析器、磁分析器、收集器．加速电场的加速压为U，静电分析器通道中心线半径为R，通道内有均匀辐射电场，在中心线处的电场强度大小为E；磁分析器中分布着方向

垂直于纸面，磁感应强度为B的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右边界平行．由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子(初速度为零，重力不计)，经加速电场加速后进入静电分析器，沿中心线MN做匀速圆周运动，而后由P点进入磁分析器中，最终经过Q点进入收集器．下列说法正

确的是A.磁分析器中匀强磁场方向垂直于纸面向里B.磁分析器中圆心O2到Q点的距离qmERBd21C.不同粒子经相同的加速压U加速后都可以沿通道中心线安全通过静电分析器D.静电分析器通道中心线半径为EUR2三、计算题：本题共4小题，共计56分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和

重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．15.如图所示，匀强磁场中有一个圆形闭合单匝线圈，线圈平面与磁场垂直．已知线圈的半径r＝0.2m，总电阻R＝0.1Ω，磁感应强度B在0～1s内从3.0T均匀减小到1.0T，π＝3.14.求：(1)

t＝0.5s时，线圈内感应电动势的大小E和感应电流I的方向；(2)在0～1s内线圈产生的焦耳热Q；(3)t＝0.5s时，圆心角为60°的弧形导线ab受到的安培力大小F.（答案均保留两位有效数字）16.(14分)无线充电

技术的发展给用户带来了极大的方便，可应用于手机、电脑、智能穿戴、智能家居、医疗设备、电动汽车等充电，如图甲所示为手机无线充电工作原理的示意图，由送电线圈和受电线圈组成.已知受电线圈的匝数为n＝50匝，电阻r＝1.0Ω，在它的c、d两

端接一阻值R＝9.0Ω的电阻.设在受电线圈内存在与线圈平面垂直的磁场，其磁通量随时间按图乙所示变化，可在受电线圈中产生电动势最大值为20V的正弦交流电，设磁场竖直向上为正.求：(1)在t＝π×10－3s时，受电线圈中产生电流的大小，并判断c、d两端哪端电势高；(2)

在一个周期内，电阻R上产生的热量；(3)从t1到t2时间内，通过电阻R的电荷量.17.(14分)如图所示，竖直固定的足够长的光滑金属导轨MN、PQ，间距L＝0.2m，其电阻不计．完全相同的两根金属棒ab、cd垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终良好接触．已知

两棒质量均为m＝0.01kg，电阻均为R＝0.2Ω，棒cd放置在水平绝缘平台上，整个装置处在垂直于导轨平面向里的匀强磁场中，磁感应强度B＝1.0T．棒ab在竖直向上的恒力F作用下由静止开始向上运动，当ab棒运动位移x＝0.1m时达到最大速度，此时cd棒对绝缘平台的压力恰好为零，重力加速

度g取10m/s2.求：(1)恒力F的大小；(2)ab棒由静止到最大速度通过ab棒的电荷量q；(3)ab棒由静止到达到最大速度过程中回路产生的焦耳热Q.18.(14分)如图所示，足够大的荧光屏ON垂直xOy坐

标面，与x轴夹角为30°，当y轴与ON间有沿－y方向、场强为E的匀强电场时，一质量为m、电荷量为q的正离子从y轴上的P点，以速度v0、沿＋x轴方向射入电场，恰好垂直打到荧光屏上的M点(图中未标出)．现撤去

电场，在y轴与ON间加上垂直坐标面向外的匀强磁场，相同的正离子从y轴上的Q点仍以速度v0、沿＋x轴方向射入磁场，恰好也垂直打到荧光屏上的M点，离子的重力不计．求：(1)离子在电场中运动的时间t1.(2)磁场的磁感应强度B.(3)若相同的离子分别从

y轴上的不同位置以速度v＝ky(y>0，k为常数)、沿＋x轴方向射入磁场，离子都能打到荧光屏上，问k应满足什么条件？满足条件的所有离子中，在磁场中运动时间的最大值为多大？附加题：如图所示，有宽为L、长为2L的磁场区域Ⅰ、Ⅱ，磁感应强度均为B，其方向垂

直于纸面．Ⅰ、Ⅱ之间有宽度为d的很小狭缝，狭缝之间有电压一定的交流电源产生的电场．在电磁场边界O处粒子源能不断产生质量为m、电量为q的粒子，初速度可以忽略，重力不计．它们在狭缝中被电场若干次加速，粒子每次经过狭缝均做匀加速直线运动．当粒子达到最大速度时，在Ⅰ或Ⅱ磁场中以L为半径继续做半个

周期的运动，从磁场与电场交界处的特殊装置x1或x2处射出．设交流电源的周期与粒子在磁场中运动的周期相等，不考虑粒子间的相互作用．求：(1)粒子获得的最大动能Ek；(2)粒子在磁场中和电场中运动的时间之比K；(3)

粒子在磁场中运动时，相邻轨道半径之差Δr的变化情况，并推理证明．答案一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共计24分．每小题只有一个．．．．选项符合题意．1.C2.B3.B4.D5.C6.B7.A8.C二、多项选择题：本题共5小题，每小题4

分，共计20分．每小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．错选或不答的得0分．9.BD10.AC11.CD12.AC13.BCD14.CD三、计算题：本题共4小题，共计56分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只

写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位15.(14分)解：(1)根据法拉第电磁感应定律E＝nΔΦΔt(1分)磁通量的变化量ΔΦ＝ΔB·S＝ΔB·πr2(1分)解得E＝ΔB·πr2Δt＝2×3.14×0.041≈0.25V(1分)感应电流方向为顺时针方向(1分)(

2)感应电流I＝ER＝2.5A(2分)焦耳热Q＝I2Rt＝0.63J(2分)(3)导线ab的有效长度L＝r＝0.2m(2分)当t＝0.5s时，B＝2T(2分)安培力F＝BIL＝1.0N(2分)16.(1)由题图乙知t＝π×10－3s时受电线圈中产

生的电动势最大，为Em＝20V线圈中产生感应电流的大小为It＝Im＝EmR＋r＝2.0A由楞次定律可以得到此时c端电势高(2)通过电阻的电流有效值为I＝Im2＝2A电阻在一个周期内产生的热量Q＝I2RT≈5.7

×10－2J(3)线圈中感应电动势的平均值E＝nΔΦΔt通过电阻R的电流平均值为I＝ER＋r通过电阻R的电荷量q＝I·Δt由题图乙知，从t1到t2时间内，ΔΦ＝4×10－4Wb解得q＝nΔΦR＋r＝2×10－3C.17.(14分)解：(1)F

＝mg＋BIL(1分)BIL＝mg(1分)F＝0.2N(1分)(2)q＝ΔΦ2R(2分)ΔΦ＝BLx(1分)解得q＝0.05C(1分)(3)ab棒达到最大速度vm时，对cd棒有BIL＝mg(1分)ab棒产生的电动势E＝BLvm(1分)I＝E2R(1分)解得vm＝1m/s(1分)(F－mg)x＝

12mv2m＋Q(2分)解得Q＝5×10－3J(1分)18.(14分)解：(1)设离子垂直打到荧光屏上的M点时，沿y方向的分速度大小为vy，在电场中运动的加速度为a1，则tan60°＝vyv0(1分)Eq＝ma(1分)vy＝at(1分

)解得t＝3mv0Eq(1分)(2)设离子在磁场中做圆周运动半径为r，由几何关系可知rsin60°＝v0t(1分)则r＝2mv20Eq(1分)由向心力公式得Bqv0＝mv20r(1分)代入得B＝E2v0(

1分)(3)临界状态：离子恰好能打到荧光屏上，即轨迹与ON相切，设此时圆周运动半径为r0，由几何关系可知r0＋r0cos30°＝y(1分)由向心力公式得Bqv＝mv2r0，其中v＝ky解得k＝（23－3）Eq2mv0为使离子能打到荧光屏上应满足r≥r0(1分)则k≥（23－3）Eq2

mv0(1分)上述临界状态下，离子在磁场中运动时间有最大值tm＝512T(1分)且T＝2πr0v＝2πmBq(1分)解得tm＝5πmv03Eq(1分)附加题.解：(1)粒子匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，有qvB＝

mv2Lv＝BqLm(1分)Ek＝12mv2＝B2q2L22m(2分)(2)设交流电源电压为U，粒子经过狭缝n次达到动能Ek，有Ek＝nUq(1分)n＝B2L2q2mU(1分)粒子在磁场中匀速圆周运动的周期T＝2πmqB在磁

场中的时间为t磁＝n·T2＝πBL22U(1分)粒子在狭缝间运动全过程可累加为初速度为零的匀加速直线运动，加速度为a＝Uqdmnd＝12at2电(1分)t电＝BLdU(1分)K＝t磁t电＝πL2d(1分)(3)设粒子经过狭缝n次后速度为vn，有nUq＝12mv2n(1

分)在磁场中半径为rn＝mvnBq＝1B2nmUq(1分)在磁场一侧相邻轨道半径之差Δr＝rn－rn－2＝1B2mUq(n－n－2)＝1B2mUq·2n＋n－2(2分)可以看出n越大，Δr越小．(1分)