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高二年级物理学科试卷
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
一项是符合题目要求的。
1．桌面上放置一“U”形磁铁，用能绕端点转动的绝缘轻杆悬挂一半径为 r、厚度为 d 的铝制薄圆盘，圆盘
的平衡位置恰好位于两磁极之间，如图甲所示。若将圆盘拉离平衡位置一个固定角度后由静止释放（如图
乙所示），圆盘在竖直平面内来回摆动（圆盘面始终与磁场垂直），经 时间停下；若保持圆盘半径 r 和厚度
d 不变，仅将材料替换成电阻率和密度都更大的铅，重复以上实验，圆盘经 时间停下。不计转轴和空气的
阻力，则观察到的现象是
A． 明显大于 B． 明显小于
C． 几乎等于 D．条件不足，无法判断 与 的关系
2．如图所示，为法拉第圆盘发动机的示意图：铜质圆盘安装在水平铜轴上，圆盘位于两磁极之间，两磁极
产生的磁场（视为磁感应强度为 B 的匀强磁场）区域面积小于圆盘面积，磁场方向与圆盘平面垂直。两铜
片 C、D 分别与转动轴和圆盘的边缘接触。不计接触点的摩擦力和空气阻力。在外力作用下圆盘以恒定的角
速度 顺时针转动（从左向右看）。已知圆盘半径为 r，电路中只考虑定值电阻 R，其余电阻忽略不计，下
列说法正确的是
A．因圆盘无磁通量变化，故电阻 R 中无电流通过
B．铜片 C 的电势高于铜片 D 的电势
C．流过电阻 R 的电流大小为
D．若使圆盘反向转动，同时对调磁极，电阻 R 中的电流方向不变
3．如图所示，边长为 L 的正方形 abcd 区域内有匀强磁场，ad 边中点处 0 有一粒子源，向磁场内各方向均
匀发射速率均为 V。的电子，ab 边恰好没有电子射出，已知电子的比荷为 k，则
A．bc 边有电子射出
B．磁感强度大小为
C．从 ad 边射出的电子在磁场中运动的最长时间为
D．从 cd 边射出的电子距离 d 点最远距离为
4．如图所示，竖直平面内一质地均匀的正方形线框 abcd 通过两根等长的绝缘细线悬挂在长直导线 MN 的
下方，线框中通有图示方向的恒定电流。当 MN 中无电流时，每根绝缘细线的拉力为 T；当 MN 中通入大小
为 的电流时，每根细线的拉力均为 ；当 MN 中通入大小为 的电流时，测得每根细线的拉
力刚好为零。已知长直通电导线周围空间某点的磁感应强度大小与导线中的电流大小成正比，与该点到导
线的距离成反比，绝缘细线的长度等于线框边长的一半，不考虑线框四条边相互的磁场作用，下列说法正
确的是
A．MN 通入电流 、 时，安培力使线框有收缩趋势
B．两次通入的电流方向均为
C．MN 中两次所通的电流大小关系为
D．MN 中有电流时，其在 ad 边所在处产生的磁感应强度大小是 bc 边所在处的 2 倍
5．如图所示，在磁感应强度大小 B，方向水平且垂直纸面向里的匀强磁场中，有一根长 L 的竖直光滑绝缘
细杆 MN，细杆顶端套有一个质量 m、电荷量 的小环。现让细杆以恒定的速度 沿垂
直磁场方向水平向右匀速运动，同时释放小环（竖直方向初速度为 0），小环最终从细杆底端飞出，重力加
速度为 g，关于小环在杆上的运动，下列说法正确的是
A．小环的轨迹是一条直线 B．小环做类平抛运动
C．洛伦兹力对小环做负功 D．小环在运动过程中机械能增加
6．粒子加速器是高能物理实验的重要工具，常见的粒子加速器有直线加速器与回旋加速器，分别如图所示，
回旋加速器 D 形金属盒半径为 R，磁感应强度为 B 的匀强磁场与盒面垂直，下列说法不正确的是
A．两种粒子加速器都需要接交流电
B．在图甲中粒子在狭缝间做加速运动，在漂移管（金属圆筒）内做匀速直线运动
C．增大图乙中所接的电源电压 U，粒子在加速器中获得的最大动能也增加
D．利用图乙加速 后，在不改任何变条件的情况下，也可以加速
7．如图所示，一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动，其轨迹半径为 R，已知电
场强度大小为 E，方向竖直向下；磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向里，不计空气阻力，重力加速度大
小为 g，则下列说法中正确的是
A．液滴带正电
B．带电液滴运动速度大小为
C．若突然仅撤去匀强磁场，带电液滴的机械能一定不断增加
D．若突然仅撤去匀强电场，带电液滴的机械能可能不变
二、多项选择题：本题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分。在每小题给出的四个选项中，有多
项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。
8．如下图甲所示，一个闭合矩形金属线圈 abcd 从一定高度释放，且在下落过程中线圈平面始终在竖直平
面上。在它进入一个有直线边界的足够大的匀强磁场的过程中，取线圈 dc 边刚进磁场时 ，则描述其运
动情况的图线可能是下图乙中的
9．如图所示，匀强磁场方向垂直于线圈平面，先后两次将线圈从同一位置匀速地拉出有界磁场，第一次拉
出时的速度为 v，第二次拉出时的速度为 2 v．这两次拉出线圈的过程中，下列说法正确的是
A．线圈中的感应电流之比为 1:2
B．线圈中产生的电热之比为 1:2
C．施力的方向与速度方向相同，外力的功率之比为 1:2
D．流过线圈任一截面的电荷量之比为 1:2
10．医生常用 CT 扫描机给病人检查病灶，CT 扫描机的部分工作原理如图所示。电子从静止开始经加速电
场加速后，沿水平方向进入垂直纸面的矩形匀强磁场（偏转磁场），最后打在靶上的 P 点，产生 X 射线。已
知 MN 间的电压为 U，磁场的宽度为 d，电子的比荷为 k，电子离开磁场时的速度偏转角为θ，其重力忽略不
计，则下列说法正确的是
A．偏转磁场的方向垂直纸面向外
B．电子进入磁场的速度大小为
C．电子在磁场中做圆周运动的半径
D．偏转磁场的磁感应强度大小为
三、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。
11．（6 分）利用如图所示的装置，探究通电直导线周围产生磁场的分布规律，已知直导线 MM 中电流通过
控制电路（未画出）可以调节电流 I 的大小，P 为磁感应强度传感器，可以测出 A、B、C 等各点磁感应强
度大小 B，利用刻度尺可以测出 A、B、C 等测量点距直导线的距离 L 请完成下列问题：
（1）根据你已有的知识，该实验应用的物理思想为__________
A．控制变量法 B．理想模型法 C．等效替代法 D．转化法
（2）经多次测量，并将处理数据统计为下列表格中，其中测量点 A、B、C 距离直导线分别为 2 cm、3 cm、
5 cm 磁感应强度的单位：
电流 I 电流 2I 电流 3I
测量点 A 3.0 6.1 8.9
测量点 B 1.9 4.0 6.1
测量点 C 1.2 2.3 3.6
据此表格数据，初步得出的实验结论为：_______________________
（3）如图乙所示，A、B 为彼此绝缘且相互垂直通有电流大小相等的导体圆，若通电导体圆 A 在中心 0 产
生的磁场大小为 B，根据本实验，可以确定中心 0 的磁场大小为_____
12．（8 分）1834 年，物理学家楞次在分析了许多实验事实后，总结得到电磁学中一重要的定律——楞次定
律，某兴趣小组利用如图（A）研究电磁感应现象。
（1）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将 A 线圈迅速插入 B 线圈
中，电流计指针将_____偏转（填“向左”“向右”或“不”）；
（2）按照图（A）连好电路，并将 A 线圈插入 B 线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的
操作是_____；
A．插入铁芯 B．拔出 A 线圈 C．滑动变阻器的滑片向左滑动
（3）G 为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图甲中所示，即电流从电流
表 G 的左接线柱进入时，指针也从中央向左偏。若把它与一螺线管串联进行电磁感应实验，则图乙中的条
形磁体的运动方向是向_____（填“上”或“下”），图丙中的条形磁体下端为_____极（填“N”或“S”）。
（4）为了进一步研究，该小组又做了如图（B）实验，磁体从靠近线圈上方由静止下落。在磁体穿过整个
线圈的过程中，传感器显示电流 随时间 的图像如图（C）所示，由图可得到的结论是__________。
A．感应电流方向与线圈中的磁通量增减有关
B．感应电流方向与磁铁下落速度的大小有关
C．感应电流大小与线圈中磁通量的变化快慢有关
13．（10 分）如图所示，相距为 L 的光滑导轨由圆弧及足够长的水平两部分构成，轨道水平部分处在磁感应
强度为 B 的匀强磁场中。质量为 3 m 电阻为 R 的导体棒 cd 静止放在水平轨道上，质量为 2 m 电阻为 4R 的
导体棒 ab 固定在圆弧轨道上，导体棒 ab 距水平轨道的高度为 h。现静止释放导体棒 ab，已知忽略空气阻力，
重力加速度为 g。试求：
（1）导体棒 ab 上产生的最多热量
（2）从 ab 棒进入水平轨道时开始计时，到碰到 cd 棒之前，磁感应强度 B 随时间变化满足什么关系时，cd
棒始终保持静止状态，已知 时，磁感应强度为 ，ab 棒距 cd 棒的距离为 S
14．（12 分）如图所示的平面直角坐标系 xOy，在第 I 象限内有平行于 y 轴竖直向上的匀强电场；在第 IV
象限的正三角形 abc 区域内有垂直于 xOy 平面向里的匀强磁场，正三角形边长为 L，且 ab 边与 y 轴平行．一
质量为 m、电荷量为 q 的粒子，从 y 轴上的 点，以大小为 的速度沿 x 轴正方向射入电场，通过电
场后从 x 轴上的 点进入第 IV 象限，又经过磁场从 轴上的某点进入第 III 象限，且速度与 y 轴负
方向成 45°角，不计粒子所受的重力．求：
（1）电场强度 的大小；
（2）abc 区域内磁场的磁感应强度 B 的最小值．
15．（18 分）如图所示，一个质量为 m 边长为 L 电阻为 R 的正方形线框，从 h 的高度由静止自由下落，然
后进入高度为 的匀强磁场，线框刚好匀速穿出磁场，已知匀强磁场的磁感应强度为 B，重力加
速度为 g，忽略空气阻力，线框平面始终保持竖直状态。求：
（1）线框刚进入磁场时的加速度
（2）线框穿过磁场区域过程中产生的焦耳热
（3）线框从开始释放到穿出磁场时的时间高二物理
参考答案
一、二选择题：
题号
2
3
义
5
6
8
9
10
答案
0
D
⊙
B
ABC
AB
CD
11.(每空2分，共6分)
(1)A
(2)在误差允许的范围内，通电直导线周围空间某点的磁感应强度大小与导线中的电流
大小成正比，与该点到导线的距离成反比。（只要合理均给分）
(3)√2B
12.(8分)
(1)向右(2分)
(2)B(2分)
(3)下S(每空1分)
(4)AC(2分，选对而不全对的1分)
2mg动=
2my2
13(10分)(1)ab棒下滑过程中机械能守恒得，
1分
ab棒与cd棒在水平轨道上运动时，动量守恒
2mV,=5mV2
2分
Q=2m:-5mrg
2
由系统能量守恒得
2
2分
4
Qb=50=
24
mgh
.ab棒产生的热量
5
25
1分
(2)要使cd棒保持静止不动，需使回路中的磁通量保持不变
BLS=BL (S-V,t)
2分
S
故有B=
_Bo
(0不写条件，也不扣分)
2分
S-t2g
高二物理参考答案
第1页
(共3页)
14(12分)
(1)(4分)粒子从P到a做类平抛运动
水平方向h=Vot
1分
竖直方向h=at2
1分
又Eq-ma
1分
解之得E=m
2gh
1分
(2)(8分)设粒子经过a点时与X轴成日角，由平抛运动的规律可得
tan9-2x分=1
2分
即0=45
1分
粒子进入磁场时的速度V==V2V。1分
cose
由牛顿第二定律得qVB=m心
2分
由几何关系知，粒子从b点离开磁场，满足题设条件，即r=二L时，
磁感应强度最小B2mo
2分
gL
说明：其他解法。只要合理均给分
15.(18分)如图所示
(1)(4分)线框从1到2过程，做自由落体运动，V1=√2g1分
线框刚进入磁场时有，E=BLV
1分
喝
由牛顿第二定律得，mg-BIL=ma
1分
联立以上方程可得线框刚进入磁场时的加速度a=g-
B2L22gh
1分
mR
(2)(5分)线框从4到5过程，匀速运动，设速度为V,由平衡条件得，mg
R
分
线框从1到5过程，由能量守恒定律得线框穿过磁场区域过程中产生的焦耳热
Q-mg(L+h+州H)mV写
2分
解之得Qmg(L+h+H)mg2R2
2B4Z4
1分
(3)(9分)线框从1到2过程，自由落体运动对的时间：=、
1分
设线框3位置（线框刚好完全进入磁场）时的速度为2，线框从2到3过程，由动量定理
得，mg4t-BiL△t=m4V
即mgt2-BLq=mV2-mV1
2分
又q0
1分
高二物理参考答案
第2页
(共3页)

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