湖北省2020_2021学年高二物理上学期元月期末质量检测试题

（满分100分 时间75分钟）

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、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，只有一项是最符合题目要求的。

1.关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（ ） A.磁场和磁感线都是真实存在的

B.磁感线是为了形象地描述磁场而假想的曲线 C.磁场对通电导线一定具有力的作用 D.磁感线一定是从N极出发，终止于S极

2.关于磁通量及其变化，下列说法正确的是（ ） A.磁通量和磁通量的变化都有正负，所以它们是矢量 B.穿过线框的磁通量一定等于磁感应强度与线框面积的乘积 C.当金属线框的磁通量发生变化时，金属线框中一定有感应电流 D.当金属线框的磁通量发生变化时，金属线框中一定有感应电动势

3.1820年，奥斯特意外地发现了电流的磁效应，从此举世闻名。一通电直导线水平放置并通以图示方向的电流。当带正电的粒子在导线的正下方的运动速度方向与电流方向平行时，该粒子受到的磁场力的方向为（ ）

A.垂直于导线向上 C.垂直于平面向外

B.垂直于导线向下 D.垂直于平面向里

4.美国科学家富兰克林通过实验发现，雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同，并命名了正电荷和负电荷。在干燥的天气，小华用丝绸与玻璃棒摩擦后，发现玻璃棒会带正电，这是因为（ ） A.丝绸上的一些电子转移到玻璃棒上 B.丝绸上的一些正电荷转移到玻璃棒上

1

C.玻璃棒上的一些电子转移到丝绸上 D.玻璃棒上的一些正电荷转移到丝绸上

5.某一区域的电场线分布如图所示，A、B是电场中的两点。EA、 EB分别表示它们的电场强度，EpA、EpB分别表示带正电的粒子在A、B两点具有的电势能。下列关系式正确的是（ ）

A.EAEB，EpAEpB C.EAEB，EpAEpB

B.EAEB，EpAEpB D.EAEB，EpAEpB

6.远距离输电线路如图所示。在输送的电功率一定的情况下，采用高压U1输电时，线路损耗的电功率为P1；采用高压U2输电时，线路损耗的电功率为P2。若P14P2，下列关系式正确的是（ ）

A.2U1U2 B.U12U2 C.4U1U2 D.U14U2

7.如图甲所示，在匀强磁场中，一单匝矩形金属线框绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图像如图乙中正弦曲线所示，则在金属线框转动过程中，穿过线框的磁通量的最大值为（ ）

A.375Wb B.0.6Wb

C.

36Wb D.Wb 1010二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

2

8.由M、N两块相互靠近且正对的平行金属板组成的平行板电容器如图所示。下列措施中，可使电容器的电容增大的是（ ）

A.仅将M板向上平移 B.仅将M板向下平移 C.仅将M板向右平移

D.仅在M、N之间插入有机玻璃板

9.如图所示，用绝缘细线将一质量为m、半径为R的闭合圆环悬挂在天花板上，闭合圆环由超导材料制成。虚线ab是过圆环圆心的一条水平直线，在虚线的下方存在一垂直线圈平面的匀强磁场（图中未画出）。当圆环中通有逆时针方向的恒定电流I时，细线的拉力恰好为零。重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）

A.磁感应强度的方向垂直线圈平面向外 B.磁感应强度的方向垂直线圈平面向里

mg RImgD.磁感应强度的大小为

2RIC.磁感应强度的大小为

10.如图所示，虚线将竖直放置的光滑半圆弧轨道平分，虚线右侧有水平方向（垂直纸面向里）的匀强磁场。李华同学将一闭合的金属圆环（不可视为质点）从距圆弧底部高度为h的位置由静止释放，下列判断正确的是（ ）

3

A.圆环到达右侧最高点时，它与圆弧底部的高度差小于h B.圆环到达右侧最高点时，它与圆弧底部的高度差等于h C.圆环进入磁场过程中，有顺时针方向的电流 D.圆环进入磁场过程中，有逆时针方向的电流

11.一辆汽车匀速率地通过如图所示的一段路面。A、B分别为路面的最高点和最低点，已知汽车在A点时对路面的压力为F，牵引力的功率为PA，在B点时对路面的压力为FB，牵引力的功率为PB。路面对汽车的阻力与汽车对路面的压力成正比。下列关系式正确的有（ ）

A.FAFB B.FAFB C.PAPB D.PAPB 三、实验题：本题共2小题，共14分。

12.（6分）有一个教学用的可拆变压器，它由线圈A和线圈B组成，如图甲所示。

（1）张飞同学用多用电表倍率为“1”的欧姆挡测量了线圈A的电阻值，指针位置如图乙所示，则线圈A的阻值为_________。（结果保留2位有效数字）

（2）李华同学用一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和一个低压交流电源来测量线圈A的匝数。 实验步骤如下：

①把低压电源接B线圈，让它的输出电压恒为6V:；多用电表选择交流电压挡，接在A线圈两端，测得它的电压U110V；

②断开电源，用长导线在变压器线圈A外部绕一个匝数n50的线圈C；

③接通电源，让低压电源的输出电压仍为6V；多用电表选择交流电压挡，接在线圈C两端，测得它的电压

4

U21V。

将变压器视为理想变压器，则线圈A的匝数为__________。

13.（8分）小华同学在实验室找到了一只阻值约为60的电阻，他想用伏安法来精确测量该电阻的阻值。在实验室找到的实验器材有：

A.干电池组（电动势为3V，内阻未知） B.电压表（量程0~3V，内阻约10k） C.电流表A1（量程0~0.6A，内阻很小） D.电流表A2（量程0~60mA，内阻约0.5） E.滑动变阻器（最大阻值为5，额定电流为1.0A） F.开关、导线若干

（1）实验中，小华同学应选择电流表__________（填”A1”或“A2”）。 （2）请你帮该同学完成电路的连接。

（3）若某次测量时，电压表和电流表的指针位置分别如图甲和乙所示，则待测电阻Rx的测量值为________，它_________（填“大于”“等于”或“小于”）该电阻的真实值。（保留2位小数）

四、计算题：本题共3小题，共42分。

14.（12分）如图所示，MN、PQ为两条平行放置间距为L的光滑金属导轨，左右两端分别接有阻值为R的定值电阻R1、R2，金属棒垂直放在两导轨之间，且与导轨接触良好，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面。金属棒在水平向右、大小为F的恒力作用下向右匀速运动。不计金属导轨和金属棒的电阻，求：

5

（1）判断流过R1的电流的方向

；

（2）计算流过电阻R2的电流大小； （3）计算金属棒运动的速度v的大小。

15.（14分）如图所示，在光滑绝缘水平面上方有一水平向右的匀强电场，电场强度大小为E。将一电荷量为q的小滑块放在A点，并同时对小滑块施加一水平向右的恒力F，经时间t小滑块运动到B，到达B点后立即将外力F反向，不改变外力F的大小，又经过时间t小滑块回到A点。已知A、B之间的距离为x，求：

（1）外力F的大小；

（2）小滑块回到A点时的动能。

16.（16分）如图所示，abcd为边长为L的正方形，在四分之一圆abd区域内有垂直正方形平面向外的匀强磁场。一个质量为m、电荷量为q的带电粒子从b点沿ba方向射入磁场，当磁场的磁感应强度为B时，粒子恰好能通过d点。不计粒子的重力，求：

（1）粒子进入磁场时的速度大小； （2）粒子在磁场中的运动时间t；

（3）若只改变匀强磁场的磁感应强度大小，则当粒子恰好能通过c点时，磁场的磁感应强度B的大小为多少？

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2020-2021学年湖北省元月高二上学期期末质量检测

物理参考答案

命题单位：铭师堂—上进教育

终审团队：荆门市教研室 陈仕清 孝感市教科院 但平安

荆门市一中 徐继平 孝感市一中 郝才强 龙泉中学 王清华 奥美高中 文栓栓

1.【答案】B

【解析】磁场是真实存在的，磁感线是为了形象地描述磁场而假想的曲线，实际上不存在，A项错误，B项正确；只有满足一定的条件，磁场才会对通电导线具有力的作用，C项错误；磁感线是闭合曲线，在磁体外部，磁感线从N极出发，终止于S极，在磁体内部，磁感线从S极出发，终止于N极，D项错误。 2.【答案】D

【解析】磁通量和磁通量的变化都有正负，但它们是标量，A项错误；当线框平面与磁场垂直时，穿过线框的磁通量才等于磁感应强度与线框面积的乘积，B项错误；当闭合金属线框的磁通量发生变化时，金属线框中才会有感应电流，若线框不闭合，则金属线框只有感应电动势，没有感应电流，C项错误，D项正确。 3.【答案】A

【解析】根据安培定则可知，通电直导线正下方的磁场方向垂直平面向里，再根据左手定则可知，带正电的粒子受到的洛伦兹力的方向垂直于导线向上，A项正确。 4.【答案】C

【解析】摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电。由于丝绸的原子核束缚电子的本领比玻璃棒强，在摩擦的过程中，玻璃棒上的一些电子转移到丝绸棒上，从而使失去电子的玻璃棒带正电，得到电子的丝绸带负电，C项正确。 5.【答案】C

【解析】在同一幅图中，电场线越密集，电场强度越大，故EAEB；沿着电场线方向，电势逐渐降低，正电荷在电势高的地方电势能大，故EpAEpB，C项正确。 6.【答案】A

【解析】根据PUI和PIR可知，在输送的电功率一定的情况下，输电线上损耗的功率P又根据功率的定义可知，2U1U2，A项正确。 7.【答案】C

【解析】由图可知，交变电动势的周期T0.04s，线框的转速n21，U2125r/s，产生的感应电动势的最大T7

值EmaxBSBS2n，得BS8.【答案】CD 【解析】根据CEmax3Wb，C项正确。 2n10S可知，减小S、增大d均会使电容器的电容减小，减小d、以增大均可使电容器4kd的电容增大，C、D项正确。 9.【答案】BD

【解析】由题意可知，线圈受到的安培力向上，根据左手定则可知，磁感应强度的方向垂直线圈平面向里，根据平衡条件可得BI2Rmg，得B10.【答案】AD

【解析】圆环进亼磁场过程中，机械能会转化为电能，故圆环沿圆弧运动的过程中机械能不守恒，它到达右侧最高点时，与圆弧底部的高度差小于h，A项正确，B项错误；根据楞次定律可得，圆环进入磁场过程中，有逆时针方向的电流，C项错误，D项正确。 11.【答案】BD

【解析】汽车在A点处于失重状态，在B点处于超重状态，所以FAFB，A项错误，B项正确；又因为路面汽车的阻力与汽车对路面的压力成正比，所以FfAFfB，汽车匀速运动，在A、B两点牵引力等于阻力，根据PFv可得PAPB，C项错误，D项正确。 12.【答案】（1）50（3分）；（2）500（3分）

【解析】（2）设B线圈的匝数nB，A线圈的匝数nA。由理想变压器原理有代入数据得nA500。 13.【答案】（1）A2（2分） （2）如图所示（2分）

mg，B、D项正确。 2RIUUU1UU2，，得nA1n，nBnAnBnU2

（3）58.75（58.50~59.00均可给分，2分）；小于（2分）

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【解析】（1）电路中的电流Imax（2）因为RxE50mA，所以电流表选择A2。 RxRARv71，所以选择电流表外接法。

（3）电压表的读数为2.35V，电流表的读数为40.0mA，根据欧姆定律可得，待测电阻测量值

Rx2.35100058.75。由于电压表的分流实际测量的应为电压表和待测电阻的并联阻值，使得40测量值小于真实值。

14.解：（1）根据右手定则可知，流过R1的电流方向为由M到P（2分） （2）金属棒向右匀速运动，满足FBIL（2分） 由于R1、R2的阻值相等，流过电阻R2的电流IIF22BL（2分） （3）不计金属导轨和金属棒的电阻，由欧姆定律得EIR（2分） 感应电动势EBLv（2分） 联立解得vFR2B2L2（2分）

15.解：（1）设由A到B的加速度大小为a1， 由B返回至A的加速度大小为a2， 根据匀变速直线运动规律有

x12at21（2分） vBa1t（2分）

xv1Bt2a2t2（2分）

解得a23a1（1分）

小滑块带负电，则根据牛顿第二定律有

FqEma1（1分）

FqEma2（1分）

解得F2qE（1分）

（2）对整个过程，运用动能定理有

Ek02Fx（3分）

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得Ek4qEx（2分）

说明：其他解法正确也得分，仅给出答案未见公式及说明不得分。 16.解：（1）粒子在磁场中做圆周运动，根据牛顿第二定律有

v2qvBmr（1分）

得vqBrm（1分） 由几何关系可知rL（1分） 所以vqBLm（2分） （2）粒子在磁场中的运动时间trv，其中rL，2（2分）

结合vqBLm得tm2qB（2分）

（3）由qvBmv2mvr得B1qr

1可见，在v、

qm相同时，B1r（1分）

1

画出两种情形粒子的运动轨迹，可确定粒子恰好能通过c点时的轨道半径r1(21)L（2分）解得B(21)B（2分）

说明：其他解法正确也得分，仅给出答案未见公式及说明不得分。

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