高二下学期期末检测题A 卷

2020-06-01河南大学附属中学

中学生数理化(高中版.高二数学) 2020年5期

■河南大学附属中学

一、选择题（1～6 题为单选题，7～10 题为多选题）

1.如图1 所示，在光滑绝缘的水平桌面上有四个小球，所带电荷量分别为-q、+Q、-q、+Q。四个小球构成一个菱形，带电荷量为-q、-q的两小球连线与带电荷量为-q、+Q的两小球连线之间的夹角为α。若此系统处于平衡状态，则下列关系式中正确的是（）。

2.如图2所示，垂直于纸面向里的匀强磁场分布在等边三角形ABC内，D是AB边的中点。一群相同的带负电的粒子仅在磁场力作用下，从D点沿纸面以平行于BC边方向、大小不同的速率射入三角形区域内。不考虑粒子间的相互作用，已知粒子在磁场中运动的周期为T，则下列说法中正确的是（）。

D.速率小的粒子一定比速率大的粒子在磁场中运动的时间长

3.如图3所示，与直导线ab共面的轻质闭合金属圆环竖直放置，导线与圆环彼此绝缘，环心位于导线的上方。当导线中通有的电流不断增大时，关于圆环运动的情况，以下叙述正确的是（）。

A.向下平动

B.向上平动

C.转动：上半部向纸内，下半部向纸外

D.转动：下半部向纸内，上半部向纸外

4.如图4甲所示，虚线ab为磁场边界，在边界ab的右侧存在一个足够大的匀强磁场，t=0时刻，磁场方向垂直于竖直圆环平面向里，用一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导线做成两个半径分别为r和2r的圆环1和圆环2，让两圆环的直径均与边界ab重合。磁感应强度B随时间t变化的关系如图4乙所示，则0～t1时间内（）。

A.两圆环中产生感应电流的方向沿逆时针

B.两圆环一直具有扩张的趋势

C.圆环1和圆环2中感应电流的大小之比为1∶2

D.圆环1和圆环2消耗的电功率之比为1∶4

5.在收音机线路中，经天线接收下来的电信号有高频成分和低频成分，经放大后送给下一级，需要把高频成分和低频成分分开，只让低频成分输入下一级。我们采用如图5所示的电路装置，其中代号a、b应选择的元件是（）。

A.a是电容较大的电容器，b是低频扼流圈

B.a是电容较大的电容器，b是高频扼流圈

C.a是电容较小的电容器，b是低频扼流圈

D.a是电容较小的电容器，b是高频扼流圈

6.在如图6所示的电路中，接在理想变压器原、副线圈中的四个规格相同的灯泡都正常发光，则理想变压器的匝数比n1∶n2∶n3为（）。

A.1∶1∶1 B.3∶2∶1

C.6∶2∶1 D.2∶2∶1

7.如图7所示，半径为R、质量为m且均匀分布的闭合金属圆环用长为L的丝线悬挂在天花板下，其下方横放着一根通电直导线。现将圆环拉至摆线与竖直方向成θ角（θ＜5°）的位置，无初速度地释放。设圆环在摆动过程中始终保持与导线在同一平面内，则下列说法中正确的是（）。

A.圆环能摆到右侧同一高度处

C.圆环在运动中所受安培力始终与速度方向相反

D.圆环在运动中所受安培力始终沿竖直方向

8.如图8所示，方向竖直向上的匀强磁场中，有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上。t=0时刻，导体棒ab以初速度v0向右滑动。运动过程中，导体棒ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，两导体棒速度分别用v1、v2表示，回路中的电流用I表示。如图9所示的四幅图像中可能正确的是（）。

9.如图10 所示，L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2是两个完全相同的灯泡，E是一内阻不计的电源。t=0时刻，闭合开关S，经过一段时间后，电路达到稳定，t1时刻断开开关S。I1、I2分别表示通过灯泡D1和D2的电流，规定图中箭头所示的方向为电流正方向。如图11所示的四幅图像中能定性描述电流随时间变化关系的是（）。

10.如图12 甲所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，一匝数为n，面积为S，总电阻为r的矩形线框abcd绕轴OO′以角速度ω匀速转动，矩形线框在转动过程中可以保持和外电路中的电阻R形成闭合电路，外电路中还接有一理想交流电流表。如图12 乙所示是矩形线框在转动过程中产生的感应电动势e随时间t变化的图像，下列说法中正确的是（）。

A.t1～t3时间内穿过线框磁通量的变化量为2nBS

B.t3时刻穿过线框磁通量的变化率为nBSω

C.t3～t4时间内通过电阻R的电荷量为

二、非选择题

（一）必考题

11.在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，某同学利用“教学用可拆变压器”进行研究。

（1）下列器材中，实验需要的是____。

A.干电池

B.低压交流电源

C.220V 交流电源

D.条形磁铁

E.可拆变压器和导线

F.直流电压表

G.多用电表

（2）原线圈和副线圈中接入的是____。

A.原线圈接220V 交流电源

B.原线圈接学生电源的12V 以下直流输出端

C.副线圈接多用电表直流电流挡

D.副线圈接多用电表交流电压挡

（3）关于实验操作，下列说法中正确的是____。

A.应该采用控制变量法，分别探究原、副线圈匝数变化对电压的影响

B.实验中通电时，可以用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路

C.使用多用电表测电压时，先用中等量程挡试测，再选用恰当的挡位进行测量

12.如图13 所示，用绝缘细线悬挂一质量为m、带电荷量为+q的小球，竖直平面内分布有场强大小为E、方向不定的匀强电场，且qE＜mg，小球在电场中静止，求细线与竖直方向间的最大夹角θ的正弦值及此时的电场方向。

13.如图14所示，垂直于纸面向里的圆形边界匀强磁场的磁感应强度B=0.8T，圆心为O，半径R=1cm。现于纸面内先后放上三个匝数均为1、半径不同的圆形线圈，其圆心均与O点重合。线圈a的半径Ra=1cm，线圈b的半径Rb=2cm，线圈c的半径Rc=0.5cm。求：

（1）在磁感应强度B减小到0.4T 的过程中，线圈a和b中的磁通量各改变多少？

（2）在磁场方向转过30°角的过程中，线圈c中的磁通量改变多少？

14.如图15 所示，在空间有一沿水平方向、高度为h匀强磁场区域，磁感应强度为B，有一长度为l、宽度为b（b＜h）、电阻为R、质量为m的矩形导线框下边紧贴磁场的上边缘由静止开始竖直下落，当线框的下边到达磁场的下边缘时恰好做匀速运动。求线框穿过磁场区域所经历的时间。

15.如图16所示，a1b1c1d1与a2b2c2d2为在同一竖直平面内的金属导轨，导轨处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面（纸面）向里。导轨的a1b1段与a2b2段是竖直的，距离为l1；c1d1段与c2d2段也是竖直的，距离为l2。x1y1与x2y2为两根用不可伸长的绝缘轻线相连的金属细杆，质量分别为m1、m2，它们都垂直于导轨并与导轨保持光滑接触。两金属杆与导轨构成的回路的总电阻为R，F为作用于金属杆x1y1的竖直向上的恒力。已知两金属杆运动到图示位置时，已匀速向上运动，求此时两金属杆所受重力的功率和回路电阻的热功率。

16.如图17 所示，一个半径为r的半圆形线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，直径ab的左侧有垂直于纸面向里（与直径ab垂直）的匀强磁场，磁感应强度为B。M和N是两个集流环，负载电阻为R，线圈、电流表和导线的电阻不计，求电流表的示数。