2021-2022学年安徽省安庆市怀宁中学高二（下）期中物理试题（解析版）.docx

怀宁中学2021-2022学年度第二学期高二期中考试

物理试题

一、选择题（本题包括12小题，每题4分，共48分。第1-8题只有一项符合题目要求。第9-12题为多选题，全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，有错选的得0分。）

1.如图所示为洛伦兹力演示仪的结构示意图，演示仪中有一对彼此平行且共轴的励磁圆形线圈，通入电流I后，能够在两线圈间产生匀强磁场；玻璃泡内有电子枪，通过加速电压U对初速度为零的电子加速并连续发射。电子刚好从球心O点正下方的S点水平向左射出，电子通过玻璃泡内稀薄气体时能够显示出电子运动的径迹。则下列说法正确的是（）

A.若要正常观察电子径迹，励磁线圈电流方向应为逆时针（垂直纸面向里看）

B.若保持U不变，增大I，则圆形径迹的半径变大

C.若同时减小I和U，则电子运动的周期减小

D.若保持I不变，减小U，则电子运动的周期将不变

【1题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】A．若要正常观察电子径迹，则电子需要受到向上的洛伦兹力，根据左手定则可知，玻璃泡内的磁场应向里，根据安培定则可知，励磁线圈的电流方向应为顺时针，故A错误；

B．电子在磁场中，向心力由洛伦兹力提供，则有

可得

而电子进入磁场的动能由电场力做功得到，即

即U不变，则v不变。由于m、q不变，而当I增大时，B增大，故半径减小，故B错误；

C．因为，所以电子运动的周期与U无关，当减小电流I时，则线圈产生的磁场B也减小，则电子运动的周期T增大，故C错误；

D．由C中分析可知，I不变，U减小，T不变，故D正确。

故选D。

2.同一平面内固定有一长直导线PQ和一带缺口的刚性金属圆环，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于圆环所在平面固定放置的平行金属板MN连接，如图甲所示．导线PQ中通有正弦交流电流i，i的变化如图乙所示，规定从Q到P为电流的正方向，则在1~2s内

A.M板带正电，且电荷量增加

B.M板带正电，且电荷量减小

C.M板带负电，且电荷量增加

D.M板带负电，且电荷量减小

【2题答案】

【答案】A

【解析】

【详解】在1~2s内，穿过金属圆环的磁场垂直于纸面向里，磁感应强度变小，穿过金属圆环的磁通量变小，磁通量的变化率变大，假设环闭合，由楞次定律可知感应电流磁场与原磁场方向相同，即感应电流磁场方向垂直于纸面向里，然后由安培定则可知感应电流沿顺时针方向，由法拉第电磁感应定律可知感应电动势增大，由此可知上极M板电势高，带正电，电荷量增加，故A正确，B、C、D错误；

故选A．

3.如图所示带电小球a以一定的初速度v0竖直向上抛出，能够达到的最大高度为ha；带电小球b在水平方向的匀强磁场以相同的初速度v0竖直向上抛出，上升的最大高度为hb；带电小球c在水平方向的匀强电场以相同的初速度v0竖直向上抛出，上升的最大高度为hc，不计空气阻力，三个小球的质量相等，则正确的是（）

A.它们上升的最大高度关系为ha=hb=hc

B.它们上升的最大高度关系为hbha=hc

C.到达最大高度时，c小球机械能最小

D.到达最大高度时，b小球动能最小

【3题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】AB．第1个图：由竖直上抛运动的最大高度公式得

ha=

第3个图：当加上电场时，由运动的分解可知，在竖直方向上有

v02=2ghc

所以

ha=hc

而第2个图：洛伦兹力改变速度的方向，当小球在磁场中运动到最高点时，小球应有水平速度，设此时的球的动能为Ek，则由能量守恒得

mghb+Ek=mv02

又由于

mv02=mgha

所以

ha＞hb

则它们上升的最大高度关系为

hbha=hc

选项A错误，B正确；

C．小球a的机械能守恒，因洛伦兹力不做功，小球b到达最大高度时，机械能也守恒，而电场力做正功，则c小球机械能最大，则选项C错误；

D．到达最大高度时，a小球速度为零，则动能最小，故D错误。

故选B。

4.如图所示，在oxy平面直角坐标系的y轴右侧、以原点O为圆心半径为R的半圆形区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于oxy平面并指向纸面里。在坐标原点O有一个粒子发射源，可以沿x轴正方向先后发射质量相同、速度大小分别为v1、v2，电性相反电荷量分别为q1、q2的两个粒子（重力均不计）。粒子q1在磁场中运动一段时间t1后从P1点离开磁场；粒子q2在磁场中运动一段时间t2后从P2点离开磁场。已知OP1=R、t1=3t2、q2=2q1，则v1∶v2为（）

A.1：2 B.1：4 C. D.

【4题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】ABCD．粒子在磁场中运动的时间

已知，得

由几何分析知

，

又粒子在磁场中运动的半径

得

故ABD错误，C正确。

故选C。

5.如图所示，质量为m，长为L的金属棒两端用等长的轻质细线水平悬挂