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第二学期前段考
高二物理（选考）试题
一、单项选择题（共6小题，每小题4分，共24分）
1. 如图所示为交流发电机示意图，线圈的 边连在金属滑环K上， 边连在滑环L上，两个电刷E、
F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接。下列说法正确的是（
）
A. 当线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量最小
B. 当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量最小
的
C. 当线圈平面转到中性面 瞬间，线圈中的感应电流最大
D. 当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，线圈中的感应电流最小
【答案】B
【解析】
【详解】AC．当线圈平面转到中性面的瞬间，线圈平面与磁场垂直，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的
变化率最小，为零，故感应电流为零，AC错误；
BD．当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，线圈平面与磁场平行，穿过线圈的磁通量最小，为零，但磁通
量的变化率最大，故感应电流最大，B正确，D错误。
故选B。
2. 如图所示，水平直导线中通有恒定电流I，导线正下方处有一电子初速度 ，其方向与电流方向相同，
以后电子将（ ）A. 沿路径a运动，曲率半径变小
B. 沿路径a运动，曲率半径变大
C. 沿路径b运动，曲率半径变小
D. 沿路径b运动，曲率半径变大
【答案】B
【解析】
【详解】水平导线中通有稳定电流I，根据安培定则判断导线上方的磁场方向向里，导线下方的磁场方向
向外，由左手定则判断可知，导线上面的电子所受的洛伦兹力方向向上，则电子将沿a轨迹运动，其速率
v不变，而离导线越远，磁场越弱，磁感应强度B越小，由公式 可知，电子的轨迹半径逐渐增大，
故轨迹不是圆，故ACD错误， B正确。
故选B。
3. 磁力刹车是游乐场中过山车采用的一种新型刹车装置，比靠摩擦力刹车更稳定。如图为该新型装置的原
理图（从后面朝前看），过山车的两侧装有铜片，停车区的轨道两侧装有强力磁铁，当过山车进入停车区
时，铜片与磁铁的相互作用能使过山车很快停下来。下列说法正确的是（ ）
A. 磁力刹车利用了电流的磁效应
B. 磁力刹车属于电磁驱动现象
C. 磁力刹车的过程中动能转化为电能，最终转化成内能
D. 过山车的质量越大，进入停车区时由电磁作用引起的刹车阻力越大
【答案】C【解析】
【详解】AB．磁力刹车过程会产生涡流，属于电磁感应现象，并非是电流的磁效应，也不属于电磁驱动现
象，选项A、B错误；
C．磁力刹车的过程中，铜片穿过磁铁时产生涡流，在磁场中受到安培力作用，阻碍过山车的运动，故磁
力刹车的过程中动能转化为电能，最终转化成内能，选项C正确；
D．过山车的速度越大，进入停车区时由电磁作用引起的刹车阻力越大，和质量无关，选项D错误。
故选C。
4. 如图所示为质谱仪的原理示意图，现让某束离子（可能含有多种离子）从容器A下方的小孔无初速度飘
入电势差为U的加速电场。经电场加速后垂直进入磁感应强度大小为B的匀强磁场中，在核乳胶片上形成
a、b两条“质谱线”，则下列判断正确的是（ ）
A. a、b谱线的对应离子均带负电 B. a谱线的对应离子的质量较大
C. b谱线的对应离子的质量较大 D. a谱线的对应离子的比荷较大
【答案】D
【解析】
的
【详解】A．根据图示情景和左手定则，可知a、b谱线 对应离子均带正电，故A错误；
BCD．离子从静止开始经过上述过程到落在胶片上，电场加速过程有
磁场有
联立可得即落点距离只与带电粒子的比荷有关，即R越大，荷质比 越小，但因电荷量可能不同，因此无法判断粒
子的质量大小，故BC错误，D正确。
故选D。
5. 如图所示，一正方形闭合导线框abcd，边长为L＝0.1m，各边电阻均为１Ω，bc边位于x轴上，在x轴
原点右0.2m、磁感应强度为1T的垂直纸面向里的匀强磁场区域。当线框以４m/s的恒定速度沿x轴正方
向穿越磁场区域的过程中，ab边两端电势差U 随位置变化的情况正确的是（ ）
ab
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】分两部分研究，ab入磁场切割磁感线和dc入磁场切割磁感线，ab切割磁感线运动中，x在0 L
范围，由楞次定律可知，线框的感应电流方向是逆时针，ab相当电源，a点的电势高于b点的电势，~U 0，感应电动势
ab
> E=BLv=1 0.1 0.4V=0.4V
× ×
U 是外电压，则有：U = E=0.3V；
ab ab
线框全部在磁场的运动中，x在L 2L的范围，线框的磁通量不变，没有感应电流产生，ab边两端电势差
等于电动势，U =E=0.4V； ~
ab
bc边切割磁感线，x在2L 3L范围，由楞次定律可知线框的感应电流方向是顺时针，dc相当于电源，a点
~
的电势高于b点的电势，U 0，感应电动势
ab
>
E=BLv=1 0.1 4V=0.4V
× ×
U 是外电压，则有：U = E=0.1V。
ab ab
ACD错误，B正确。
故选B。
6. 对于电磁波和机械波，下列说法正确的是（ ）
A. 电磁波和声波的传播必须有介质
B. 由空气进入水中传播时，电磁波的传播速度变小，声波的传播速度变大
C. 电磁波是横波，声波也是横波
D. 红光比紫光频率大
【答案】B
【解析】
【详解】A．电磁波可以在真空传播，不需要介质，故A错误；
B．由空气进入水中传播时，电磁波的传播速度变小，声波的传播速度变大，故B正确；
C．电磁波是横波，声波通常是纵波，也有横波，故C错误；
D．红光比紫光波长大、频率小，故D错误。
故选B。
二、多项选择题（共6小题，每小题6分，全对得6分，不全得3分，共36分。）
7. 要使b线圈中产生图示I方向的电流，可采用的办法有（ ）.
A 闭合K瞬间
B. K闭合后把R的滑动片向右移
C. 闭合K后把b向a靠近
D. 闭合K后把a中铁芯从左边抽出
【答案】AC
【解析】
【详解】A.闭合K瞬间，通电螺旋管 在右侧产生的磁场方向向右且穿过 磁通量增大，据楞次定律知
线圈产生感应电流产生的磁通量阻碍增大，即产生的磁场方向向左，用右手螺旋定则可知 线圈产生图示
方向的电流，故选项A符合题意；
B.K闭合后把 的滑动片向右移，通电螺旋管 的电流减小，在右侧产生的磁场方向向右且穿过 磁通量
减小，据楞次定律知 线圈产生感应电流产生的磁通量阻碍减小，即产生的磁场方向向右，用右手螺旋定
则可知 线圈产生与图示 方向的电流相反，故选项B不符合题意；
C.闭合K后把 向 靠近，通电螺旋管 在右侧产生的磁场方向向右且穿过 磁通量增大，据楞次定律知
线圈产生感应电流产生的磁通量阻碍增大，即产生的磁场方向向左，用右手螺旋定则可知 线圈产生图
示 方向的电流，故选项C符合题意；
D.闭合K后把 中铁芯从左边抽出，产生的磁场减弱，在右侧产生的磁场方向向右且穿过 磁通量减小，
据楞次定律知 线圈产生感应电流产生的磁通量阻碍减小，即产生的磁场方向向右，用右手螺旋定则可知
线圈产生与图示 方向的电流相反，故选项D不符合题意．
8. 在LC振荡电路中，某时刻线圈中的磁场和电容器中的电场如图所示，则此时刻（ ）A. 电容器正在放电 B. 振荡电流正在减小
C. 线圈中的磁场正在增强 D. 磁场能正在向电场能转化
【答案】AC
【解析】
【详解】A．由图可知线圈中的磁场方向向下，根据安培定则可知，电流从上向下流过线圈，电容器中场
强方向向下，可知上极板带正电，则电容器正在放电，A正确；
B．由电磁振荡规律可知，电容器放电，振荡电流正在增大，B错误；
CD．电容器放电，电场能向磁场能转化，磁场逐渐增强，C正确，D错误；
故选AC。
9. 如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨上间接有灯泡A。金属棒ab与两导轨垂直并保持良
好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现使金属棒ab以一定的初速度v开始
向右运动，此后（ ）
A. 棒ab匀减速运动直到停止 B. 棒ab中的感应电流方向由b到a
C. 棒ab所受的安培力方向水平向右 D. 灯泡A逐渐变暗
【答案】BD
【解析】
【详解】ABCD．ab棒向右运动时，由右手定则可知棒ab中的感应电流方向由b到a；由左手定则可知ab
棒受到向左的安培力，ab棒向右减速，感应电动势 不断减小，灯泡A逐渐变暗； 安培力
逐渐减小，由牛顿第二定律 知棒ab向右做加速度减小的减速运动直到速度为零。故
AC错误，BD正确。故选BD。
10. 如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，
螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的
是（ ）
A. 线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
B. 穿过线圈a的磁通量变小
C. 线圈a有收缩的趋势
D. 线圈a对水平桌面的压力 将增大
【答案】CD
【解析】
【详解】A．由楞次定律可知线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流，故A错误；
B．阻值减小，电流增大，磁感应强度增大，说明穿过线圈a的磁通量变大，故B错误；
CD．穿过线圈a的磁通量变大，要阻碍磁通量增大，由楞次定律可知线圈a有收缩的趋势，同时有远离螺
线管的趋势，因此线圈a对水平桌面的压力 将增大，故CD正确。
故选CD。
11. 质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹
如图中虚线所示，下列表述正确的是（ ）
A. M带负电，N带正电 B. M的速率小于N的速率
C. 洛伦兹力对M做正功，对N做负功 D. M的运行时间等于N的运行时间
【答案】AD
【解析】【详解】A．由左手定则判断出M带负电荷，N带正电荷，故A正确；
B．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力
得
由图可知N的半径小于M的半径，所以M的速率大于N的速率，故B错误；
C．洛伦兹力方向与速度方向始终垂直，所以洛伦兹力对粒子不做功，故C错误；
D．粒子在磁场中运动半周，即时间为其周期的一半，而周期为
的
与粒子运动 速度无关，所以M的运行时间等于N的运行时间，故D正确。
故选AD。
12. 如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L 和L，输电线的等效电阻为R，
1 2
开始时，开关K断开，当K接通时，以下说法正确的是（ ）
A. 副线圈两端M、N的输出电压减小
B. 副线圈输电线等效电阻R上的电压增大
C. 通过灯泡L 的电流增大
1
D. 原线圈中的电流增大
【答案】BD
【解析】
【详解】A．输入电压和原、副线圈的匝数比不变，由可知副线圈两端M、N的输出电压不变，故A错误；
BC．当K接通时，副线圈电路的总电阻减小，总电流I 变大，输电线等效电阻R上的电压增大，并联部分
2
的电压减小，通过灯泡L 的电流减小，故B正确，C错误；
1
D．由
可知，电流I 变大，则I 变大，即原线圈中的电流增大，故D正确。
2 1
故选BD。
三、实验题（6分，请按题目要求作答。）
13. 我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律。以下是实验探究
过程的一部分。
（1）如图甲所示，当磁铁的N极向下运动时，发现电流表指针偏转，若要探究线圈中产生感应电流的方
向，必须知道___________。
（2）如图乙所示，实验中发现闭合开关时，电流表指针向右偏转。电路稳定后，若向左移动滑片，此过
程中电流表指针向___________偏转，若将线圈A抽出，此过程中电流表指针向___________偏转。（均选
填“左”或“右”）
（3）某同学按图丙完成探究实验，在完成实验后未断开开关，也未把A、B两线圈和铁芯分开放置，在拆
除电路时突然被电击了一下，则被电击是在拆除___________（选填“A”或“B”）线圈所在电路时发生
的，分析可知，线圈___________（选填“A”或“B”）产生了断电自感。要避免电击发生，在拆除电路
前应___________（选填“断开开关”或“把A、B线圈分开放置”）。
【答案】 ①. 电流表指针偏转方向与电流方向间的关系 ②. 右 ③. 左 ④. A ⑤. A ⑥. 断开
开关
【解析】
【详解】（1）[1]如图甲所示，当磁铁的N极向下运动时，发现电流表指针偏转，若要探究线圈中产生感
应电流的方向，必须知道电流表指针偏转方向与电流方向间的关系。
（2）[2]如图乙所示，实验中发现闭合开关时，穿过线圈B的磁通量增加，电流表指针向右偏，电路稳定后，若向左移动滑动触头，通过线圈A的电流增大，磁感应强度增大，穿过线圈B的磁通量增大，电流表
指针向右偏转。
[3]若将线圈A抽出，穿过线圈B的磁通量减少，电流表指针向左偏转。
（3）[4][5]在完成实验后未断开开关，也未把A、B两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路A线圈时，线圈
A中的电流突然减少，从而出现断电自感现象，线圈中会产生自感电动势，进而突然会被电击了一下。
为
[6] 了避免此现象，则在拆除电路前应断开开关。
四、计算题（共34分，请写出必要的文字说明，关键的方程和重要的步骤。）
14. 如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，
M、P两点间接有阻值为R的电阻，一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，金属
杆的电阻为r，整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下，导轨电阻可忽略，
让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。（重力加速度为g）
(1)在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；
(2)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。
(3)杆在下滑距离d的时已经达到最大速度，此时金属杆沿斜面下滑的位移为 ，求此过程中通过电阻的电
量Q。
【答案】(1) ， ；(2) ；(3)
【解析】
【详解】(1) 当ab杆的速度大小为v时,回路中的感应电动势
因此ab杆中的电流
此时所受安培力大小根据牛顿第二定律
可得加速度
(2)在下滑过程中，当加速度减小到零时，ab杆速度达到最大值，此时
整理可得
(3) 金属杆下滑的位移为 的过程中，平均电动势
回路中的平均电流
此过程中通过电阻的电量
整理可得
15. 如图a所示，一个电阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为 的电阻 连接成闭合回路。线圈
的半径为 。在线圈中半径为 的圆形区域存在垂直于线圈平面的磁场，磁感应强度B随时间t变化的关
系图线如图b所示。图线与横、纵轴的截距分别为 和 （取向里的磁场方向为正），导线的电阻不计。求0至 时间内
（1）线圈两端 的电压和通过电阻 的电流方向；
（2）通过电阻 上的电量q。
【答案】（1） ，通过电阻 的电流方向 ；（2）
【解析】
【详解】（1）根据楞次定律可以判定线圈中的感应电流为顺时针，即通过电阻 的电流方向为 ，
根据法拉第电磁感应定律，可求得线圈中的感应电动势大小为
线圈两端 的电压为
（2）通过电阻 上的电量q表示为
16. 如图所示，在xOy坐标系中的第一象限内存在沿x轴正方向的匀强电场：第二象限内存在方向垂直坐
标平面向外的匀强磁场（图中未画出），一粒子源固定在x轴上M（L，0）点，沿y轴正方向释放出速度
大小均为v 的电子，电子经电场后恰好从y轴上的N点进入第二象限，进入第二象限后，电子经磁场偏转
0
后恰好垂直通过x轴时，已知电子的质量为m、电荷量为e，电场强度 ，不考虑电子的重力和电子间的相互作用，求：
（1）N点到坐标原点的距离；
（2）电子通过N点的速度；
（3）匀强磁场B的大小。
【答案】（1）2L；（2） v，与y轴正方向夹角为45°；（3）
0
【解析】
【详解】（1）从M到N的过程中，电子做类平抛运动，有
y ＝vt
N 0
解得
y ＝2L
N
（2）设电子到达N点的速度大小为v，方向与y轴正方向的夹角为θ，由动能定理有
解得
v= v
0
θ＝45°
（3）设电子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r
根据几何关系解得
