河南省郑州市十校2022-2023学年高二下学期期中联考物理试卷（含答案）

河南省郑州市十校2022-2023学年高二下学期期中联考物理试卷

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1、在抗击新冠病毒的过程中，广泛使用了红外体温计测量体温，关于红外线下列说法正确的是(   )

A.红外线属于电磁波，其波长小于可见光的波长

B.利用红外遥感技术可以勘测地热、寻找水源、预报风暴和寒潮

C.当人的体温超过37.3℃时才辐射红外线

D.红外线是人眼看不到的光，不会对人眼产生伤害

2、关于电磁感应现象，下列说法正确的是(   )

A.穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中不一定有感应电流

B.当导体切割磁感线时，一定产生感应电流

C.感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁场的磁通量变化

D.感应电流的方向不可能与磁场的方向平行，但一定与导体运动的方向垂直

3、如图所示为一交变电流的电压随时间变化的图象，正半轴是正弦曲线的一个部分，则此交变电流的电压的有效值是(   )

A. B.5V C. D.3V

4、雷雨天气会经常发生闪电击中建筑物的情况。假设发生闪电的云层带负电，则在闪电瞬间，在中国北方建筑物受到地磁场在水平方向的作用力方向是(   )

A.向西 B.向南 C.向东 D.向北

5、匀速转动手摇式交流发电机的线框，若从线框转动开始计时，线框内产生的交变电流的电动势，下列相关说法正确的是(   )

A.发电机电动势的有效值为10V B.发电机线框每秒转动8周

D.线框内电流的方向每秒改变8次 C.线框从与中性面垂直的位置开始转动

6、LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则下列说法中错误的是(   )

A.若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流由b向a

B.若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上极板带负电

C.若磁场正在增强，则电场能正在减小，电容器上极板带正电

D.若磁场正在增强，则电容器正在放电，电流方向由a向b

7、下图1为CT的剖面图，图2为其简化的工作原理示意图。M、N间有一加速电场，虚线框内有垂直纸面的匀强偏转磁场。从电子枪逸出的电子（忽略初速度），经M、N间的电场加速后沿带箭头的实线方向前进，打到靶上的P点，从而产生X射线进行工作，则(   )

A.M处的电势高于N处的电势

B.偏转磁场的方向垂直于纸面向外

C.当加速电压增加为原来的2倍时，射出电场时的速度变为原来的2倍

D.当加速电压增加为原来的2倍时，在磁场中运动的半径变为原来的倍

8、关于下列四幅图的说法正确的是(   )

A.图甲回旋加速器中，随着粒子速度的增大，交变电流的频率也应该增大

B.图乙磁流体发电机中，将一束等离子体射入磁场，A、B板间产生电势差，且A板电势高

C.图丙是速度选择器，带电粒子（不计重力）能够以某一速度从右向左沿直线QP匀速运动

D.图丁是质谱仪的工作原理图，、、三种粒子经同一电场由静止加速后，在磁场中偏转半径最小的是

9、如图所示，电感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，是两个相同的灯泡，电阻的阻值约等于的两倍，则(   )

A.闭合开关S时，同时达到最亮，且更亮一些

B.闭合开关S时，均慢慢亮起来，且更亮一些

C.断开开关S时，慢慢熄灭，闪亮后才慢慢熄灭

D.断开开关S时，慢慢熄灭，马上熄灭

二、多选题

10、如图甲所示，矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在的平面垂直，磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示，规定垂直纸面向里为磁场正方向，顺时针方向为感应电流i正方向，水平向右为ad边所受安培力F的正方向。下列图像正确的有(   )

A. B. C. D.

11、如图甲所示，一理想变压器的原、副线圈匝数比为10:1，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电源，为定值电阻，R为滑动变阻器，图中各电表均为理想电表，下列说法正确的是(   )

A.副线圈两端交变电压的表达式为

B.在时刻，电压表的示数为22V

C.滑片向下移动过程中，电压表和的示数不变，的示数变小

D.滑片向下移动过程中，电流表示数变大，滑动变阻器R消耗的功率变大

12、如图，在倾斜固定的粗糙平行导轨上端接入电动势内阻的电源和滑动变阻器R，导轨的间距，倾角。质量的细金属杆ab垂直置于导轨上，整个装置处在垂直轨道平面向下的磁感应强度的匀强磁场中图中未画出，导轨与杆的电阻不计。细杆与导轨间的动摩擦因数（最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力）。，，调节滑动变阻器的过程中，下列说法正确的是(   )

A.如果细杆保持静止，当电阻时，杆ab受到的安培力最小

B.如果细杆保持静止，当电阻时时，杆ab受到的安培力最大

C.当滑动变阻器电阻时，杆ab有沿斜面向上的加速度

D.当滑动变阻器电阻时，杆ab有沿斜面向上的加速度

三、实验题

13、某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab和固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁（未画出）的N极位于两导轨的正上方，S极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。

（1）在图中画出连线，完成实验电路。要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合后，金属棒沿箭头所示的方向移动。

（2）为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：

A.适当增加两导轨间的距离

B.换一根更长的金属棒

C.适当增大金属棒中的电流

其中正确的是________（填入正确选项前的标号）。

14、在图甲中，不通电时电流计指针停在正中央，当闭合开关时，观察到电流计指针向左偏。现在按图乙连接方式将电流计与螺线管B连成一个闭合回路，将螺线管A与电池、滑动变阻器和开关S串联成另一个闭合回路：

（1）将开关S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，螺线管B的_______端（填“上”或“下”）为感应电动势的正极；

（2）螺线管A放在B中不动，开关S突然断开的瞬间，电流计的指针将______（填“向左”“向右”或“不发生”）偏转；

（3）螺线管A放在B中不动，滑动变阻器的滑片向左滑动，电流计的指针将________（填“向左”“向右”或“不发生”）偏转。

四、计算题

15、如图所示，理想变压器有两个副线圈，是两盏规格均为“22V，11W”的灯泡，当变压器的输入电压时，三盏灯泡恰好都能正常发光，电流表的示数为0.4A。已知原线圈的匝数，副线圈的匝数，求：

（1）副线圈的匝数。

（2）灯泡的额定功率。

16、如图所示，匀强磁场的磁感应强度，边长的正方形线圈abcd共200匝，线圈电阻，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO'匀速转动，角速度，外电路连接的两个定值电阻的阻值均为。求：

（1）交变电压表的示数；

（2）线圈从图示位置转过30°的过程中通过线圈的电荷量。

17、如图所示，固定在水平面内的U型金属框架宽度为，左端接有阻值的电阻，垂直轨道放置的金属杆ab阻值、质量。整个轨道处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为。金属杆ab以初速度开始向图右方运动。不计轨道摩擦和轨道电阻。求：

（1）金属杆ab速度变为时，杆的加速度是多大；

（2）金属杆ab从开始运动到静止，电阻R上产生的焦耳热是多少?

18、如图所示，两个等质量的带电粒子分别以速度和垂直射入有界匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为60°和45°，磁场垂直纸面向外，磁场宽度为d，两粒子同时由A点出发，同时到达B点，A、B连线垂直于磁场边界。

求：（1）两粒子的速率之比；

（2）两粒子的电荷量之比。

参考答案

1、答案：B

解析：A.红外线属于电磁波，其波长大于可见关的波长，故A错误；

B.红外线具有显著的热效应，一切物体都在不停的辐射红外线，因此利用红外线遥感技术可以在飞机或人造卫星上勘测地热、寻找水源、监视森林火情、预报风暴和寒潮，故B正确；

C.物体在任何时候都会发出红外线，温度越高，辐射红外线的能力越强，所以人体在任何时候都会辐射红外线，故C错误；

D.红外线是人眼看不到的光，但是对人眼也会产生伤害，故D错误。

故选B。

2、答案：C

解析：A.穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定有感应电流，选项A错误；

B.当闭合电路的部分导体切割磁感线时，一定产生感应电流，选项B错误；

C.根据楞次定律可知，感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁场的磁通量变化，选项C正确；

D.感应电流的方向不可能与磁场的方向平行，也不一定与导体运动的方向垂直，选项D错误；

故选：C。

3、答案：C

解析：设其有效值为U，根据交变电流的有效值定义和题图中电流特点可得，在一个周期内有，即

，解得，故C正确。

4、答案：A

解析：地磁场由地球南极指向北极，放电现象是云层的自由电荷向大地释放，故电流指向天空，由左手定则可知建筑物受到地磁场的在水平方向的作用力向西，故A正确。

5、答案：D

解析：AB.若磁场正在减弱，则电流正在减小，是充电过程，根据安培定则可确定电流由b向a电场能增大，上极板带负电，故AB正确，但不符合题意；

CD.若磁场正在增大，则电流在增大，是放电过程，电场能正在减小，根据安培定则，可判断电流是由b向a，上极板带正电，故C正确，不符合题意，D错误。

6、答案：C

解析：

7、答案：D

解析：A.由于电子在MN间做加速运动，所以电子受到的电场力水平向右，电子带负电，所以电场强度的方向水平向左，N的电势高于M的电势，故A错误；

B.由于电子向下偏转，根据左手定则可知磁场的方向应垂直纸面向里，故B错误；

C.在加速电场中，根据动能定理有

解得

由此可知，当加速电压增加为原来的2倍时，射出电场时的速度变为原来的倍，故C错误；

D.电子在偏转磁场中，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有

解得

可知当加速电压增加为原来的2倍时，在磁场中运动的半径变为原来的倍，故D正确。

故选：D。

8、答案：D

解析：A.图甲中，回旋加速器正常工作时，交流电流的周期等于粒子做圆周运动的周期，其周期为

周期与速度大小无关，保持不变，所以随着粒子速度的增大，交变电流的周期不变，频率也不变，A错误；

B.图乙中，将一束等离子体射入磁场，根据左手定则可知，正离子向下偏转，负离子向上偏转，则A、B板间产生电势差，且B板电势高，B错误；

C.图丙中，电子从右向左运动通过复合场时，电场力竖直向上，根据左手定则，洛伦兹方向也向上，所以带电粒子不能以某一速度从右向左沿直线QP匀速运动，C错误；

D.图丁中，粒子经过电场加速，由动能定理得

粒子进入磁场后做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有

解得，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为

可知比荷越小，半径R越大，所以三种粒子经同一电场由静止加速后，在磁场中偏转半径最小的是，D正确。

9、答案：C

解析：A、B项，闭合开关S时，与电阻串联，立刻亮起来；而与线圈串联，电流慢慢增加，慢慢亮起来；由于线圈的直流电阻忽略不计，且电阻阻值约等于的两倍，则通过的电流大于通过的电流，则电路稳定后，会亮一些，故A、B项错误。

C、D项，断开开关S时，线圈与两个灯泡和两个电阻构成了闭合回路，由于断开开关S前，通过的电流大于通过的电流，因此断开开关S后，先闪亮一下，然后闭合回路的电流慢慢减小，则、再慢慢熄灭，故C项正确，D项错误。

综上所述，本题正确答案为C。

10、答案：BD

解析：AB、线圈中的感应电流决定于磁感应强度B随t的变化率。由题图可知，0~1s时间内，B增大，Φ增大，感应电流产生的磁场与原磁场方向相反（感应电流产生的磁场的磁感应强度的方向向外），由右手定则知感应电流是逆时针的，是负值，因磁场均匀变化，所以产生的感应电流恒定，同理可判断出1~4s内感应电流的方向，故A错误，B正确；

CD、0~1s时间内，ad边感应电流是向下的，ad边所受的安培力，根据左手定则得安培力方向向右为正值，由于B随时间均匀增大，I不变，所以安培力F随时间t均匀增大，同理可判断出1~4s时间内安培力F随时间t的变化关系，故C错误，D正确。

故选：BD。

11、答案：BC

解析：A.根据理想变压器变压比等于匝数比可得副线圈两端交变电压的最大值为

角速度为

所以副线圈两端交变电压的表达式为

故A错误；

B.输入电压的有效值为

根据

可得

电压表测量的是有效值，所以电压表的示数为22V，故B正确；

CD.在滑动变阻器R滑片向下移动的过程中，R接入电路的阻值变小，因为输入电压不变，匝数比不变，则输出电压不变，所以电压表示数不变。副线圈电流变大，则原线圈电流也变大，因此电流表和示数均变大。根据欧姆定律可知电阻两端电压变大，根据串联电路分压规律可知R两端电压变小，即电压表示数变小。在副线圈电路中，定值电阻可看作等效内阻，滑动变阻器R可看作外电阻，由于不确定滑动变阻器R与定值电阻的大小关系，因此无法判断滑动变阻器R的功率变化，故C正确，D错误。

12、答案：AC

解析：

13、答案：（1）如图所示

（2）AC

解析：（1）根据左手定则得金属棒中电流为从a流向。要求滑动变阻器以限流方式接入电路中，故滑动变阻器接线柱上下各用一个。

（2）为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，应使它所受安培力增大，所以适当增加两导轨间的距离时有效长度L增大，F变大，A项正确；只换更长的金属棒时有效长度L不变，B项错误；增大电流，F也增大，C项正确。

14、答案：（1）下

（2）向右

（3）向左

解析：

15、答案：（1）100

（2）66W

解析：（1）三盏灯泡恰好都能正常发光，上面一个副线圈的电压：

根据变压器电压与匝数的关系有

解得

（2）根据原、副线圈的功率相等的关系有

其中

并且

解得。

16、答案：（1）72V

（2）0.9C

解析：（1）电动势的最大值为

电动势的有效值为

设电压表的示数为U，并联部分电阻为

有

解得：

（2）线圈从图示位置转过30°的过程中平均电动势为

磁通量变化为

平均电流为

解得

17、答案：（1）

（2）1.0J

解析：（1）时，电动势

电路中的电流

金属杆受到的安培力

根据牛顿第二定律可得杆的加速度

（2）全过程中，动能转化为焦耳热，则有：

根据焦耳定律可得：。

18、答案：（1）

（2）

解析：（1）两粒子运动轨迹如图所示

根据几何关系可得

粒子从A到B，由几何关系知a粒子圆心角为

b粒子圆心角为

由于两粒子同时出发同时到达，有

可得

（2）粒子所受洛伦兹力提供向心力，有

则有