江西省萍乡市2022-2023学年高二下学期期中物理试卷(含答案)

这是一份江西省萍乡市2022-2023学年高二下学期期中物理试卷(含答案)，共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．我国第一颗人造卫星用19.995MHz的电磁波发送信号，这种电磁波的波长为( )
A.15mB.25mC.35mD.45m
2．下列需要减小涡流的是( )
A.电磁炉B.真空冶炼炉C.变压器D.安检门
3．直流特高压输电技术已成为我国“西电东送”战略的技术基础.下列减少电能输送损耗的方法不正确的是( )
A.选用电阻率小的金属材料来制造输电线
B.低压输电
C.增加导线的横截面积
D.提高输电电压
4．已知氚核的质量约为质子质量的3倍，电荷量为一个元电荷，当质子与氚核由静止经相同的加速电场进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动时，为( )
A.B.C.D.
5．如图所示，A、B是两个完全相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈，下列说法正确的是( )
A.断开开关S时，B灯立即熄灭而A灯慢慢熄灭
B.断开开关S时，B灯一定会闪亮一下
C.断开开关S时，B灯可能会闪亮一下
D.闭合开关S时，B灯比A灯先亮，最后一样亮
6．某调查组在化工厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，测量管由绝缘材料制成，水平放置，其长为L、直径为D，左、右两端开口，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向竖直向上（图中未画出），在前、后两个内侧面a、c上固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经测量管时，a、c两端的电压为U，显示仪器显示污水流量为Q（单位时间内排出的污水体积），下列说法正确的是( )
A.若污水中正离子较多，则a侧电势比c侧电势高；若污水中负离子较多，则a侧电势比c侧电势低
B.污水中的离子浓度越高，a、c两端的电压U越大
C.测量管的长度L越大，a、c两端的电压U越大
D.显示仪器的示数
7．如图所示，在直角坐标系xOy的第一象限中有一等腰直角三角形OAC区域，其内部存在垂直纸面向里的匀强磁场，它的OC边在x轴上且长为L.边长也为L的正方形导线框的一条边也在x轴上，时刻，该线框恰好位于图中所示位置，此后线框在外力F的作用下沿x轴正方向以恒定的速度v通过磁场区域.规定逆时针方向为导线框中电流的正方向，则线框通过磁场区域的过程中，线框中的感应电流i、穿过线框平面的磁通量Ф、通过线框横截面的电荷量q、外力F随线框的位移x变化的图像中错误的是图中曲线是抛物线的一部分）( )
A.B.C.D.
二、多选题
8．下列关于电磁感应现象的说法，正确的是( )
A.闭合电路内只要有磁通量穿过，就有感应电流产生
B.当导体切割磁感线时，一定产生感应电动势
C.线框不闭合时，穿过线框的磁通量发生变化，线框中会有感应电动势产生
D.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产生
9．在LC回路中，电容器两端的电压u随时间t变化的关系图像如图所示，则( )
A.在时刻，电路中的电流最大
B.在时刻，电路中的磁场能最大
C.从至时刻，电路中的电场能不断增大
D.从至时刻，电容器的带电荷量不断增大
10．如图所示，匀强磁场的磁感应强度为，矩形线圈abcd的面积为S，共n匝，内阻为r，线圈通过滑环与理想电流表A和阻值为R的定值电阻相连，ab边与滑环E相连，cd边与滑环F相连.若线圈正在绕垂直于磁感线的轴以角速度ω逆时针匀速转动，图示位置线圈平面恰好与磁感线平行.以下说法正确的是( )
A.线圈在图示位置时电流表的示数为
B.线圈在图示位置时，通过电阻R的电流方向为自N流向M
C.线圈转动一周的过程中克服安培力做的功为
D.线图自图示位置开始转过的过程中，通过电阻R的电量为
11．如图所示，在两光滑水平金属导轨上静止放置a、b两根导体棒，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中.用水平恒力F拉动a棒，在运动过程中，a，b棒始终与导轨接触良好，若不计导轨电阻，下列说法正确的是( )
A.拉力F做的功等于a、b棒增加的动能与a、b棒中产生的焦耳热之和
B.安培力对b做的功等于b棒增加的动能与b棒中产生的焦耳热之和
C.a棒克服安培力做的功等于b棒增加的动能与a、b棒中产生的焦耳热之和
D.安培力对a、b棒做功的代数和的绝对值小于a、b棒中产生的焦耳热之和
三、实验题
12．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，在空间存在垂直导轨平面向上的磁场，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直.
（1）在图中连线，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运动.
（2）为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，应______（填正确选项前的字母）。
A.适当减小两导轨间的距离
B.换一根更长的金属棒
C.适当增大金属棒中的电流
13．在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示.
（1）观察变压器的铁芯，它的结构和材料是______.（填字母）
A.整块硅钢铁芯B.整块不锈钢铁芯
C.叠成的绝缘铜片D.叠成的绝缘硅钢片
（2）为了人身安全，低压交流电源的电压不要超过______.（填字母）
A.2VB.12VC.50V
（3）实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为3.0V，则原线圈的输入电压可能为______.（填字母）
（4）本实验要通过改变原、副线圈匝数，来探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是______.（填字母）
A.控制变量法B.等效替代法C.整体隔离法
四、计算题
14．如图所示，在直角三角形ABC内有垂直于三角形平而向里的匀强磁场，，，.在顶点A处有一粒子源，可以在垂直磁场的平面内，在AC和AB之间向各个方向均匀射入质量为m、电荷量为q、速度大小均为的带正电的粒子，结果有的粒子从AC边射出，不计粒子的重力，求：
（1）匀强磁场的磁感应强度大小
（2）粒子在磁场中运动的最长时间及BC边有粒子射出的区域长度.
15．图甲为手机无线充电工作的原理示意图，它由送电线圈和受电线圈组成。已知受电线圈的匝数为匝，电阻，在它的c、d两端接一阻值的电阻。设在受电线圈内存在与线圈平面垂直的磁场，其磁通量随时间变化的规律如图乙所示，可在受电线圈中产生正弦式交变电流。求：
（1）理想交流电压表的示数；
（2）手机无线充电1分钟，电阻R上接受的电能；
（3）从到时间内，通过电阻R的电荷量。
16．如图所示，两光滑平行导轨水平放置，相距为L，有界匀强磁场垂直导轨平面向里，一平行磁场边界的导体棒质量为m，接入电路的有效电阻为，到磁场边界的距离为h，一理想电流表与电阻R、导轨串联在一起，导轨电阻及导线电阻不计，现给导体棒一水平向左的瞬时冲量I，导体棒在磁场外与磁场里运动的距离刚好相等，求：
（1）导体棒进入磁场瞬间，电流表的示数;
（2）整个过程中，电阻R的焦耳热Q.
参考答案
1．答案：A
解析：这种电磁波的波长为。
2．答案：C
解析：A.电磁炉是利用变化的电场产生变化的磁场，从而产生涡流，使锅产生大量的热
量，是利用涡流工作的，不需要减小涡流，不符合题意;
B.真空冶炼炉是线圈中的高频电流做周期性的变化，在冶炼炉中产生涡流，从而产生大量
的热是进行冶炼，是利用涡流工作的，不需要减小涡流，不符合题意:
C.变压器是利用电磁感应中的互感现象工作的，要求在铁芯中产生的涡流越小越好，以减
小电能的损耗，因此需要减小涡流，符合题意;
D.安检门处是利用金属探测器进行安检，金属探测器中变化的电流遇到金属物体，会在金
属物体上产生涡流，是利用涡流探测的，不需要减小涡流。
3．答案：B
解析：在输送功率一定时,电流，输电线上损失的功率,减少电能输送损耗可采取减小电阻、提高电压的方法;选用电阻率小的金属材料来制造输电线、增加导线的横截面积都可以减小导线电阻。
4．答案：A
解析：粒子进入磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力可得
解得
则有
5．答案：D
解析：ABC.断开开关S的瞬间，线圈与两灯一起构成一个新的自感回路，通过线圈的电流将要逐渐减小，由于自感作用，两灯同时缓慢熄灭。由于线圈的电阻可以忽略，断开开关前两灯电流大小相同，因此B灯一定不会闪亮，故ABC错误;
D.开关S闭合的瞬间，电源的电压同时加到两支路的两端，B灯立即发光，但由于线圈的自感电动势阻碍电流的增加，因此A灯逐渐变亮，由于线圈的电阻可以忽略，最后A灯会和B灯一样亮，故D正确。
6．答案：D
解析：A.作用偏向c，负离子受到洛伦兹力作用偏向a，c侧为高电势，所以a侧电势比c侧电势低，与污水中正负离子的数量无关，故A错误;
BC.显示仪器显示污水流量
而，解得
即U与污水流量Q成正比，与污水中的离子浓度无关，与L无关，故BC错误;
D.由及，可得，故D正确。
7．答案：B
解析：A.线框前进0~L过程中，单边(右边框)切割磁感线，有
其中l为实际切割长度，随着导线框的移动而增大，与水平位移成正比，故感应电流增大。同理导线框前进L~2L过程中，也是单边(左边框)切割，其实际切割长度一直在增大，其感应电流随位移呈线性关系增大。A正确;
B.当线框沿x轴正方向运动位移L时，穿过线框的磁通量最大，最大值
在这之前(0~L)，磁通量Φ关于位移的表达式为
在这之后(L~2L)，磁通量Φ关于位移的表达式为，B错误;
C.通过线框横截面的电荷量
故通过线框横截面的电荷量与穿过线框的磁通量成正比关系，故C图像符合，C正确;
D.由左手定则判断可知，穿过磁场过程中线框受到的安培力一直向左，在0~L内，其
大小
在L~2L内，其大小，D正确。
8．答案：BC
解析：AD.闭合电路内有磁通量穿过，但磁通量不变化，没有感应电流产生。穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定有感应电流产生。故AD错误;
B.根据电磁感应现象可知，只要导体切割磁感线时，就能产生感应电动势，不需要闭合回路，故B正确;
C.穿过线框的磁通量发生变化，线框中就有感应电动势产生，与线框是否闭合无关，故C正确。
9．答案：AD
解析：A.在时刻，电容器两端的电压u为0，则电容器所带电荷量为0，电路中的电场能最小，电路中的磁场能最大，此时电路中的电流最大，故A正确:
B.在时刻，电容器两端的电压u最大，则电容器所带电荷量最大，电路中的电场能最大，电路中的磁场能最小，故B错误;
C.从至时刻，电容器两端的电压u逐渐减小，则电容器所带电荷量逐渐减小，电路中的电场能不断减小，故C错误;
D.从至时刻，电容器两端的电压u逐渐增大，则电容器的带电荷量不断增大，故D正确。
10．答案：CD
解析：A.电流表显示的是有效值，故A错误；
B.线圈在题中图示位置时,由右手定则可知通过电阻R的电流方向为自M流向N,故B错误；
C.线圈转动一周的过程中克服安力做的功为,得，故C正确；
D.线圈自题中图示位置开始转过的过程中，通过电阻R的电量为，故D正确。
11．答案：AC
解析：A.对a、b棒整体，根据能量守恒得①，故A正确；
B.对b棒，只有安培力做功，运用动能定理得②，故B错误;
C.对a棒，拉力和安培力做功，运用动能定理得③，
联立①②③式得，安培力对a、b棒做功的代数和为，所以，安培力对a、b棒做功的代数和的绝对值等于a、b棒中产生的焦耳热之和，故C正确；
D.联立①②③式得，a棒克服安培力做的功为,故D错误。
12．答案：（1）见解析（2）C
解析：（1）如图所示
（2）根据公式和动能定理
联立可得
AC.适当增加导轨间的距离L或者增大电流I,可增大金属棒受到的安培力，离开导轨时的
速度变大，故A错误，C正确;
B.若换用一根更长的金属棒，但导轨间的距离不变，安培力F不变，棒的质量变大，速度
变小，B错误。
13．答案：（1）D（2）B（3）C（4）A
解析：（1）观察变压器的铁芯，它的结构是绝缘的硅钢片叠成。故选D。
（2）为了人身安全，低压交流电源的电压不要超过12V。故选B。
（3）若是理想变压器，则有变压器线圈两端的电压与匝数的关系
若变压器的原线圈接“0”和“8”两个接线柱，副线圈接“0”和“4”两个接线柱，可知原副线圈的匝数比为2:1，副线圈的电压为3V，则原线圈的电压为
考虑到不是理想变压器，有漏磁等现象，则原线圈所接的电源电压大于6V，可能为7.5V。
故选C。
（4）实验中需要运用的科学方法是控制变量法。故选A。
14．答案：（1）（2）
解析：（1）由题意可知，，由于有的粒子从AC边射出，
因此沿与AC边成角射入磁场的粒子恰好从C点射出磁场.
如图所示，设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r，由几何关系可知，从C点射出的粒子运动轨迹所对应的圆心角，
根据几何关系可得
根据牛顿第二定律有
解得.
（2）由于粒子在磁场中做圆周运动的半径相同、速度大小相同，
因此粒子在磁场中做圆周运动的轨迹越长，轨迹所对应的弦越长，运动的时间越长，
因此从C点射出的粒子在磁场中运动的时间最长，
此粒子运动的时间
设沿AB方向射入磁场的粒子从BC边射出的位置为D点，BD长为d，
根据几何关系有
解得
因此，BC边有粒子射出的区域长度.
15．答案：（1）（2）1080J（3）
解析：（1）由题图可知，，线圈中电动势的有效值为
故交流电压表的示数为。
（2）R上的电能为
（3）通过R的电荷量为
16．答案：（1）（2）
解析：（1）对导体棒在磁场中的运动用动量定理得
导体棒进入磁场瞬间
根据欧姆定律得
解得
（2）导体棒在磁场中最终静止，依据能量守恒定律得