重庆市江津第二中学校等多校2023-2024学年高二下学期期中联考物理试卷(含答案)

这是一份重庆市江津第二中学校等多校2023-2024学年高二下学期期中联考物理试卷(含答案)，共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．通电导线在磁场中受到的力称为安培力，下列关于安培力的说法正确的是( )
A.安培力的方向、电流的方向、磁场的方向可能在同一平面内
B.当磁感应强度的方向与通电导线的方向平行时，导线受到的安培力为零
C.电流大小发生改变，安培力大小一定发生改变
D.磁感应强度的方向发生改变，安培力的大小一定发生改变
2．下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系，若该振动系统的固有频率为，则下式可能正确的是( )
A.B.
C.D.
3．下列可以使圆环中产生逆时针方向感应电流的是( )
A.圆环沿平行于导线方向运动B.圆环绕圆心顺时针旋转
C.减小导线N中的电流D.导线N稍微向圆环靠近
4．如图所示，三个完全相同的弹簧振子，分别置于光滑水平面上、竖直悬吊在天花板上、置于倾角为θ的光滑斜面上，现将三个物块拉离各自的平衡位置由静止释放，物块做简谐运动。下列说法正确的是( )
A.物块的振幅一定相同B.物块的振动周期一定相同
C.物块的最大回复力一定相同D.物块的动量一定相同
5．回旋加速器的两个D形金属盒分别和一高频交流电源的两极相接，两盒放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，若粒子源射出粒子的电荷量为q、质量为m，则要使粒子能持续加速，所加交流电源的频率为( )
A.B.C.D.
6．关于传感器，下列说法正确的是( )
A.所有传感器都是由塑料制成的
B.水银温度计是一种传感器
C.传感器主要是通过感温度的变化来传递信号的
D.金属材料也可以制成传感器
7．在如图所示的电路中，L是自感系数足够大的线圈，它的电阻可忽略不计，和是两个完全相同的小灯泡，下列说法正确的是( )
A.当闭合开关S时，、同时亮，最后两灯一样亮
B.闭合开关S后，亮后逐渐变暗，亮后逐渐变亮
C.当断开开关S时，两灯同时熄灭
D.断开开关S时，立即熄灭，亮一下然后逐渐熄灭，流过的电流方向从A通过流到B
二、多选题
8．为了增大无线电台向空间发射无线电波的能力，对LC振荡电路的结构可采用下列哪些措施( )
A.减小电容器极板的正对面积B.增大电容器极板的间距
C.增大自感线圈的匝数D.提高供电电压
9．有一理想变压器的原线圈连接一交流电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节，如图所示，在副线圈两输出端连接定值电阻和滑动变阻器R，在原线圈上加一电压为U的交流电，则( )
A.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的示数变小
B.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的示数不变
C.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的示数变大
D.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的示数变小
10．如图所示，在一等腰直角三角形ACD区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子（重力不计）从AC边的中点O垂直于AC边射入该匀强磁场区域，若该三角形的两直角边的边长均为L，则下列关于粒子运动的说法正确的是( )
A.当该粒子以不同的速度入射时，在磁场中运动的最长时间为
B.当该粒子以不同的速度入射时，在磁场中的运动时间均不同
C.若该粒子的入射速度为，则粒子一定从CD边出磁场，且射出点距C点的距离为
D.若要使粒子从CD边射出，则该粒子从O点入射的最大速度应为
三、填空题
11．如图所示，导体AB做切割磁感线运动时，线路中________电流产生，而导体AB顺着磁感线运动时，线路中________电流产生。（均选填“有”或“无”）
四、计算题
12．在实验室中有一简易的发电装置如图所示，线圈匝数为N、面积为S、匀速率转动的角速度为ω，磁感应强度为B，线圈总电阻为r，定值电阻为R，电流表为理想电表，求：
（1）电流表示数I；
（2）定值电阻的电功率P。
13．如图甲所示，一个阻值为R的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻连接成闭合回路。线圈的半径为2r，在线圈中存在垂直于线圈平面向里的半径为r的圆形匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，图中和已知，导线电阻不计。求：
（1）0至时间内，电阻两端的电压U；
（2）0至时间内，通过电阻的电荷量q；
（3）0至时间内，电阻上的热功率P。
14．如图所示，在左边区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，右边区域存在竖直向下的匀强电场，一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从O点沿x轴正方向以速度射入磁场，粒子射出磁场时的方向与x轴正半轴成角；粒子经过x轴上的P点时竖直方向的分速度大小是，不计粒子所受的重力，，求：
（1）匀强磁场的磁感应强度大小B；
（2）匀强电场的电场强度大小E；
（3）粒子在x轴上方运动的总时间t；
（4）P点坐标。
五、实验题
15．“张衡”学习小组利用单摆测量当地的重力加速度，装置如图甲所示。
（1）在实验过程中，小组的同学给出以下建议，其中合理的是________。
A.在摆球运动的过程中，必须保证悬点固定
B.摆线长就是悬点到小球顶点的距离
C.单摆偏离平衡位置的角度不能太大，一般摆角
D.测量周期时，应该从摆球运动到最高点时开始计时
（2）学习小组根据测量出的摆长L和对应的周期T，画出图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图乙所示，则当地重力加速度大小________。
（3）学习小组在家里测重力加速度，找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图丙所示。该小组的同学在细线上做一个标记点C，保持C点以下的细线长度不变，通过改变O、C间细线长度以改变摆长。实验中，当O、C间细线的长度分别为、时，测得相应单摆的周期为、，则当地重力加速度大小________。
参考答案
1．答案：B
解析：A.根据左手定则可知，安培力的方向、电流的方向、磁场的方向不可能在同一平面内，故A错误;B.当磁感应强度的方向与通电导线的方向平行时，导线受到的安培力为零，故B正确;C.当磁感应强度的方向与通电导线的方向平行时，安培力大小为0，当电流大小发生改变，安培力大小仍为0，故C错误;D.匀强磁场中，当磁感应强度的方向与通电导线的方向垂直时，安培力大小为；当磁感应强度的方向反向时，安培力的大小不变，仍为，故D错误。故选B。
2．答案：C
解析：从如图所示的共振曲线可判断出与相差越大，受迫振动的振幅越小；与越接近，受迫振动的振幅越大，并可以从中看出接近，振幅的变化就越慢，比较各组数据知在60Hz～80Hz范围内，因此为可能范围，选项C正确。
3．答案：C
解析：A.圆环沿平行于导线方向运动，穿过圆环的磁通量不变，过圆环中不会产生感应电流，故A错误;B.圆环绕圆心顺时针旋转，穿过圆环的磁通量不变，过圆环中不会产生感应电流，故B错误;C.减小导线N中的电流，根据右手螺旋定则可知，穿过圆环的磁通量向外减小，根据楞次定律可知，圆环中产生逆时针方向感应电流，故C正确;D.导线N稍微向圆环靠近，根据右手螺旋定则可知，穿过圆环的磁通量向外增大，根据楞次定律可知，圆环中产生顺时针方向感应电流，故D错误。故选C。
4．答案：B
解析：AC.图中三者的振幅与三者偏离平衡位置的初位置有关，物块的振幅不一定相同，则物块的最大回复力不一定相同，故AC错误。B.根据简谐运动的周期公式可知，简谐运动的周期只与质量m和弹簧的劲度系数k有关，故物块的振动周期一定相同，故B正确;D.物块做简谐运动，物块的速度时刻发生变化，物块的动量时刻发生变化，无法比较物块的动量是否相同，故D错误。故选B。
5．答案：C
解析：带电粒子来磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，有
其周期为
所加交流电的电源频率与粒子的频率相同，即
故选C。
6．答案：D
解析：AD.传感器材料分半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料，故A错误，D正确;B.水银温度计根据热胀冷缩来测量温度，不是传感器，故B错误;C.传感器一定是通过非电学量转换成电学量来传递信号的，故C错误;故选D。
7．答案：B
解析：开关闭合瞬间，和同时亮，由于线圈L的自感现象，L中的电流逐渐增大并达到最大，此时中电流逐渐减小并趋于零，中电流增大，因此闭合开关后，亮后逐渐变暗，亮后逐渐变亮，选项A错误，B正确；开关断开后，由于中无电流，因此立即熄灭，与线圈L构成闭合回路，由于自感现象，因此会亮一下然后逐渐熄灭，电流方向从B通过流到A，选项C、D均错误。
8．答案：AB
解析：要增大无线电台向空间发射电磁波的能力，必须提高其振荡频率，由，可知减小L和C可以提高f。AB.由平行板电容器电容决定式,减小电容器极板的正对面积S或增大电容器极板的间距d，电容C减小，LC振荡电路振荡频率增大，故AB正确;C.增大自感线圈的匝数，自感系数L增大，LC振荡电路振荡频率减小，故C错误;D.提高供电电压，不改变LC振荡电路振荡频率，故D错误。故选AB。
9．答案：AC
解析：保持Q的位置不动，副线圈匝数不变，由知，不变，当P向上滑动时，R接入电路的阻值变大，由知减小，则减小，故电流表的示数变小，选项A正确，B错误；保持P的位置不动，将Q向上滑动时，副线圈的匝数增多，由知，增大，由知，增大，则增大，故电流表的示数变大，选项C正确，D错误.
10．答案：AC
解析：AB.粒子在磁场中做匀速圆形运动，由洛伦兹力提供向心力可得，可得，则运动周期为；当该粒子以不同的速度入射时，当粒子从OC边离开时，粒子在磁场中运动的时间最长，且均为，故A正确，B错误;C.若该粒子的入射速度为，则轨迹半径为，粒子在磁场中的运动轨迹如图所示
可知粒子从CD边出磁场，射出点距C点的距离为，故C正确；D.若要使粒子从CD边射出，如图所示
当粒子轨迹刚好与AD边相切时，粒子的轨道半径最大，粒子从O点入射的速度最大，根据几何关系可得，解得，则该粒子从O点入射的最大速度为，故D错误,故选AC。
11．答案：有；无
解析：如图所示，导体AB做切割磁感线运动时，闭合回路中有磁通量的变化，故线路中有电流产生;导体AB顺着磁感线运动时，闭合回路中的磁通量不变，线路中无电流产生。
12．答案：（1）（2）
解析：（1）由题意可得
由欧姆定律得
解得
（2）由电功率公式可得
解得
13．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）由法拉第电磁感应定律得感应电动势为
电阻两端的电压
（2）设通过的电荷量为q，则有
（3）根据焦耳定律可得电阻上的热功率为
14．答案：（1）（2）（3）（4）
解析：（1）粒子运动轨迹如图所示
由几何关系可得粒子在磁场中运动的半径
洛伦兹力充当向心力，有
解得
（2）粒子射出点到x轴的距离
粒子射出磁场时竖直方向和水平方向分速度分别为
，
根据牛顿第二定律
由运动学公式得
解得
（3）粒子在磁场中运动的时间
粒子在x轴上方的电场中运动时，有
总时间
解得
（4）粒子射出磁场后在水平方向上做匀速直线运动
故P点坐标为。
15．答案：（1）A（2）（3）
解析：（1）在摆球运动的过程中，必须保证悬点固定，选项A正确，其他说法都不对。
（2）由单摆周期公式得；图线的斜率，得。
（3）由，可得。
驱动力频率/Hz
40
50
60
70
80
90
受迫振动振幅/cm
10.2
16.8
27.2
28.1
16.5
8.3