北京市房山區(qū)2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期中物理試題姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三總分評分一、單選題1．四幅圖中，標(biāo)出了勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的方向、通電直導(dǎo)線中電流I的方向以及通電直導(dǎo)線所受安培力F的方向，其中正確表示這三個方向間關(guān)系的圖是（）A． B．C． D．2．關(guān)于電磁場和電磁波，下列說法不正確的是（）A．變化的電場能夠產(chǎn)生磁場，變化的磁場能夠產(chǎn)生電場B．麥克斯韋第一次通過實驗驗證了電磁波的存在C．無線電波、紅外線、可見光、紫外線、x射線、γ射線都是電磁波D．紫外線是一種波長比紫光更短的電磁波，能夠滅菌消毒3．關(guān)于穿過線圈的磁通量與感應(yīng)電動勢的關(guān)系，下列說法正確的是（）A．磁通量變化越大，感應(yīng)電動勢一定越大B．磁通量增加時，感應(yīng)電動勢一定變大C．磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢一定越大D．磁通量為零時，感應(yīng)電動勢一定為零4．圖甲是小型交流發(fā)電機的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強磁場，A為交流電流表。線圈繞垂直于磁場方向的水平軸OOA．電流表的示數(shù)為10AB．線圈轉(zhuǎn)動的角速度為50πrad/sC．0.01s時線圈平面與磁場方向垂直D．0.02s時線圈中磁通量最大5．如圖是一個鋁框放在蹄形磁鐵的兩個磁極之間。鋁框可以繞支點自由轉(zhuǎn)動，先使鋁框和磁鐵靜止，轉(zhuǎn)動磁鐵，觀察鋁框的運動，可以觀察到（）A．鋁框與磁鐵轉(zhuǎn)動方向相反B．鋁框始終與磁鐵轉(zhuǎn)動的一樣快C．鋁框是因為受到安培力而轉(zhuǎn)動的D．當(dāng)磁鐵停止轉(zhuǎn)動后，如果沒有空氣阻力和摩擦阻力，鋁框?qū)⒈３謩蛩俎D(zhuǎn)動6．回旋加速器的工作原理如圖所示。D1和D2是兩個中空的半圓金屬盒，置于與盒面垂直的勻強磁場中，由高頻振蕩器產(chǎn)生的交變電壓u加在兩盒的狹縫處。A處的粒子源產(chǎn)生的帶電粒子在加速器中被加速。下列說法正確的是（）A．帶電粒子在D形盒內(nèi)被磁場不斷地加速B．交變電壓的周期等于帶電粒子在磁場中做圓周運動周期的一半C．兩D形盒間交變電壓u越大，帶電粒子離開D形盒時的動能越大D．保持磁場不變，增大D形盒半徑，能增大帶電粒子離開加速器的最大動能7．如圖所示的LC振蕩電路中，已知某時刻電流i的方向指向A板，且正在增大，則（）A．A板帶正電 B．線圈L兩端電壓在增大C．電容器C正在充電 D．電場能正在轉(zhuǎn)化為磁場能8．如圖所示，U-I圖像中，直線I為電源E的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，直線II為電阻R的U-I圖線，用電源E直接與電阻R連接成閉合電路，由圖像可知（）A．R的阻值為1.5ΩB．電源電動勢為3.0V，內(nèi)阻為0.5ΩC．電源的輸出功率為3.0WD．電阻R消耗的功率為3.0W9．如圖所示，一根長1m左右的空心鋁管豎直放置，把一枚磁性比較強的小圓柱形永磁體從鋁管上端放入管口，圓柱直徑略小于鋁管的內(nèi)徑。讓磁體從管口處由靜止下落，磁體在管內(nèi)運動時，沒有跟鋁管內(nèi)壁發(fā)生摩擦。有關(guān)磁體在鋁管中下落的過程，下列說法可能正確的是（）A．磁體做自由落體運動B．磁體受到鋁管中渦流的作用力方向先向上后向下C．磁體受到鋁管中渦流的作用力方向一直向上D．磁體的機械能守恒10．如圖所示，在垂直紙面向里的勻強磁場中，有a、b兩個電子從同一處沿垂直磁感線方向開始運動，a的初速度為v，b的初速度為2v，則（）A．a(chǎn)做圓周運動的軌道半徑大B．b做圓周運動的周期大C．a(chǎn)、b同時回到出發(fā)點D．a(chǎn)、b在紙面內(nèi)做逆時針方向的圓周運動11．如圖所示，洛倫茲力演示儀由勵磁線圈、玻璃泡、電子槍等部分組成．勵磁線圈是一對彼此平行的共軸的圓形線圈，它能夠在兩線圈之間產(chǎn)生勻強磁場．玻璃泡內(nèi)充有稀薄的氣體，電子槍在加速電壓下發(fā)射電子，電子束通過泡內(nèi)氣體時能夠顯示出電子運動的徑跡．若電子槍垂直磁場方向發(fā)射電子，給勵磁線圈通電后，能看到電子束的徑跡呈圓形．若只增大電子槍的加速電壓或勵磁線圈中的電流，下列說法正確的是A．增大電子槍的加速電壓，電子束的軌道半徑不變B．增大電子槍的加速電壓，電子束的軌道半徑變小C．增大勵磁線圈中的電流，電子束的軌道半徑不變D．增大勵磁線圈中的電流，電子束的軌道半徑變小12．甲同學(xué)用多用電表的歐姆擋判斷一個變壓器線圈是否斷路。同組的乙同學(xué)為方便甲同學(xué)測量，沒有注意操作的規(guī)范，用雙手分別握住裸露線圈的兩端讓甲同學(xué)測量。測量完成后，甲同學(xué)把多用電表的表筆與測量線圈脫離。關(guān)于該組同學(xué)在實驗中可能出現(xiàn)的情況，下列說法正確的是（）A．測量時，由于線圈會發(fā)生自感現(xiàn)象導(dǎo)致多用電表的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)B．測量時，多用電表中的電源會讓乙同學(xué)有“觸電”的感覺C．當(dāng)多用電表的表筆與線圈兩端脫離時，乙同學(xué)和線圈中流過的電流大小相等D．該實驗不能判斷出線圈是否存在斷路13．特高壓交流輸電是指100kV及以上的交流輸電，具有輸電容量大、距離遠、損耗低等突出優(yōu)勢。遠距離輸送一定功率的交流電，若輸送電壓提高到原來的3倍，則（）A．輸電線上的電流增大為原來的3倍B．輸電線上損失的電壓降低為原來的1C．輸電線上的電能損失增大為原來的9倍D．用戶得到的電功率增大為原來的3倍14．在實驗室中有一種污水流量計，其原理可以簡化為如圖所示模型：廢液內(nèi)含有大量正、負離子，從直徑為d的圓柱形容器右側(cè)流入，左側(cè)流出，流量值Q等于單位時間通過橫截面的液體的體積。空間有垂直紙面向里的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，下列說法正確的是（）A．當(dāng)污水中離子濃度升高時，MN兩點電壓將增大B．磁感應(yīng)強度B不變，當(dāng)污水流速恒定時，MN兩點電壓U為零C．測出磁感應(yīng)強度B及MN兩點電壓U的值，就能夠推算污水的流量D．測出磁感應(yīng)強度B、直徑d及MN兩點電壓U的值，就能推算污水的流量二、實驗題15．如圖甲為“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實驗裝置，所用電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向間的關(guān)系為：當(dāng)電流從“+”接線柱流入電流表時，指針向右偏轉(zhuǎn)。（1）將條形磁鐵S極向下插入螺線管時，發(fā)現(xiàn)電流表的指針向左偏轉(zhuǎn)。螺線管的繞線方向如圖乙所示。通過螺線管中的感應(yīng)電流方向為（填“A→B”或“B→A”）。（2）經(jīng)分析可得出結(jié)論：磁鐵S極向下插入螺線管時，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場與條形磁鐵的磁場方向（填“相同”或“相反”）。（3）接上面的（1），將條形磁鐵從螺線管中抽出時，電流表的指針向（填“左”或“右”）偏轉(zhuǎn)。16．某學(xué)習(xí)小組作“探究變壓器原、副線圈電壓和匝數(shù)關(guān)系”的實驗中，采用了可拆式變壓器，鐵芯B安裝在鐵芯A上形成閉合鐵芯，將原、副線圈套在鐵芯A的兩臂上，如圖所示。（1）下列說法正確的是__________。A．為保證實驗安全，原線圈應(yīng)接低壓交流電源B．多用電表應(yīng)置于交流電壓擋C．原線圈電壓及匝數(shù)不變，改變副線圈匝數(shù)，可研究副線圈匝數(shù)對輸出電壓的影響D．變壓器正常工作后，電能由原線圈通過鐵芯導(dǎo)電輸送到副線圈（2）為了減少渦流的影響，鐵芯應(yīng)該選擇_________。A．整塊硅鋼鐵芯 B．整塊不銹鋼鐵芯C．絕緣的銅片疊成 D．絕緣的硅鋼片疊成（3）該實驗小組認真檢查電路無誤后，分別測出相應(yīng)的原線圈電壓U1、副線圈電壓U2。若A、B線圈匝數(shù)分別為n1=240匝、n2=120匝，在原線圈兩端依次加上不同的電壓，分別測量原、副線圈兩端的電壓。將所得數(shù)據(jù)標(biāo)記在坐標(biāo)系中，如圖所示。請你做出U1-U2圖像、圖像的斜率k=（保留兩位有效數(shù)字）序號12345原線圈：U1(V)2.04.06.08.010.0副線圈：U1(V)0.901.822.753.634.50（4）實驗發(fā)現(xiàn)，U1-U2圖像的斜率k與n1A．原、副線圈上通過的電流發(fā)熱 B．鐵芯在交變磁場作用下發(fā)熱C．變壓器鐵芯漏磁 D．原線圈輸入電壓發(fā)生變化三、解答題17．如圖甲所示N=200匝的線圈（圖中只畫了2匝），電阻r=2Ω，其兩端與一個R=48Ω的電阻相連。線圈內(nèi)有指向紙內(nèi)方向的磁場，線圈中的磁通量按圖乙所示規(guī)律變化。（1）判斷通過電阻R的電流方向；（2）求線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E；（3）求線圈兩端的電壓U。18．質(zhì)譜儀的原理簡圖如圖所示。一帶正電的粒子從狹縫S1經(jīng)S1和S2之間電場加速后進入速度選擇器，P1、P2兩板間的電壓為U，間距為d，板間還存在著勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B1，方向垂直紙面向外。帶電粒子沿直線經(jīng)速度選擇器從狹縫S3垂直MN入偏轉(zhuǎn)磁場，該磁場磁感應(yīng)強度的大小為B2，方向垂直紙面向外。帶電粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場后，打在照相底片上的H點，測得S3、H兩點間的距離為l。不計帶電粒子的重力。求∶（1）速度選擇器中電場強度E的大小和方向；（2）帶電粒子離開速度選擇器時的速度大小v；（3）帶電粒子的比荷qm19．如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上，放置一段通有電流為I，長度L，質(zhì)量m的導(dǎo)體棒，電流方向垂直紙面向里，試求：（1）若空間中有豎直向上的勻強磁場，要使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，則所加勻強磁場的磁感應(yīng)強度B1（2）要使導(dǎo)體棒靜止在斜面上且對斜面無壓力，則所加勻強磁場的磁感應(yīng)強度B2（3）如果磁場的大小方向可變，棒依然靜止，勻強磁場沿什么方向時磁感應(yīng)強度最小，最小值為多少？20．水平平行放置的兩根足夠長的直光滑金屬導(dǎo)軌上放有一根導(dǎo)體棒ab，ab與導(dǎo)軌垂直，其電阻為0.02Ω，質(zhì)量為0.1kg，它在導(dǎo)軌間的長度為1m，導(dǎo)軌處于方向豎直向上的勻強磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度為0.2T，電路中電阻R的阻值為0.08Ω，其它電阻不計，求：（1）斷開電鍵K，ab在大小為0.1N、水平向右的恒力F作用下，由靜止開始沿軌道滑動過程中ab產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的表達式；（2）當(dāng)ab以10m/s的速度滑動時閉合電鍵，并同時撤掉力F，那么由此時開始以后的時間里電阻R所消耗的電能；（3）在上述（2）的情況下，導(dǎo)體棒ab能滑行的最大距離。

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】A．由左手定則可知，安培力與磁感應(yīng)強度方向和電流方向關(guān)系正確，故A正確；

B．電流方向與磁場方向平行，則導(dǎo)線不受安培力，故B錯誤；

C．由左手定則可知，安培力方向應(yīng)向下，故C錯誤；

D．由左手定則可知，安培力方向應(yīng)垂直紙面向外，故D錯誤。

故選A。

【分析】由手定則確定安培力與磁感應(yīng)強度方向和電流方向關(guān)系。2．【答案】B【解析】【解答】解：A、變化的電場能產(chǎn)生磁場，變化的磁場能產(chǎn)生電場．所以電場和磁場總是相互聯(lián)系著的，故A正確；B、麥克斯韋只是預(yù)言了電磁波的存在；是赫茲第一次通過實驗驗證了電磁波的存在；故B錯誤；C、電磁波有：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、倫琴射線、γ射線，故B正確；D、紫外線的波長比紫光的短，它可以進行滅菌消毒；故D正確；本題選擇錯誤的，故選：B【分析】電磁波是由變化電磁場產(chǎn)生的，電磁波有：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、倫琴射線、γ射線．它們的波長越來越短，頻率越來越高．3．【答案】C【解析】【解答】A．由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，磁通量變化越大，感應(yīng)電動勢不一定越大，還與變化時間有關(guān)，故A錯誤；

B．當(dāng)磁通量均勻增加時，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動勢不變，故B錯誤；

C．磁通量變化越快，即磁通量變化率越大，則感應(yīng)電動勢越大，故C正確；

D．磁通量為零時，如果磁通量變化率不為零，則感應(yīng)電動勢不為零，故D錯誤。

故選C。

【分析】由法拉第電磁感應(yīng)定律逐項分析即可。4．【答案】A【解析】【解答】A．電流表的示數(shù)為交流電的有效值即I=Im2=1022A=10A，故A正確；

B．由圖乙可知，周期為0.02s，則角速度為ω=2π5．【答案】C【解析】【解答】ABC．轉(zhuǎn)動磁鐵時，通過鋁框的磁通量發(fā)生變化，根據(jù)“來拒去留”可知，鋁框與磁鐵轉(zhuǎn)動方向相同，且鋁框轉(zhuǎn)動比磁鐵轉(zhuǎn)動更滯后，由于轉(zhuǎn)動過程中鋁框的磁通量發(fā)生變化，鋁框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，鋁框受到安培力作用而發(fā)生轉(zhuǎn)動，故AB錯誤，C正確；

D．當(dāng)磁鐵停止轉(zhuǎn)動后，鋁圈轉(zhuǎn)過過程中由于穿過鋁圈的磁通量變化，鋁框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即當(dāng)磁鐵停止轉(zhuǎn)動后，如果沒有空氣阻力和摩擦阻力，鋁框?qū)p速轉(zhuǎn)動，最后停止，故D錯誤。

故選C。

【分析】根據(jù)“來拒去留”分析鋁框的轉(zhuǎn)動方向、轉(zhuǎn)動快慢；由能量守恒分析當(dāng)磁鐵停止轉(zhuǎn)動后，如果沒有空氣阻力和摩擦阻力，鋁框的運動情況。6．【答案】D【解析】【解答】A．帶電粒子在兩盒的狹縫處間的電場中不斷加速，在D形盒內(nèi)偏轉(zhuǎn)，故A錯誤；

B．為了帶電粒子能在電場中同步加速，則交變電壓的周期等于帶電粒子在磁場中做圓周運動周期，故B錯誤；

CD．當(dāng)帶電粒子運動半徑達到D形盒半徑時，帶電粒子的動能最大，則有qvmB=mv2R，則E7．【答案】D【解析】【解答】AC．由于電流正在增大，說明電容器處于放電過程，根據(jù)圖中電流方向可知，B板帶正電，故AC錯誤；

B．由于電容器處于放電過程，則A、B兩點電壓減小，即線圈L兩端電壓在減小，故B錯誤；

D．由于電容器處于放電過程，電場能減小，電流正在增大，則磁場能增大，所以電場能正在轉(zhuǎn)化為磁場能，故D正確。

故選D。

【分析】根據(jù)電流變化，分析電容器充、放電情況，由電流方向確定兩極板的電性，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化進行分析電場能與磁場能轉(zhuǎn)化情況。8．【答案】A【解析】【解答】A．由圖線II可知，R的阻值為R=1.51.0Ω=1.5Ω，故A正確；

B．圖線I與縱軸的交點表示電動勢即為3.0V，圖線I直線的斜率絕對值表示內(nèi)阻即r=3.02.0Ω=1.5Ω，故B錯誤；

CD．兩圖線的交點即為此時電路的工作點，則電源的輸出功率為P=1.5×1.0W=1.5W，電阻9．【答案】C【解析】【解答】ABC．將空心鋁管看成由無數(shù)個圓形線圈組成，小圓柱形永磁體下落過程中穿過圓形線圈的磁通量發(fā)生變化，圓形線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流阻礙小圓柱形永磁體的下落，則小圓柱形永磁體受到鋁管中渦流的作用力向一直向上，所以磁體不是做自由落體運動，故AB錯誤，C正確；

D．由于小圓柱形永磁體受到鋁管中渦流的作用力做負功，則磁體的機械能減小，故D錯誤。

故選C。

【分析】將空心鋁管看成由無數(shù)個圓形線圈組成，小圓柱形永磁體下落過程中穿過圓形線圈的磁通量發(fā)生變化，根據(jù)楞次定律判斷作用力的方向及磁體的運動；由于小圓柱形永磁體受到鋁管中渦流的作用力做負功，則磁體的機械能減小。10．【答案】C【解析】【解答】ABC．由洛倫茲力提供向心力有qvB=mv2r=m4π2T2r可得r=mvqB，T=2πmqB，由于a電子的初速度小于b粒子的初速度，則a11．【答案】D【解析】【解答】AB．電子在加速度電場中有eU=12mv2，在磁場中有qvB=mv2r，則r=mveB=meB2eUm12．【答案】C【解析】【解答】AD．測量時，如果線圈沒有斷路，多用電表與線圈組成閉合回路，電路中有電流流過，多用電表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，如果線圈斷路，則多用電表指針不偏轉(zhuǎn)，故AD錯誤；

B．測量開始時，回路中的電流增大，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢阻礙電流的增大，即增大相同的電動勢時間較長，所以此時電動勢較小，乙同學(xué)不會有觸電的感覺，故B錯誤；

C．當(dāng)多用電表的表筆與線圈兩端脫離時，線圈中的電流減小，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，線圈與乙同學(xué)組成閉合回路，則乙同學(xué)和線圈中的電流大小相等，故C正確。

故選C。

【分析】由線圈中的電流發(fā)生變化時，線圈中產(chǎn)生自感電動勢，自感電動勢阻礙電流的變化，即延長變化的時間。13．【答案】B【解析】【解答】AB．由I=PU可知，若輸送電壓提高到原來的3倍，輸電線上的電流減小為原來的三分之一，輸電線上損失的電壓?U=IR，則損失的電壓降為原來的三分之一，故A錯誤，B正確；

C．輸電線上的功率損失?P=I2R，則損失的功率變?yōu)樵瓉淼?9，損失電能為原來的19，故C錯誤；

D．由于輸電線上損失的功率變?yōu)樵瓉淼?9，原來用戶得到的電功率P114．【答案】D【解析】【解答】AB．對離子有qvB=qUd，則MN兩點電壓U=Bvd，所以MN兩點電壓與離子濃度無關(guān)，故AB錯誤；

CD．污水的流量Q=V=π(d2)2v，且U=Bvd，則Q=πd24×UBd=15．【答案】（1）A→B（2）相反（3）右【解析】【解答】（1）由題意可知，電流應(yīng)從負接線柱流入電流表，則通過螺線管中的感應(yīng)電流方向為A→B；

（2）條形磁鐵的磁場方向向上，由右手螺旋定則可知，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場向下，則感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場與條形磁鐵的磁場方相反；

（3）將條形磁鐵從螺線管中抽出時，穿過螺線管的磁通量減小，且原磁場方向向上，由楞次定律可知，螺線管中電流由B到A，即電流從正接線柱流入電流表，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)。【分析】（1）由題意可知，電流應(yīng)從負接線柱流入電流表，則通過螺線管中的感應(yīng)電流方向為A→B；

（2）由右手螺旋定則判定感應(yīng)電流的方向，從而分析感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場與條形磁鐵的磁場方向；

（3）由楞次定律判定螺線管中電流，從而分析電流表指針偏轉(zhuǎn)方向。16．【答案】（1）A；B；C（2）D（3）2.2（4）A；B；C【解析】【解答】1）AB．變壓器工作原理為互感，為了安全，原線圈應(yīng)接低壓交流電源，多用電表應(yīng)用交流電壓檔，故AB正確；

C．根據(jù)變壓比n1n2=U1U2可知，原線圈電壓及匝數(shù)不變，改變副線圈匝數(shù)，可研究副線圈匝數(shù)對輸出電壓的影響，故C正確；

D．變壓器工作原理為互感，變壓器正常工作后，電能并不是由原線圈通過鐵芯導(dǎo)電輸送到副線圈，故D錯誤。

故選ABC；

（2）為了減少渦流的影響，鐵芯應(yīng)該選擇絕緣的硅鋼片疊成，故選D；

（3）根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)，描點如圖所示

圖像的斜率；

（4）A．原、副線圈上通過的電流發(fā)熱，使能量損失，則不滿足變壓比n1n2=U1U2=k，故A正確；

B．鐵芯在交變磁場作用下發(fā)熱，則有能量損失，即不是理想變壓器，則不滿足變壓比n1n2=U17．【答案】（1）解：根據(jù)楞次定律，通過電阻R的電流方向由a指向b。（2）解：線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=N（3）解：線圈兩端的電壓為U=【解析】【分析】（1）根據(jù)楞次定律，通過電阻R的電流方向；

（2）由法拉第電磁感應(yīng)定律求解線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢；

（3）由閉合電路歐姆定律求解線圈兩端的電壓。18．【答案