北京市房山区2022-2023学年高二下学期期中物理试题

更新时间：2023-07-31 浏览次数：25 类型：期中考试

一、单选题

1. 四幅图中，标出了匀强磁场的磁感应强度B的方向、通电直导线中电流I的方向以及通电直导线所受安培力F的方向，其中正确表示这三个方向间关系的图是（　　）

A . B . C . D .

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2. (2017高二下·绵阳期中) 关于电磁场和电磁波，下列说法不正确的是（）

A . 变化的电场能够产生磁场，变化的磁场能够产生电场 B . 麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的存在 C . 无线电波、红外线、可见光、紫外线、x射线、γ射线都是电磁波 D . 紫外线是一种波长比紫光更短的电磁波，能够灭菌消毒

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3. 关于穿过线圈的磁通量与感应电动势的关系，下列说法正确的是（）

A . 磁通量变化越大，感应电动势一定越大 B . 磁通量增加时，感应电动势一定变大 C . 磁通量变化越快，感应电动势一定越大 D . 磁通量为零时，感应电动势一定为零

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4. 图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场， $\text{[math]}$ 为交流电流表。线圈绕垂直于磁场方向的水平轴 $\text{[math]}$ 沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示，以下判断正确的是（　　）

A . 电流表的示数为10A B . 线圈转动的角速度为50πrad/s C . 0.01s时线圈平面与磁场方向垂直 D . 0.02s时线圈中磁通量最大

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5. 如图是一个铝框放在蹄形磁铁的两个磁极之间。铝框可以绕支点自由转动，先使铝框和磁铁静止，转动磁铁，观察铝框的运动，可以观察到（　　）

A . 铝框与磁铁转动方向相反 B . 铝框始终与磁铁转动的一样快 C . 铝框是因为受到安培力而转动的 D . 当磁铁停止转动后，如果没有空气阻力和摩擦阻力，铝框将保持匀速转动

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6. 回旋加速器的工作原理如图所示。D₁和D₂是两个中空的半圆金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，由高频振荡器产生的交变电压u加在两盒的狭缝处。A处的粒子源产生的带电粒子在加速器中被加速。下列说法正确的是（　　）

A . 带电粒子在D形盒内被磁场不断地加速 B . 交变电压的周期等于带电粒子在磁场中做圆周运动周期的一半 C . 两D形盒间交变电压u越大，带电粒子离开D形盒时的动能越大 D . 保持磁场不变，增大D形盒半径，能增大带电粒子离开加速器的最大动能

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7. 如图所示的LC振荡电路中，已知某时刻电流i的方向指向A板，且正在增大，则（）

A . A板带正电 B . 线圈L两端电压在增大 C . 电容器C正在充电 D . 电场能正在转化为磁场能

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8. 如图所示，U-I图像中，直线I为电源E的路端电压与电流的关系图线，直线II为电阻R的U-I图线，用电源E直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（　　）

A . R的阻值为1.5Ω B . 电源电动势为3.0V，内阻为0.5Ω C . 电源的输出功率为3.0W D . 电阻R消耗的功率为3.0W

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9. 如图所示，一根长1m左右的空心铝管竖直放置，把一枚磁性比较强的小圆柱形永磁体从铝管上端放入管口，圆柱直径略小于铝管的内径。让磁体从管口处由静止下落，磁体在管内运动时，没有跟铝管内壁发生摩擦。有关磁体在铝管中下落的过程，下列说法可能正确的是（　　）

A . 磁体做自由落体运动 B . 磁体受到铝管中涡流的作用力方向先向上后向下 C . 磁体受到铝管中涡流的作用力方向一直向上 D . 磁体的机械能守恒

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10. 如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，有a、b两个电子从同一处沿垂直磁感线方向开始运动，a的初速度为v ， b的初速度为2v ，则（　　）

A . a做圆周运动的轨道半径大 B . b做圆周运动的周期大 C . a、b同时回到出发点 D . a、b在纸面内做逆时针方向的圆周运动

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11. 如图所示，洛伦兹力演示仪由励磁线圈、玻璃泡、电子枪等部分组成．励磁线圈是一对彼此平行的共轴的圆形线圈，它能够在两线圈之间产生匀强磁场．玻璃泡内充有稀薄的气体，电子枪在加速电压下发射电子，电子束通过泡内气体时能够显示出电子运动的径迹．若电子枪垂直磁场方向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电子束的径迹呈圆形．若只增大电子枪的加速电压或励磁线圈中的电流，下列说法正确的是

A . 增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径不变 B . 增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径变小 C . 增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径不变 D . 增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径变小

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12. 甲同学用多用电表的欧姆挡判断一个变压器线圈是否断路。同组的乙同学为方便甲同学测量，没有注意操作的规范，用双手分别握住裸露线圈的两端让甲同学测量。测量完成后，甲同学把多用电表的表笔与测量线圈脱离。关于该组同学在实验中可能出现的情况，下列说法正确的是（　　）

A . 测量时，由于线圈会发生自感现象导致多用电表的指针不发生偏转 B . 测量时，多用电表中的电源会让乙同学有“触电”的感觉 C . 当多用电表的表笔与线圈两端脱离时，乙同学和线圈中流过的电流大小相等 D . 该实验不能判断出线圈是否存在断路

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13. 特高压交流输电是指100kV及以上的交流输电，具有输电容量大、距离远、损耗低等突出优势。远距离输送一定功率的交流电，若输送电压提高到原来的3倍，则（　　）

A . 输电线上的电流增大为原来的3倍 B . 输电线上损失的电压降低为原来的 $\text{[math]}$ C . 输电线上的电能损失增大为原来的9倍 D . 用户得到的电功率增大为原来的3倍

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14. 在实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如图所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，下列说法正确的是（　　）

A . 当污水中离子浓度升高时，MN两点电压将增大 B . 磁感应强度B不变，当污水流速恒定时，MN两点电压U为零 C . 测出磁感应强度B及MN两点电压U的值，就能够推算污水的流量 D . 测出磁感应强度B、直径d及MN两点电压U的值，就能推算污水的流量

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二、实验题

15. 如图甲为“探究影响感应电流方向的因素”实验装置，所用电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从“+”接线柱流入电流表时，指针向右偏转。
1. （1）将条形磁铁S极向下插入螺线管时，发现电流表的指针向左偏转。螺线管的绕线方向如图乙所示。通过螺线管中的感应电流方向为（填“A→B”或“B→A”）。
2. （2）经分析可得出结论：磁铁S极向下插入螺线管时，感应电流产生的磁场与条形磁铁的磁场方向（填“相同”或“相反”）。
3. （3）接上面的（1），将条形磁铁从螺线管中抽出时，电流表的指针向（填“左”或“右”）偏转。
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16. 某学习小组作“探究变压器原、副线圈电压和匝数关系”的实验中，采用了可拆式变压器，铁芯B安装在铁芯A上形成闭合铁芯，将原、副线圈套在铁芯A的两臂上，如图所示。
1. （1）下列说法正确的是__________。
  
  A . 为保证实验安全，原线圈应接低压交流电源 B . 多用电表应置于交流电压挡 C . 原线圈电压及匝数不变，改变副线圈匝数，可研究副线圈匝数对输出电压的影响 D . 变压器正常工作后，电能由原线圈通过铁芯导电输送到副线圈
2. （2）为了减少涡流的影响，铁芯应该选择_________。
  
  A . 整块硅钢铁芯 B . 整块不锈钢铁芯 C . 绝缘的铜片叠成 D . 绝缘的硅钢片叠成
3. （3）该实验小组认真检查电路无误后，分别测出相应的原线圈电压U₁、副线圈电压U₂。若A、B线圈匝数分别为n₁=240匝、n₂=120匝，在原线圈两端依次加上不同的电压，分别测量原、副线圈两端的电压。将所得数据标记在坐标系中，如图所示。请你做出U₁-U₂图像、图像的斜率k=（保留两位有效数字）
  
  序号 1 2 3 4 5
  
  原线圈：U1(V) 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
  
  副线圈：U1(V) 0.90 1.82 2.75 3.63 4.50
4. （4）实验发现，U₁-U₂图像的斜率k与 $\text{[math]}$ 不相等，原因可能为下列哪些原因__________。
  
  A . 原、副线圈上通过的电流发热 B . 铁芯在交变磁场作用下发热 C . 变压器铁芯漏磁 D . 原线圈输入电压发生变化
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三、解答题

17. 如图甲所示N=200匝的线圈（图中只画了2匝），电阻r=2Ω，其两端与一个R=48Ω的电阻相连。线圈内有指向纸内方向的磁场，线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。
1. （1）判断通过电阻R的电流方向；
2. （2）求线圈产生的感应电动势E；
3. （3）求线圈两端的电压U。
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18. 质谱仪的原理简图如图所示。一带正电的粒子从狭缝S₁经S₁和S₂之间电场加速后进入速度选择器，P₁、P₂两板间的电压为U ，间距为d ，板间还存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B₁ ，方向垂直纸面向外。带电粒子沿直线经速度选择器从狭缝S₃垂直MN入偏转磁场，该磁场磁感应强度的大小为B₂ ，方向垂直纸面向外。带电粒子经偏转磁场后，打在照相底片上的H点，测得S₃、H两点间的距离为l。不计带电粒子的重力。求∶
1. （1）速度选择器中电场强度E的大小和方向；
2. （2）带电粒子离开速度选择器时的速度大小v；
3. （3）带电粒子的比荷 $\text{[math]}$ 。
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19. 如图所示，在倾角为 $\text{[math]}$ 的光滑斜面上，放置一段通有电流为 $\text{[math]}$ ，长度 $\text{[math]}$ ，质量 $\text{[math]}$ 的导体棒，电流方向垂直纸面向里，试求：
1. （1）若空间中有竖直向上的匀强磁场，要使导体棒静止在斜面上，则所加匀强磁场的磁感应强度 $\text{[math]}$ 的大小；
2. （2）要使导体棒静止在斜面上且对斜面无压力，则所加匀强磁场的磁感应强度 $\text{[math]}$ 的大小和方向：
3. （3）如果磁场的大小方向可变，棒依然静止，匀强磁场沿什么方向时磁感应强度最小，最小值为多少？
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20. 水平平行放置的两根足够长的直光滑金属导轨上放有一根导体棒ab ， ab与导轨垂直，其电阻为0.02Ω，质量为0.1kg，它在导轨间的长度为1m，导轨处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为0.2T，电路中电阻R的阻值为0.08Ω，其它电阻不计，求：
1. （1）断开电键K，ab在大小为0.1N、水平向右的恒力F作用下，由静止开始沿轨道滑动过程中ab产生的电动势随时间变化的表达式；
2. （2）当ab以10m/s的速度滑动时闭合电键，并同时撤掉力F ，那么由此时开始以后的时间里电阻R所消耗的电能；
3. （3）在上述（2）的情况下，导体棒ab能滑行的最大距离。
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