廣東省茂名市信宜市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期4月期中物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1信宜市2023—2024學(xué)年度第二學(xué)期期中試題高二物理第I卷（選擇題，共46分）一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求。1.在生活中，許多地方都應(yīng)用了傳感器，像路燈的自動(dòng)控制就要用到（

）A.位移傳感器

B.光傳感器

C.溫度傳感器

D.壓力傳感器〖答案〗B〖解析〗燈要求夜晚亮、白天熄．則白天有光，黑夜沒有光，則是由光導(dǎo)致電路的電流變化，所以電路中光傳感器導(dǎo)致電阻變化，實(shí)現(xiàn)動(dòng)控制，因此是利用半導(dǎo)體的光敏性，即為光電傳感器，故B正確，ACD錯(cuò)誤．故選B.2.如圖所示，寬為l的光滑導(dǎo)軌與水平面成α角，質(zhì)量為m、長為l的金屬桿水平放置在導(dǎo)軌上?？臻g存在著勻強(qiáng)磁場，當(dāng)回路中電流為I時(shí)，金屬桿恰好能靜止。勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不可能是下列的（）A B. C. D.〖答案〗D〖解析〗當(dāng)安培力的方向沿斜面向上時(shí)，安培力最小，此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，由可得則勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不可能是。故選D。3.如圖所示，兩個(gè)小燈泡A、B規(guī)格相同，A燈與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)后接入電路，B燈與自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈L串聯(lián)后接入電路。先調(diào)節(jié)滑片置于P點(diǎn)，再閉合開關(guān)，一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)A燈和B燈一樣亮。那么，下列說法正確的是（）A.滑片置于P點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值小于線圈的直流電阻B.開關(guān)閉合瞬間，A、B燈緩慢變亮C.斷開開關(guān)瞬間，電流自左向右通過B燈D.現(xiàn)將滑片右移，再斷開開關(guān)，A、B燈均閃亮后再緩慢變暗〖答案〗C〖解析〗A．閉合開關(guān)一段時(shí)間后，A燈和B燈一樣亮，所以此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值等于線圈的直流電阻，A錯(cuò)誤；B．開關(guān)閉合瞬間，A燈立即變亮，B燈由于自感線圈的阻礙作用，流過的電流從零開始逐漸變大，故B燈逐漸變亮，B錯(cuò)誤；C．開關(guān)閉合時(shí)，流過線圈電流是自左向右，斷開開關(guān)，由于自感線圈的阻礙作用，電流不能馬上減到零，電流方向仍自左向右，因此流過B燈的電流自左向右，C正確；D．滑片右移，滑動(dòng)變阻器電阻變大，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值大于線圈的直流電阻，流過A燈電流小于流過B燈電流，接著斷開開關(guān)，線圈充當(dāng)電源作用，流過A燈電流先變大再逐漸變小，流過B燈的電流緩慢變小，故A燈閃亮后再緩慢變暗，B燈緩慢變暗，D錯(cuò)誤。4.如圖是街頭變壓器通過降壓給用戶供電的示意圖。變壓器的輸入電壓是市區(qū)電網(wǎng)的電壓，負(fù)載變化時(shí)輸入電壓不會(huì)有大的波動(dòng)。輸出電壓通過輸電線輸送給用戶，兩條輸電線的總電阻用R0表示，變阻器R代表用戶用電器的總電阻，當(dāng)用電器增加時(shí)，相當(dāng)于R的值減小（滑動(dòng)片向下移）。如果變壓器上的能量損失可以忽略，當(dāng)用戶的用電器增加時(shí)，有關(guān)圖中各表的讀數(shù)變化判斷正確的是（）A.A2讀數(shù)變小 B.A1讀數(shù)變大C.V1讀數(shù)變大 D.V3讀數(shù)不變〖答案〗B〖解析〗由于變壓器原線圈的輸入電壓不變，則V1讀數(shù)不變，根據(jù)可知副線圈的輸出電壓不變，當(dāng)用戶的用電器增加時(shí)，則減小，副線圈回路總電阻減小，根據(jù)歐姆定律可知，副線圈電流增大，則A2讀數(shù)變大；根據(jù)可知V3讀數(shù)變小。5.在勻強(qiáng)磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖1所示，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢的圖2所示，則（）A.t=0.005s時(shí)線框的磁通量變化率最大B.t=0.01s時(shí)線框平面垂直于中性面C.線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢有效值為311VD.線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢頻率為100Hz〖答案〗A〖解析〗由圖乙可知，t=0.005s時(shí)刻，感應(yīng)電動(dòng)勢最大，由法拉第電磁感應(yīng)感應(yīng)定律可知，穿過線框的磁通量變化率最大，故A正確；t=0.01

s時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢為零，線圈平面與磁場方向垂直，即線框平面位于中性面，故B正確；線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢最大值為311V，有效值為220V，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢周期為0.02s，則頻率為50Hz，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B.

6.關(guān)于電磁波及其應(yīng)用，下列說法錯(cuò)誤的是（）A.紫外線能使很多物質(zhì)發(fā)出熒光，具有殺菌作用B.雷達(dá)是通過發(fā)射和接收紅外線來判斷遠(yuǎn)處物體的方位C.X射線頻率較高，穿透力較強(qiáng)，醫(yī)學(xué)上常用X射線作透視檢查D.射線的穿透力很強(qiáng)，在工業(yè)中可用來探傷或流水線的自動(dòng)控制〖答案〗B〖解析〗A．紫外線是波長比可見光短的電磁波，它的波長從380×10-9~10×10-9m，它有顯著的化學(xué)效應(yīng)和熒光效應(yīng)，具有殺菌作用，A正確；

B．雷達(dá)是利用電磁波測定物體位置的無線電設(shè)備，是利用無線電波工作的，B錯(cuò)誤；

C．X射線的頻率較高，穿透力較強(qiáng)，醫(yī)學(xué)上常用X射線作透視檢查，C正確；

D．射線是原子核發(fā)出的，是頻率很高的電磁波，它的穿透力很強(qiáng)，在工業(yè)中可用來探傷或流水線的自動(dòng)控制，也可在醫(yī)院里用γ射線來殺死癌細(xì)胞，D正確。故選B。7.如圖所示，長直導(dǎo)線a垂直于紙面放置，通入垂直于紙面向里的恒定電流，一個(gè)帶正電的粒子b正沿連線向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)帶電粒子受到的洛倫茲力的方向是（）A.垂直連線豎直向上 B.垂直連線豎直向下C.垂直紙面向里 D.垂直紙面向外〖答案〗C〖解析〗根據(jù)安培定則可知，直導(dǎo)線中的電流產(chǎn)生的磁場在b點(diǎn)的方向垂直連線豎直向下，根據(jù)左手定則可知，帶電粒子受到的洛倫茲力方向垂直紙面向里。二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.如圖所示為一速度選擇器，內(nèi)有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，一束正離子以速度v從左側(cè)水平射入，為使粒子流經(jīng)磁場時(shí)不偏轉(zhuǎn)（不計(jì)重力）則磁場區(qū)域內(nèi)必須同時(shí)存在一個(gè)勻強(qiáng)電場，下列說法正確的是（）A.該電場場強(qiáng)大小為，方向向下B.離子沿直線勻速穿過該裝置的時(shí)間與場強(qiáng)無關(guān)C.負(fù)離子以速度v從右向左水平射入時(shí)，不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)D.負(fù)離子以速度v從左向右水平射入時(shí)，也不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)〖答案〗BD〖解析〗A．為使粒子不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，粒子所受到的電場力和洛倫茲力是平衡力，即所以電場強(qiáng)度大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的關(guān)系為根據(jù)左手定則，得洛倫茲力方向向下，所以電場力必須向上，即電場強(qiáng)度向上。故A錯(cuò)誤；B．設(shè)裝置長度為L，則離子沿直線勻速穿過該裝置的時(shí)間為故時(shí)間與場強(qiáng)無關(guān)。故B正確；C．負(fù)離子從右向左以速度v水平射入時(shí)，洛倫茲力和電場力的方向都向下，所以受力不再平衡，將發(fā)生偏轉(zhuǎn)。故C錯(cuò)誤；D．負(fù)離子從左向右以速度v水平射入時(shí)，洛倫茲力向上，電場力向下，還是受力平衡，所以負(fù)離子不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。故D正確。9.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)電磁沖擊鉆，其原理示意圖如圖所示，若發(fā)現(xiàn)鉆頭M突然向右運(yùn)動(dòng)，則可能是（）A.開關(guān)S由斷開到閉合的瞬間B.開關(guān)S由閉合到斷開的瞬間C.保持開關(guān)S閉合，變阻器滑片P向左滑動(dòng)D.保持開關(guān)S閉合，變阻器滑片P向右滑動(dòng)〖答案〗AC〖解析〗A．開關(guān)S由斷開到閉合的瞬間，線圈磁通量增大，鉆頭M中的磁通量也增大，根據(jù)楞次定律可知，為阻礙磁通量增大，鉆頭M向右運(yùn)動(dòng)。A正確；B．開關(guān)S由閉合到斷開的瞬間，線圈磁通量減小，鉆頭M中的磁通量也減小，根據(jù)楞次定律可知，為阻礙磁通量減小，鉆頭M向左運(yùn)動(dòng)。B錯(cuò)誤；C．保持開關(guān)閉合，變阻器滑片P向左滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路電阻減小，電路電流增大，線圈磁通量增大，鉆頭M中的磁通量也增大，根據(jù)楞次定律可知，為阻礙磁通量增大，鉆頭M向右運(yùn)動(dòng)。C正確；D．保持開關(guān)閉合，變阻器滑片P向右滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路電阻增大，電路電流減小，線圈磁通量減小，鉆頭M中的磁通量也減小，根據(jù)楞次定律可知，為阻礙磁通量減小，鉆頭M向左運(yùn)動(dòng)。D錯(cuò)誤；故選AC。10.在我國，電壓被分成了安全電壓、低壓、高壓、超高壓和特高壓五大類，而特高壓技術(shù)是指及以上電壓等級(jí)的交流輸電工程及相關(guān)技術(shù)。某電站采用的電壓進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，輸送總功率為。下列說法正確的是（）A.輸電電流為B.輸電電流為C.若改用特高壓輸電，則輸電線上損耗的功率減小D.若改用特高壓輸電，則輸電效率減小〖答案〗BC〖解析〗AB用的電壓進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，輸送總功率為，輸電電流故A錯(cuò)誤、B正確；C．若改用特高壓輸電，則輸電電流減小，根據(jù)輸電線上損耗的功率減小，故C正確；D．若改用特高壓輸電，輸電線上損耗的功率減小，則輸電效率提高，故D錯(cuò)誤。第II卷（非選擇題，共54分）二、非選擇題：本題共5小題，共54分。按題目的要求作答。解答題寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后〖答案〗的不得分；有數(shù)值計(jì)算的題，〖答案〗中必須明確寫出數(shù)值和單位。11.在探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中：（1）下列器材在本實(shí)驗(yàn)中不需使用是（）A．可拆變壓器（兩個(gè)線圈已知匝數(shù)） B．條形磁鐵C．滑動(dòng)變阻器 D．學(xué)生電源（2）實(shí)驗(yàn)中，原線圈所接的電源應(yīng)是（）A．學(xué)生電源低壓直流輸出 B．學(xué)生電源低壓交流輸出（3）實(shí)驗(yàn)中，使用的電壓表應(yīng)該是（）：A．交流電壓表 B．直流電壓表（4）變壓器的工作原理是（）A．電磁感應(yīng)定律 B．歐姆定律（5）變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系應(yīng)該是（）A．原、副線圈兩端電壓、與兩線圈的匝數(shù)、的關(guān)系是B．原、副線圈兩端電壓、與兩線圈的匝數(shù)、的關(guān)系是〖答案〗（1）BC##CB（2）B（3）A（4）A（5）A〖解析〗（1）[1]在探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，需要用到可拆變壓器（兩個(gè)線圈已知匝數(shù)），學(xué)生電源提供變化電流；不需要用到滑動(dòng)變阻器和條形磁鐵。故選BC。（2）[2]實(shí)驗(yàn)中，原線圈的電流必須是變化電流，所以，原線圈所接的電源應(yīng)是學(xué)生電源低壓交流輸出。故選B。（3）[3]實(shí)驗(yàn)中，因?yàn)槭墙蛔冸娏?，所以使用的電壓表?yīng)是交流電壓表。故選A。（4）[4]實(shí)驗(yàn)時(shí)通過原線圈的電流發(fā)生變化，使得副線圈的磁通量發(fā)生，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，故變壓器的工作原理是電磁感應(yīng)定律。故選A。（5）[5]原、副線圈兩端電壓、與兩線圈的匝數(shù)、的關(guān)系是故選A。12.某實(shí)驗(yàn)小組用圖示電路測量勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)器材如下：邊長為L、匝數(shù)為N的正方形線圈（a、b為引出端）一個(gè)，天平一臺(tái)，各種質(zhì)量砝碼若干，直流電源一個(gè)，靈敏電流計(jì)一個(gè)，定值電阻一個(gè)，開關(guān)、導(dǎo)線等若干。實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）將線圈懸掛在天平右臂，添加合適質(zhì)量的砝碼，使天平平衡，將a與c連接、b與d連接，閉合開關(guān)S，記錄_________（填物理量名稱及符號(hào)），添加合適質(zhì)量的砝碼，使天平再次平衡；（2）斷開開關(guān)S，將a與d連接、b與c連接，再次閉合開關(guān)S，這時(shí)需要在天平的_______（選填“左盤”“右盤”）中放入質(zhì)量為的砝碼，仍舊使天平平衡；（3）已知重力加速度大小為g，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為________（用上述物理量表示）?！即鸢浮剑?）靈敏電流計(jì)的讀數(shù)I（2）右盤（3）〖解析〗（1）[1]實(shí)驗(yàn)中閉合開關(guān)S，應(yīng)記錄靈敏電流計(jì)的讀數(shù)I；（2）[2]斷開開關(guān)S，將a與d連接、b與c連接，再次閉合開關(guān)S，由左手定則可知閉合開關(guān)后線框所受的安培力向上，應(yīng)在天平的右盤中放入合適質(zhì)量的砝碼，才能使天平平衡；（3）[3]斷開開關(guān)S，將a與d連接、b與c連接，再次閉合開關(guān)S，這時(shí)需要在天平的右盤中放入質(zhì)量為的砝碼使天平再次平衡，由平衡條件可知解得13.如圖所示，寬為的區(qū)域中存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度。一帶電粒子以速度v從A點(diǎn)垂直于磁場邊界進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，已知粒子的質(zhì)量，電荷量，，粒子重力忽略不計(jì)。（1）求帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑r；（2）畫出帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡并標(biāo)出圓心角；（3）求帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。〖答案〗（1）；（2）見〖解析〗；（3）〖解析〗（1）帶電粒子在磁場中，由洛倫茲力提供向心力可得代入數(shù)據(jù)解得軌道半徑為（2）帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示（3）由圖可知偏轉(zhuǎn)角滿足可得帶電粒子的運(yùn)動(dòng)周期為帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為代入數(shù)據(jù)解得14.如圖示，足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，寬度一端連接的電阻，導(dǎo)線所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度。質(zhì)量1kg的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，電阻，其長度恰好等于導(dǎo)軌間距，與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì)。在平行于導(dǎo)軌的拉力F作用下，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)，速度。求；（1）感應(yīng)電動(dòng)勢E和MN兩點(diǎn)間的電勢差；（2）在2s時(shí)間內(nèi)，拉力做的功；（3）在2s末撤去拉力，求撤去拉力后電阻R上產(chǎn)生焦耳熱?！即鸢浮剑?）2.5V；2V；（2）10J；（3）10J〖解析〗（1）MN棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢根據(jù)閉合電路歐姆定律得MN兩點(diǎn)間的電勢差代入數(shù)據(jù)解得（2）因?qū)w棒沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌光滑，則拉力與安培力大小相等，則拉力做的功（3）撤去拉力之后棒動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱Q，則又因?yàn)镽與r串聯(lián)，R產(chǎn)生的焦耳熱15.如圖甲所示，長為的平行金屬板M、N上加有如圖乙所示的交變電壓，圖乙中均已知，在過兩板右端的虛線右側(cè)有垂直于紙面向里足夠大的勻強(qiáng)磁場，在兩板中線左端有一粒子源，可以不斷地從粒子源內(nèi)沿兩板間中線向右射出質(zhì)量為，電荷量為的帶正電的粒子，粒子射出的速度大小為，從時(shí)刻射人的粒子恰好從N板右端附近射出，此粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后又恰好不能再進(jìn)入兩板間電場，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用，求：（1）M、N板間距離；（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小；（3）勻強(qiáng)磁場中所有粒子通過的區(qū)域的面積大小。〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（