新疆部分名校2023-2024學年高二下學期期中聯考物理試題姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二總分評分一、選擇題：本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1~8題只有一項符合題目要求，第9~12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1．帶電粒子在勻強磁場中不可能做的運動是（）A．勻速圓周運動 B．勻速直線運動C．曲線運動 D．平拋運動2．下列各圖的線圈或回路中能產生感應電流的是（）A． B．C． D．3．許多辦公樓及宿舍樓的樓梯上的電燈到了晚上能夠自動做到“人來即亮，人走即滅”，其神奇功能在于控制燈的“開關”傳感器，下面有關該傳感器的說法中正確的是()A．該傳感器能夠測量的物理量是位移和溫度B．該傳感器能夠測量的物理量是位移和光強C．該傳感器能夠測量的物理量是光強和聲音D．該傳感器能夠測量的物理量是壓力和位移4．間諜衛星上裝有某種遙感照相機，可用來探測軍用和民用目標。這種照相機能拍到晚上行駛的汽車，即使汽車不開燈行駛，也瞞不過它。這種遙感照相機敏感的電磁波屬于()A．可見光波段 B．紅外波段 C．紫外波段 D．X射線波段5．在如圖所示的電路中，L是自感系數足夠大的線圈，它的電阻可忽略不計，L1和LA．當閉合開關S時，L1、LB．斷開開關S時，L2立即熄滅，L1亮一下然后逐漸熄滅，流過L1的電流從A通過C．當斷開開關S時，兩燈同時熄滅D．閉合開關S后，L1亮后逐漸變暗，L6．圖為一理想變壓器，原、副線圈的匝數比為n=10：1，原線圈接電壓為u=220sin100πt(V)的正弦交流電，副線圈接有一個理想交流電流表和一個電動機，電動機的線圈電阻R=10Ω。當電動機帶動一質量m=0.1kg的重物勻速上升時，電流表的示數I=1A，取重力加速度大小gA．線圈中電流變化的周期是0.04sB．原線圈中的電流為10AC．電動機的電功率是22WD．重物勻速上升的速度為(7．如圖所示，邊長為l的等邊三角形導線框用絕緣細線懸掛于天花板，導線框中通一逆時針方向的電流，圖中虛線過ab和ac邊的中點，虛線的下方有一垂直于導線框向里的勻強磁場，此時通電導線框處于靜止狀態，細線的拉力為F1。保持其他條件不變，現將虛線下方的磁場平移至虛線上方，并將導線框中的電流減半，穩定后細線的拉力為F2。已知導線框的質量為m，則重力加速度大小A．F1+F2m B．F18．已知通電長直導線在其周圍某點產生磁場的磁感應強度大小B0與通電導線中的電流I成正比，與該點到通電導線的距離r成反比，即B0=kIr，式中k為比例系數。現有兩條相距為L的通電長直導線a和b平行放置，空間中存在平行于圖中菱形PbQa的勻強磁場（圖中未畫出）。已知菱形PbQa的邊長也為L，當導線a和bA．Q點處的磁感應強度大小為3kB．兩導線連線中點處的磁感應強度大小為3kC．勻強磁場的磁感應強度大小為3kD．勻強磁場的方向從Q點指向P點9．關于磁場，下列說法正確的是（）A．磁場不是真實存在的B．小磁針靜止時N極所指的方向規定為該點的磁場方向C．奧斯特首次揭示了電和磁的聯系D．磁感應強度越大，磁通量就越大10．LC振蕩電路某時刻的情況如圖所示，下列說法正確的是（）A．電容器正在放電B．電感線圈中的磁場能正在減小C．電感線圈中的電流正在增大D．此時刻電感線圈中的自感電動勢正在阻礙電流減小11．回旋加速器的原理如圖所示，置于真空中的D形金屬盒的半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可忽略；磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直，交流電源的頻率為f，加速電壓為U。若A處粒子源產生質子的質量為m、電荷量為+q，在加速過程中不考慮相對論效應和粒子所受重力的影響。下列說法正確的是（）A．若只增大交流電壓U，則質子獲得的最大動能不變B．若只增大D形金屬盒的半徑，則質子獲得的最大動能不變C．質子在回旋加速器中做圓周運動的周期不會隨回旋半徑的變化而改變D．若磁感應強度B增大，則交流電源的頻率f不變時回旋加速器也可以正常工作12．如圖，MN和PQ是電阻不計的平行金屬導軌，其間距為L，導軌彎曲部分光滑，平直部分粗糙，兩部分平滑連接，平直部分右端接一個阻值為R的定值電阻。平直部分導軌左邊區域有寬度為d、方向豎直向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場。質量為m、電阻也為R的金屬棒從高度為h處由靜止釋放，到達磁場右邊界處恰好停止。已知金屬棒與平直部分導軌間的動摩擦因數為μ，金屬棒與導軌間接觸良好，則金屬棒穿過磁場區域的過程中（）A．流過金屬棒的最大電流為BdB．通過金屬棒的電荷量為BdLC．克服安培力所做的功為mghD．金屬棒內產生的焦耳熱為12mg（h－μd二、非選擇題：共5小題，共52分。把答案填在答題卡中的橫線上或按題目要求作答。解答題應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能得分。有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。13．物理實驗一般都涉及實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數據分析等。（1）用游標卡尺測量圖乙線圈的內徑，可利用圖甲中游標卡尺的（填“A”“B”或“C”）部件。（2）下面四幅圖是用來“探究影響感應電流方向的因素”的實驗示意圖。靈敏電流計和線圈組成閉合回路，通過“插入”“拔出”磁鐵，使線圈中產生感應電流，記錄實驗過程中的相關信息，分析得出楞次定律。下列說法正確的是____。A．該實驗無須記錄感應電流產生的磁場方向B．該實驗必須保持磁鐵運動的速率不變C．該實驗無須記錄磁鐵在線圈中的磁場方向D．該實驗需要確認電流計指針偏轉方向與通過電流計的電流方向的關系14．圖甲為課堂演示用的手搖發電機，現將此手搖發電機的輸出端與電壓傳感器并聯后接入數據采集器，在計算機顯示屏上得到如圖乙所示的波形電壓。（1）研究此交變電流的波形，發現從屏上出現第1個向上的“尖峰”到出現第31個向上的“尖峰”經歷的時間為1min，則手搖發電機線圈轉動的平均角速度為rad/s。（2）將發電機輸出的電流通過整流裝置后得到如圖丙所示的正弦交變電流圖像﹐此電流的瞬時值表達式為A，1min內電流方向改變次。15．在實驗室中有一簡易的發電裝置如圖所示，線圈匝數為N、面積為S、勻速率轉動的角速度為ω，磁感應強度為B，線圈總電阻為r，定值電阻為R，電流表為理想電表，求：（1）電流表示數I；（2）定值電阻的電功率P。16．如圖甲所示，對角線長L=5m，長寬比為4:3的矩形金屬線框所在平面存在勻強磁場求：（1）t=0時通過線框的磁通量Φ；（2）線框中的感應電動勢E。17．如圖所示，在平面直角坐標系中，第三象限內存在沿y軸正方向的勻強電場，第一象限某區域內存在垂直于坐標平面向里的圓形勻強磁場（圖中沒有畫出）。一質量為m，電荷量為q的帶正電粒子從電場中的Q點以大小為v0的速度平行于x軸正方向射出，粒子經坐標原點О射入第一象限時與x軸正方向的夾角為θ=45°，運動一段時間后進入圓形勻強磁場區域，最后射出磁場時與y軸正方向的夾角也為θ=45°。已知勻強磁場的磁感應強度大小B=2mv0（1）勻強電場的電場強度大小E；（2）粒子在磁場中運動的時間t；（3）圓形勻強磁場區域的最小面積。

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】AC.當帶電粒子的速度方向與磁場方向垂直，洛倫茲力提供向心力，粒子做勻速圓周運動，也是曲線運動，AC不符合題意；

B.當帶電粒子的速度方向與磁場方向平行，粒子不受洛倫茲力做勻速直線運動，B不符合題意；

D.因為洛倫茲力方向始終與速度方向垂直，所以帶電粒子在勻強磁場中不可能做平拋運動，D符合題意。

故答案為：D。

【分析】討論粒子速度方向與磁場方向垂直和平行時粒子的受力，得出運動軌跡的特點。2．【答案】B【解析】【解答】產生感應電流的條件是閉合回路中有磁通量的變化。

A.該圖中線圈不閉合，不能產生感應電流，A不符合題意；

B.金屬框向右勻速運動的過程中，穿過該閉合金屬框的磁通量減少，能產生感應電流，B符合題意；

C.該圖中兩金屬棒以相同的速度運動，則穿過閉合回路的磁通量不會發生變化，閉合回路中不會產生感應電流，C不符合題意；

D.該圖中直線電流產生的磁場在下面的水平放置的圓形線框中的磁通量為零，增大通入的電流時，穿過線框的磁通量依然為零，即線框中沒有磁通量的變化，所以線圈框中不會產生感應電流，D不符合題意。

故答案為：B。

【分析】根據感應電流的產生條件分析。3．【答案】C【解析】【解答】樓道中安裝的自動燈光控制系統，白天燈不亮，晚上才亮，說明控制系統中使用了光傳感器；晚上有人經過時，燈自動亮起來，說明控制系統中使用了聲傳感器，所以該傳感器能夠測量的物理量是光強和聲音，C符合題意，ABD不符合題意。

故答案為：C。

【分析】傳感器的作用是將溫度、力、光、聲音等非電學量轉換為電學量，結合“人來即亮，人走即滅”，白天不亮，晚上亮的特點，分析該傳感器的作用。4．【答案】B【解析】【解答】所有的物體都能發出紅外線，熱的物體的紅外輻射比冷的物體的強，間諜衛星上裝的遙感照相機，實際上是紅外探測器，它能在較冷的背景上探測出較熱物體的紅外輻射，這是紅外攝影的基礎。再者，紅外線波長比其他波(如可見光、紫外線、X射線)的長，有較好地穿透云霧的能力，故B正確。而其他選項的光不具備以上特點，故A、C、D錯誤。【分析】根據紅外線的特點，結合遙感照相機的原理，根據相關知識回答案問題。5．【答案】D【解析】【解答】AD、當閉合開關S時，L1和L2同時亮，由于線圈L的自感現象，L中的電流逐漸增大并達到最大，此時L1中電流逐漸減小并趨于零，L2中電流增大，因此閉合開關后，L1亮后逐漸變暗，L2亮后逐漸變亮，故A錯誤，D正確；

BC、斷開開關S時，由于L2中無電流，因此L2立即熄滅，L1與線圈L構成閉合回路，由于自感現象，因此L1會亮一下然后逐漸熄滅，流過L1的電流從B通過L1流到A，故BC錯誤。

故答案為：D。

【分析】自感線圈總是阻礙電流的變化，即當電流增大時，其所在支路的電流會逐漸增大，當電流減小時，其所在回路的電流會逐漸減小，當電流穩定時，自感線圈相當于純電阻元件。熟練掌握自感線圈電路動態分析的思路和步驟。6．【答案】D【解析】【解答】A.由原線圈電壓的瞬時值表達式

u=220sin100πt(V)

可知

ω=100πrad/s

可得線圈中電流變化的周期為

T=2πω=2π100πs=0.02s

A不符合題意；

B.根據原副線圈電流與匝數的關系式

I1I2=n2n1

可得原線圈中的電流為

I1=1nI7．【答案】B【解析】【解答】變化前，由幾何關系可知，線框在磁場中的等效長度為

L等效=l2

等效電流方向由左向右，根據左手定則可知線框受到的安培力豎直向上，大小為

F安=BIL等效=BI·l2

根據受力平衡可得

F1+F安=mg

變化后，線框在磁場中的等效長度不變，即

L'等效8．【答案】B【解析】【解答】ACD.由題意知電流在P點處產生的磁場的磁感應強度大小為

B=kIL

由安培定則可知，導線a和b中的電流在P點處產生的磁場的磁感應強度方向分別垂直于Pa向上和垂直于Pb向下，由平行四邊形定則可知，電流產生的合磁場水平向右，磁感應強度大小仍為kIL，而P點處的磁感應強度恰好為零，可知勻強磁場的磁感應強度方向應由P點指向Q點，且大小為kIL，同理，a、b兩電流在Q點產生的磁場如圖所示，可知Q點處的磁感應強度也為零，ACD不符合題意；

B.由幾何關系可知，兩導線連線中點到兩導線的距離均為L2，由

B0=kIr

可知，兩導線在該處產生的磁感應強度大小均為2kI9．【答案】B,C【解析】【解答】A.磁場是摸不著、看不見，但客觀存在的物質，A不符合題意；

B.小磁針靜止時N極所指的方向規定為該點的磁場方向，B符合題意；

C.奧斯特發現電流的磁效應，首次揭示了電與磁的聯系，C符合題意；

D.根據磁通量公式

?=BSsinθ

可知，磁感應強度大，若穿過線圈的磁通量不一定大，D不符合題意。

故答案為：BC。

【分析】磁場是客觀存在的物質；磁場方向的規定：在磁場中某一點，小磁針N極的受力方向或靜止時所指的方向為該點的磁場的方向；奧斯特發現電流的磁效應，首次揭示了電與磁的聯系；根據磁通量公式10．【答案】A,C【解析】【解答】根據圖中線圈的磁場方向，由安培定則可知，振蕩電路中的電流為逆時針，由于電容器上極板帶正電，可知電容器正在放電，電流正在增大，電感線圈的磁場能正在增加，根據楞次定律可知，此時刻電感線圈中的自感電動勢正在阻礙電流增大，AC符合題意，BD不符合題意。

故答案為：AC。

【分析】根據安培定則判斷出振蕩電路中的電流方向，結合極板的正負確定電容器所處的充放電狀態，從而得到圖中對應時刻，線圈中的電流和磁場的變化情況，根據楞次定律判斷線圈中自感電動勢的作用。11．【答案】A,C【解析】【解答】AB.當粒子在磁場中做圓周運動的軌跡半徑為D形盒半徑R時，粒子的動能最大，根據洛倫茲力充當向心力可得

qvmB=mvm2R

粒子的最大動能

Ekm=12mvm2

解得

Ekm=q2B2R22m

可知只增大交流電壓U，質子獲得的最大動能不變，若只增大D形金屬盒的半徑，則質子獲得的最大動能增大，A符合題意，B不符合題意；

C.根據12．【答案】B,D【解析】【解答】A.金屬棒下滑到彎曲部分底端時，根據動能定理有

mgh=12mv2

得

v=2gh

金屬棒進入磁場后，在安培力作用下做減速運動，感應電動勢減小，感應電流減小，所以在金屬棒進入磁場瞬間，流過金屬棒的感應電流最大，為

Im=Em2R=BLv2R=BL2gh2R

A不符合題意；

B.金屬棒穿過磁場區域的過程中通過金屬棒的電荷量

q=It=13．【答案】（1）A（2）D【解析】【解答】（1）應使用游標卡尺的內徑測量爪A測量線圈的內徑。

（2）記錄實驗過程中的相關信息，分析得出楞次定律的實驗過程中，必須確認電流計指針偏轉方向與通過電流計的電流方向的關系，以便通過指針方向確定線圈中感應電流的方向，實驗中還需記錄下穿過線圈的磁場方向和磁磁通量的變化情況，以便得出感應電流的磁場方向與原磁場方向和磁通量變化情況的關系，D符合題意，ABC不符合題意。

故答案為：D。

【分析】（1）根據游標卡尺的使用規則分析；（2）根據楞次定律的內容，分析實驗中要記錄的內容。14．【答案】（1）π（2）i=0.【解析】【解答】（1）從屏上出現第一個向上的“尖峰”到出現第31個向上的“尖