哈尔滨市南岗区2022-2023学年高二下学期期中考试
物理试卷（答案） 2023.5.19
一．单项选择题（每道题中只有一个选项正确，每题4分，共32分）
1．D 2．C 3．A 4.D 5．B 6．D 7．C 8．A
二．多项选择题（每道题中至少有两个选项正确，每题4分，选项不全得2分，共20分）
9．ACD 10．BD 11．BC 12．AD 13． BCD
三、实验题（每空2分，共12分）
14. (1) BC 、(2) 2.125 、 2.10 、（3） C 、（4） AB
(5)
四．计算题 （共36分）
15.（10分）
(1)电子在圆形磁场区域内受洛伦兹力而做圆周运动，设轨迹半径为r，磁场的磁感应强度为B，有ev0B＝m
过A、B点分别作速度的垂线交于C点，则C点为轨迹圆的圆心，已知电子在B点速度方向与x轴夹角为60°，由几何关系得，轨迹圆的圆心角∠C＝60°，AB＝BC＝r
已知OA＝L，得OC＝r－L
由几何知识得r＝2L，联立解得B＝.
(2)电子做匀速圆周运动，则圆周运动的周期为T＝
联立解得电子在磁场中运动的时间t＝＝.
（12分）
(1)500V，（2）1000W，（3）245：:11
（14分）
(1) 4.0 m/s (2)0.96 J哈尔滨市南岗区2022-2023学年高二下学期期中考试
物理试卷2023.5.19
试卷满分:100分 考试时间：10:20—11:35
一．单项选择题（每小题中只有一个选项正确，每题4分，共32分）
1．如图a、b所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯A的电阻，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则( )
A．在电路a中，断开S，A将立即熄灭
B．在电路a中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗
C．在电路b中，断开S，A将渐渐变暗
D．在电路b中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗
2．弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，把小钢球从平衡位置向左拉一段距离，放手让其运动。从小钢球通过平衡位置开始计时，其振动图像如图所示。下列说法不正确的( )
A．0～3s内，钢球通过的路程为30cm
B．钢球振动半个周期，回复力做功为零
C．在t0时刻弹簧的形变量为4 cm，t＝0.5 s时钢球的加速度为正向最大
D．钢球振动方程为x＝5sinπt cm
3．如图所示，图(a)中的变压器是一理想变压器，其输出端输出电压信号如图(b)所示(图线为正弦曲线)，电路中电阻R＝55 Ω，图中交流电流表、交流电压表为理想电表，其中电流表A1与电流表A2的读数之比为1∶4，下列说法中正确的是 ( )
A.电压表V1的示数为880 V
B.电压表V2的示数为220 V
C.原线圈输入功率为220 W
D.原线圈中交变电压的频率为100 Hz
4．某时刻振荡电路的状态如图所示,则此时刻( )
A.电感和电容都增大一倍，以使振荡频率增大一倍
B.振荡电流在增大
C.电场能正在向磁场能转化
D.磁场能正在向电场能转化
5．各种不同频率范围的电磁波按频率由大到小的排列顺序正确的是( )
A．γ射线、红外线、紫外线、可见光
B．γ射线、紫外线、可见光、红外线
C．紫外线、可见光、红外线、γ射线
D．红外线、可见光、紫外线、γ射线
6．2020年伊始出现了罕见的新型冠状病毒，感染患者在医院进行治疗时，需要打吊瓶。如图所示，该病人正在输b吊瓶中的液体，输了一半时他的左手动了一下，这个动作拉扯到了输液管，使b吊瓶晃动了起来，紧接着待输的a、c吊瓶（液体均满瓶）也跟着晃动起来，假设悬挂三个吊瓶的细绳长度相同，b、c两吊瓶大小相同，则（ ）
A． b、c两吊瓶发生共振
B． a、b、c三个吊瓶均做自由振动
C． 只有b、c两吊瓶的振动周期相同
D． a、b、c三个吊瓶的振动周期相同
7.如图甲所示，单匝矩形金属线框abcd处在垂直于线框平面的匀强磁场中，线框面积S＝0.3 m2，线框连接一个阻值R＝3 Ω的电阻，其余电阻不计，线框cd边位于磁场边界上。取垂直于线框平面向外为磁感应强度B的正方向，磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。下列判断正确的是( )
A．0～0.4 s内线框中感应电流沿逆时针方向
B．0.4～0.8 s内线框有扩张的趋势
C．0～0.8 s内线框中的电流为0.1 A
D．0～0.4 s内ab边所受安培力保持不变
8. 2020年12月2号22时，经过约19小时月面工作，嫦娥5号完成了月面自动采样封装，这其中要用到许多的压力传感器。有些压力传感器是通过霍尔元件将压力信号转化为电信号。如图，一块宽为a、长为c、厚为h的长方体半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入方向如图的电流时，电子的定向移动速度为v。若元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，在元件的前、后表面间出现电压U，以此感知压力的变化。则元件的（ ）
A. 前表面的电势比后表面的低
B. 前、后表面间的电压U与v成反比
C. 自由电子受到的洛伦兹力大小为
D. 工作稳定后，霍尔元件中的正电荷受到的洛伦兹力和电场力是等大反向的，所以正电荷不会像电子一样发生定向移动
二．多项选择题（每小题中至少有两个选项正确，每题4分，选项不全得2分，共20分）
9.如图所示，关于涡流的下列说法中正确( )
A．真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置
B．家用电磁炉锅体中的涡流是由恒定磁场产生的
C．阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动
D．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流
10.两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒ab和cd可以自由滑动。当导体棒ab在外力F的作用下向右运动时，下列说法中正确的是( )
A．导体棒cd内有电流通过，方向是d→c
B．导体棒cd内有电流通过，方向是c→d
C．磁场对导体棒cd的作用力向左
D．磁场对导体棒ab的作用力向左
11.CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，CT扫描机可用于对多种病情的探测。图（a）是某种CT机主要部分的剖面图，其中X射线产生部分的示意图如图（b）所示。图（b）中M、N之间有一电子束的加速电场，虚线框内有匀强偏转磁场；经调节后电子束从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到靶上，产生X射线（如图中带箭头的虚线所示）；将电子束打到靶上的点记为P点。则（ ）
A．M处的电势高于N处的电势
B．增大M、N之间的加速电压可使P点右移
C．偏转磁场的方向垂直于纸面向里
D．增大偏转磁场磁感应强度的大小可使P点右移
12．调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图所示.线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间加上输入电压，转动滑动触头P就可以调节输出电压，图中为交流电流表，为交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，CD两端接恒压交流电源，变压器可视为理想变压器，以下说法正确的是( )
A.当滑动触头P逆时针转动时，电流表读数变大，电压表读数变大
B.当滑动触头P逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变大
C.当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变小，电压表读数变大
D.当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数变小
13. 图示为地球表面上甲、乙单摆的振动图像。以向右的方向作为摆球偏离平衡位置的位移的正方向，地球上的自由落体加速度为，月球上的自由落体加速度为，下列说法正确的是（ ）
A. 甲、乙两个单摆的摆长之比为
B. 甲摆在月球上做简谐运动的周期为5s
C. 甲摆振动的振幅为4cm
D. 从t＝0开始，乙第一次到达右方最大位移时，甲到达平衡位置且向左运动
三、实验题（每空2分，共12分）
14. 用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。
(1)为了减少测量误差，下列做法正确的是_________
A．摆的振幅越大越好
B．摆球质量大些、体积小些
C．摆线尽量细些、长些、伸缩性小些
D．计时的起、止位置选在摆球达到的最高点处
(2)用游标卡尺测得摆球直径如图甲所示，为_________cm；把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长L；然后用停表记录了单摆完成60次全振动所用的时间如图乙所示，该单摆的周期是T=_________s（结果保留三位有效数字）。
丙
(3)实验时改变摆长，测出几组摆长L和对应的周期T的数据，画出T2-L图线如图丙，此图线斜率的物理意义是______
A．g B． C． D．
(4)如果测得的g值偏小，可能的原因是_________
A．测摆长时只测量了摆线长度而忘记考虑小球半径
B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，导致摆线长度增加了
C．开始计时时，秒表过迟按下
D．实验中误将59次全振动的次数记为60次
(5)某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图所示。由于家里只有一根量程为30 cm的刻度尺。于是他在细线上的A点做了一个标记，使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O、A间细线长度以改变摆长。实验中，当O、A间细线的长度分别为L1、L2时，测得相应单摆的周期为T1、T2。由此可得重力加速度g＝____ __(用L1、L2、T1、T2表示)。
四．计算题 (本题共3小题，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.)
15.(10分)如图所示，A点距坐标原点的距离为L，坐标平面内有边界过A点和坐标原点O的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直于坐标平面．有一电子(质量为m、电荷量为e)从A点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场区域，在磁场中运动后从x轴上的B点射出磁场区域，此时速度方向与x轴的正方向之间的夹角为60°，求：
(1)磁场的磁感应强度大小和方向；
(2)电子在磁场中运动的时间．
16.(12分)某发电机输电电路的简图如图所示，发电机的矩形线框ABCD处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中，线框面积为S=0.5m2，匝数为100匝，电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO'以角速度ω=100πrad/s匀速转动，并与升压变压器的原线圈相连，升压变压器原、副线圈的匝数之比1：10 ，降压变压器的副线圈接入若干“220V，100W”的灯泡，两变压器间的输电线等效电阻R=10Ω，变压器均为理想变压器．当发电机输出功率为时，灯泡正常发光.求：
(1)电压表读数；
(2)输电线上损失的功率；
(3)降压变压器原、副线圈的匝数之比.
17．(14分)如图所示PQ、MN为足够长的两平行金属导轨（其电阻不计），它们之间连接一个阻值R=4Ω的电阻，导轨间距为L=lm。一质量为m=0.1kg，电阻r=1Ω，长约1m的均匀金属杆水平放置在导轨上，它与导轨间的动摩擦因数μ＝0.50，导轨平面的倾角为θ＝37°，有垂直导轨平面向上匀强磁场，磁感应强度为B=0.5T。今让金属杆AB由静止开始下滑，从杆开始下滑到恰好匀速运动的过程中经过杆的电荷量q=1C。（取g=10m/s2），求：
（1）金属杆AB匀速下滑的速度v的大小；
（2）金属杆AB从开始下滑到匀速运动过程R上产生的热量QR。
