永新县2022-2023学年高二下学期期中考试
物理试卷
一、选择题（单项1-7：4分×7=28分。多项选择题（8-11）5分×4=20分，全选对得5分，选对但不全得2分。）
1．下列说法正确的是（ ）
A．静电力对在电场中的电荷一定会做功，而洛伦兹力对在磁场中的电荷却不会做功
B．由可知，磁感应强度大小与放在该处的一小段通电导线的IL乘积成反比
C．若一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零
D．只有运动的电荷在磁场中才可能会受到洛仑磁力的作用
2．下列关于传感器元件说法正确的是（ ）
A．如图甲，当磁体靠近“干簧管”时，“干簧管”能起到开关的作用是由于电磁感应
B．如图乙，是一种电感式微小位移传感器，物体1连接软铁芯2插在空心线圈3中，当物体1向右发生微小位移时，线圈自感系数变大
C．如图丙是一光敏电阻，当强光照射时，电阻变大
D．如图丁，当力F越大，金属梁弯曲形变越大，应变片的电阻变化就越大
3．“人工肺ecmo”呼吸机是治疗新冠肺炎重症的重要设备。一呼吸机接在电压随时间变化的规律为的交流电源上，正常工作时电流为2.5A，则（ ）
A．该交流电的周期为50s B．该交流电每秒内电流方向变化50次
C．该交流电的有效值为220V D．该呼吸机正常工作时的功率为W
4．在如图所示的电路中，将开关S掷于b给电容器充电，稳定后将S掷于a，线圈与电容器构成的回路产生电磁振荡。若电磁振荡的周期为T，从S掷于a时开始计时，则（ ）
A．时，a点的电势高于b点的电势
B．在到时间段内，线圈中的电流在逐渐减少
C．时，电路中的电流方向从a经线圈流向d
D．在到时间段内，磁场能正在转化为电场能
5．如图所示电路中，灯泡A，B的规格相同，电感线圈L的自感系数足够大且电阻可忽略。下列说法正确的是（ ）
A．开关S闭合时，A、B同时变亮，之后亮度都保持不变
B．开关S闭合时，B先亮，A逐渐变亮，最后A，B一样亮
C．开关S断开时，A、B闪亮一下后熄灭
D．开关S断开时，A闪亮一下后熄灭，B立即熄灭
6．党的二十大报告中，习近平总书记明确指出要实施科技兴国战略，强调科技是第一生产力，则下列关于磁场与现代科技的相关说法正确的是（ ）
A．图甲是磁流体发电机结构示意图，由图可以判断出A板是发电机的正极，且增大磁感应强度可以增大电路中的电流
B．图乙是霍尔效应板的结构示意图，稳定时一定有中
C．图丙是电磁流量计的示意图，在B、d一定时，流量Q反比于
D．图丁是回旋加速器的示意图，要使粒子获得的最大动能增大，可增大加速器D形盒的半径
7．某实验小组将法拉第最初发现电磁感应现象的实验装置进行了改进，如图所示，软铁环上绕有M、N两个线圈，实验小组发现保持、均闭合，在断开的瞬间，会观察到电流表指针向右偏转，则下列有关表述正确的是（ ）
A．在断开的瞬间，N线圈中感应电流的磁场方向是向上的
B．若先保持闭合、断开，在闭合的瞬间，会观察到电流表指针向左偏转
C．若先保持、均闭合，当滑动变阻器的滑片迅速向下移动时，会观察到电流表指针向右偏转
D．若先保持、均闭合，当滑动变阻器的滑片迅速向下移动时，会观察到电流表指针向左偏转
8．关于机械振动、机械波和电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线都是电磁波，在真空中的传播速度都相同
B．声波在水中的速度大于在空气中的速度，光在水中的速度小于在空气中的速度
C．机械振动一定产生机械波，电磁振荡一定产生电磁波
D．声波有多普勒效应，而电磁波没有多普勒效应
9．如图所示，边长为L的等边三角形线框PMN由三根相同的导体棒连接而成，线框平面与磁感应强度方向垂直，当流入M点的电流为I时，导体棒MP受到的安培力大小为F，则（ ）
A．MN边受到的安培力的大小为0.5F
B．整个线框受到的安培力的大小为3F
C．匀强磁场的磁感应强度大小为
D．匀强磁场的磁感应强度大小为
10．如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是( )
A．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动
B．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向
C．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向
D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动
11．空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线MN所示，一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上。t=0时磁感应强度的方向如图（a）所示：磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示，则在t=0到t=t1的时间间隔内( )
A．圆环所受安培力的方向始终不变
B．圆环中的感应电流始终沿顺时针方向
C．圆环中的感应电流大小为
D．圆环中的感应电动势大小为
二、实验题（2分×4=8分）
为了探究电磁感应现象，如图所示为“探究产生感应电流的条件的实验装置”。
（1）下列操作中，电流表的指针不会发生偏转的是( )
A．将条形磁铁插入线圈
B．将条形磁铁从线圈中拔出
C．将条形磁铁放在线圈中不动
D．将条形磁铁从图示位置向左移动
（2）某实验小组将电池、线圈A、线圈B、滑动变阻器、灵敏电流计、开关按照如图所示的方式连接。当闭合开关时发现灵敏电流计的指针右偏。由此可知：
①当滑动变阻器的滑片P向右移动时，灵敏电流计的指针__________（填“左偏”、“不动”、“右偏”）；
②将线圈A拔出时，灵敏电流计的指针__________（填“左偏”、“不动”、“右偏”），此时线圈A与线圈B中电流的绕行方向__________（填“相同”或“相反”）。
三、计算题（10+10+12+12=44分）
1．(10分）如图所示，光滑金属直轨道和固定在同一水平面内，、平行且足够长，两轨道间的宽度。平行轨道左端接一阻值的电阻。轨道处于磁感应强度大小，方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中。一质量的导体棒垂直于轨道放置。导体棒在垂直导体棒且水平向右的外力F作用下向右匀速运动，速度大小，导体棒与轨道始终接触良好并且相互垂直。不计轨道和导体棒的电阻，不计空气阻力。求
（1）通过电阻R的电流方向及大小。
（2）作用在导体棒上的外力大小F。
（3）导体棒克服安培力做功的功率。
（4）求撤去拉力后导体棒还能运动多远。
2.（10分）如图，在直角三角形OPN区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。一带正电的粒子从静止开始经电压U加速后，沿平行于x辅的方向射入磁场；一段时间后，该粒子在OP边上某点以垂直于x轴的方向射出。已知O点为坐标原点，N点在y轴上，OP与x轴的夹角为30°，粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d，不计重力。求
（1）带电粒子的比荷；
（2）带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间。
3．（12分）如图所示，匝数匝的矩形线圈，线圈总电阻，边长为cm，cm。外电路电阻，匀强磁场磁感应强度的大小，线圈绕垂直于磁感线的轴以角速度匀速转动。试求：
（1）电路中感应电动势的最大值；
（2）从此位置开始转过的过程中，通过电阻R的电荷量q；
（3）在时间内R上消耗的电能；（取）
（4）从此位置开始计时，线圈ab边所受安培力的瞬时值表达式（取垂直于纸面向里为安培力的正方向）。
4．（12分）如图所示，为一远距离输电的电路示意图，已知发电机的输出电压为，升压变压器原、副线圈的匝数比为，输送功率为，两变压器间输电导线的总电阻为。降压变压器的输出电压为，两变压器的均为理想变压器。求：
（1）升压变压器的副线圈两端电压；
（2）输电导线上的功率损失；
（3）降压变压器原、副线圈的匝数之比。永新县2022-2023学年高二下学期期中考试
物理参考答案
一、单项：D D C B D D C
多项：AB BC AD BC
二、实验题： C 右偏 左偏 相同
三、计算题：
1．（1）1A，通过电阻R的电流方向由经电阻R到；
（2）0.2N；（3）1W；（4）125m
【详解】（1）由右手定则，感生电流方向由b指向a ，通过电阻R的电流方向由经电阻R到。由法拉第电磁感应定律，感应电动势
通过电阻R的电流大小
I==1A
（2）导体棒在垂直导体棒且水平向右的外力F作用下向右匀速运动。由平衡条件得F=BIL=0.2N
(3) 导体棒克服安培力做功的功率
P=Fv=1W
(4) 设撤去拉力后导体棒还能运动，运动时间为。规定运动方向为正方向，由动量定理得
联立解得
2．（1）设带电粒子的质量为m，电荷量为q，加速后的速度大小为v。由动能定理有①
设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r，由洛伦兹力公式和牛领第二定律有②
由几何关系知d=r③
联立①②③式得
④
（2）由几何关系知，带电粒子射入磁场后运动到x轴所经过的路程为
⑤
带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间为
⑥
联立②④⑤⑥式得
⑦
3．（1）；（2）0.1C；（3）67500J；（4）
【详解】（1）感应电动势的最大值
（2）平均感应电动势
平均电流
通过电阻R的电荷量
（3）感应电动势的有效值
感应电流的有效值
1 min内R上消耗的电能
（4）从此位置开始计时，线圈中电动势的瞬时值表达式
电流的瞬时值表达式
线圈ab边所受安培力的瞬时值表达式
4．（1）2000V；（2）5000W；（3）95：11
【详解】（1）根据理想变压器电压与匝数比的关系，升压变压器副线圈两端电压
（2）根据理想变压器的功率关系，升压变压器副线圈消耗的功率
P2=P1=P=100kW
根据电功率公式，通过升压变压器副线圈的电流
输电线上的损失功率
（3）输电线上的电压损失
ΔU=I2R=50×2V=100V
降压变压器原线圈两端电压为
U3=U2-ΔU=2000V-100V=1900V
根据理想变压器电压与匝数比的关系
试卷第1页，共3页
