参考答案：
1．B
【详解】依照波长由长到短，电磁波谱可大致分为：无线电波，红外线，可见光，紫外线，伦琴射线，射线伽马射线
故选B。
2．B
【详解】我国交流电的频率为50Hz，故B正确，ACD错误。
故选B。
3．C
【详解】要使绳子的拉力变为零，加上磁场后，应使导线所受安培力等于导线的重力，由左手定则可判断，所加磁场方向应垂直纸面向里，导线所受安培力向上．
4．C
【详解】当S闭合瞬时，两灯同时获得电压，同时发光，随着线圈L电流的增加，逐渐将b灯短路，b逐渐变暗直到熄灭，同时，a灯电流逐渐增大，变得更亮。故C正确ABD错误。
故选C。
5．B
【详解】A．从图乙中可知交流电的周期为
所以频率为
A错误；
B．交流电的有效值为
即电压表的示数为10V，B正确；
C．副线圈中的电流为
根据公式
可得原线圈中的电流为0.2A，C错误；
D．变压器输入功率等于输出功率，即
故D错误。
故选B。
6．C
【详解】利用焦耳定律计算一个周期内电阻产生的热量
其中
I1=A=1A
I2=A
代入数据得
Q=0.6J
故C正确，ABD错误。
7．D
【详解】A．由左手定则可知，a粒子带负电，b粒子带正电，故A错误；
BC．两粒子在磁场中的运动轨迹如图所示
由图可知
粒子在磁场中，洛伦兹力提供向心力
解得
两粒子的质量和电荷量均相等，所以a粒子的速率较小，a粒子的动能较较小；根据
由于b粒子的速率较大，两粒子的电荷量相等，则b粒子在磁场中所受洛伦兹力较大，故BC错误；
D．粒子在磁场中运动的周期为
设粒子运动轨迹对应的圆心角为，则粒子在磁场中运动时间为
两粒子的质量和电荷量大小相等，所以周期相等，b粒子在磁场中运动轨迹对应的圆心角较小，则b粒子在磁场中运动的时间较短，故D正确。
故选D。
8．B
【详解】A．题图甲中，因导体棒与磁场平行，所以安培力为零，故A错误；
B．题图乙中，导体棒与磁场垂直，则安培力的大小为
故B正确；
C．题图丙中，导体棒与磁场垂直，则安培力的大小为
故C错误；
D．题图丁中，导体棒与磁场成60°角，则安培力的大小为
故D错误。
故选B。
9．BCD
【详解】A．由于输入功率由输出功率决定，所以输出功率增大，则输入功率也增大，因此升压变压器初级线圈中的电流变大，故A错误；
B．输入和输出电压比等于变压器匝数比，输入电压不变，匝数比不变，所以升压变压器次级线圈两端的电压不变，故B正确；
C．由于输送功率变大，所以输送电流增大，由
可知高压输电线路的电压损失变大，故C正确；
D．由于损失电压增大，所以降压变压器输入电压减小，降压变压器次级线圈两端的电压变小，故D正确。
故选BCD。
10．AC
【详解】A．当线框出磁场的过程中线框中产生感应电流，根据楞次定律可判断感应电流方向为顺时针，故A正确；
B．线框在穿出磁场过程中，线框左边导体切割磁感线，安培力为
方向水平向左，根据牛顿第二定律可得
当时，速度v增大，a减小，线框做加速度减小的变加速运动，故B错误；
C．若线框匀速出磁场，有，克服安培力做功等于线框产生的焦耳热，即
故C正确；
D．若线框匀速出磁场，有
解得
则拉力的功率为
故D错误。
故选AC。
11． （1）B； （2）无； （3）右
【详解】（1）当条形磁铁的运动，会导致闭合线圈内的磁通量变化，从而产生较小的感应电流，因此需要灵敏的电流计，因电流有方向，所以选指针在中央的电流计，即B图的电流表最合适．
（2）把磁铁放在线圈内不动，磁通量不变，则无感应电流．
（3）把磁铁由图示位置向上抽出时，穿过线圈的磁通量向下减小，电流计指针向右偏．现将磁铁由图示位置向下抽出，穿过线圈的磁通量也是向下减小，则电流计指针也是向右偏.
【点睛】考查感应电流产生的条件，理解感应电流大小与方向影响因素，注意各电流表的区别，掌握楞次定律是解题的关键．
12．(1) 11 0.6
(2)
(3)不变
【详解】（1）[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得，当秤盘上不放重物时，调节滑动变阻器使得电流表满偏，有
当秤盘上放上重物，且电流表示数为0.2A时，有
由图甲可得
且
联立得
，
（2）根据闭合电路欧姆定律可得
可得
又
由图甲可得
且
联立得
（3）当电源电动势不变，内阻增大时，仍可以使得电流表达到满偏，滑动变阻器接入电路的阻值减小，但回路中电源内阻和滑动变阻器接入电路的总电阻不变，所以测量结果不变。
13．（1）电阻的电流方向为，线圈产生的感应电动势=5V；（2）0.8W
【详解】（1）根据图像可知，线圈中垂直于纸面向里的磁场增大，为了阻碍线圈中磁通量的增大，根据楞次定律可知线圈中感应电流产生的磁场垂直于纸面向外，根据安培定则可知线圈中的感应电流为逆时针方向，所通过电阻的电流方向为。根据法拉第电磁感应定律可知线圈产生的感应电动势为
（2）根据闭合电路欧姆定律可知通过R的电流大小为
电阻的热功率为
14．（1）4V（2）10.5N
【详解】(1)由右手定则可知，棒中的电流方向为，由公式可知，产生的电动势为
(2)对棒受力分析且由平衡条件可是
其中
代入数据解得
15．（1）；（2）
【详解】（1）粒子恰好垂直于y轴射出磁场，其运动轨迹的圆心一定在y轴上，如图所示。
由几何关系知粒子运动的半径为
①
设带电粒子在磁场中运动的速率为v,根据牛顿第二定律有
②
联立①②解得
③
（2）粒子在磁场中运动的周期为
④
粒子在磁场中转过的圆心角为120°，则粒子在磁场中运动的时间为
⑤绝密★启用前
廊坊卓越艺术职业中学高中部2023-2024学年高二下学期期末考试
物理试卷
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题)
单选题（每小题4分，共28分.请把答案填涂在答题卡上）
1．下列各组电磁波中，按波长由小到大排列的是（ ）
A．射线、紫外线、红外线、可见光
B．射线、紫外线、可见光、红外线
C．红外线、可见光、紫外线、射线
D．紫外线、可见光、红外线、射线
2．交流发电机的线圈在磁场中匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间交替变化，在线圈中产生了大小和方向随时间变化的交流电（ ）
A．我国交流电的频率为20Hz B．我国交流电的频率为50Hz
C．我国交流电的频率为100Hz D．我国交流电的频率为500Hz
3．如图所示，用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线MN，电流I方向从M到N，绳子的拉力均为F.为使F＝0，可能达到要求的方法是( )
A．加水平向右的磁场
B．加水平向左的磁场
C．加垂直纸面向里的磁场
D．加垂直纸面向外的磁场
4．如图，L是自感系数很大、电阻不计的线圈a、b是两个相同的小灯泡开关S由断开到闭合( )
A．a先亮b后亮，然后b逐渐变亮
B．b先亮a后亮，然后a逐渐变亮
C．a、b同时亮后b逐渐变暗至熄灭
D．a、b同时亮后a逐渐变暗至熄灭
5．如图甲所示，理想变压器与电阻R，交流电压表V、交流电流表A按图甲所示方式连接，已知变压器原副线圈的匝数比为，电阻，图乙是R两端电压U随时间变化的图像，，则下列说法中正确的是（ ）
A．交变电流的频率是
B．电压表V的读数为10V
C．电流表A的读数为20A
D．变压器的输入功率为40W
6．一个阻值为20Ω的电阻，通有如图所示的电流，在一个周期内，前半个周期电流随时间按正弦规律变化，后半个周期电流为恒定电流，则在一个周期内，电阻产生的热量为（ ）
A．0.2J B．0.4J C．0.6J D．0.8J
7．在一个圆形区域内有垂直于圆平面向里的匀强磁场，现有两个质量相等、所带电荷量大小也相等的带电粒子a和b，先后以不同的速率从圆形区域边沿的A点对准圆心O射入圆形磁场区域，它们穿过磁场区域的运动轨迹如图所示。粒子之间的相互作用力及所受重力和空气阻力均可忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A．a粒子带正电，b粒子带负电
B．a粒子的动能较大
C．b粒子在磁场中所受洛伦兹力较小
D．b粒子在磁场中运动的时间较短
二、多选题（每小题6分，共18分.漏选得3分，错选、多选不得分.请把答案填涂在答题卡上）
8．山区小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后通过输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器，经降低电压后再输送至各用户。设变压器都是理想的，那么在用电高峰期，随用电器总功率的增加，将导致（ ）
A．升压变压器初级线圈中的电流变小
B．升压变压器次级线圈两端的电压不变
C．高压输电线路的电压损失变大
D．降压变压器次级线圈两端的电压变小
9．如图所示的四幅图中，导体棒的长度均为L，磁场的磁感应强度大小均为B，在各导体棒中通有相同的电流I。则下列选项正确的是（ ）
A．图甲中导体棒所受的安培力大小为0
B．图乙中导体棒所受的安培力大小为
C．图丙中导体棒所受的安培力大小为BIL
D．图丁中导体棒所受的安培力大小为BIL
10．一质量为m，电阻为R的长方形（长为a，宽为b）的金属线框，放在光滑的水平面上，磁感应强度为B的匀强磁场垂直水平面向下，磁场只存在虚线左侧，其俯视图如图所示。线框在水平恒力F的作用下，从图示位置由静止开始向右运动，直到完全出磁场区域，以下说法正确的是（ ）
A．感应电流方向为顺时针
B．线框可能匀加速出磁场
C．若线框匀速出磁场，则产生的焦耳热为Fa
D．若线框匀速出磁场，则拉力F的功率可能为P
三、实验题（每题3分，请把答案填写在答题卡上）
11．如图所示为探究“感应电流方向的规律”实验装置，
(1)下列电表中最适合该实验的是 填选项字母
（2）把磁铁放在线圈内不动 感应电流．填“有”或“无”
（3）实验发现，如果把磁铁由图示位置向上抽出，电流计指针向右偏．现将磁铁由图示位置向下抽出，则电流计指针向 偏．填“左”或“右”
12．电子秤能够准确地测量物体的质量，其中半导体薄膜压力传感器是其关键的电学元件。半导体薄膜压力传感器在压力作用下会发生微小形变，其阻值随压力F变化的图线如图甲所示。某学习小组利用该元件和电流表A等器材设计了如图乙所示的电路，尝试用该装置测量物体的质量。已知图乙中电源电动势为（内阻未知），电流表A的量程为0.3A。重力加速度g取。请回答以下问题：
(1)按图乙所示的电路图进行实验，压力传感器上先不放物体，闭合开关S，调节滑动变阻器R的滑片P，使电流表指针满偏。保持滑片P位置不变，然后在压力传感器上放一物体，电流表的示数为，此时压力传感器的阻值为 ，则所放物体的质量 ；
(2)写出放到传感器上的物体的质量m与电流表的示数I满足的函数关系式 ；（表达式中除m、I外，其余相关物理量均代入数值）
(3)使用一段时间后，该电源电动势不变，内阻变大，其他条件不变。调节滑动变阻器R的滑片P，电流表指针满偏后进行测量，则测量结果 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
四、解答题(每题12分）
13．如图甲所示，N=100匝的线圈（图中只画了2匝），电阻r=5Ω，其两端与一个R=20Ω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）判断通过电阻的电流方向和线圈产生的感应电动势；
（2）求电阻的热功率P。
14．如图，光滑平行的足够长金属导轨MN和PQ，间距L=0.5m，与水平面间的夹角α=，M、P间接有阻值R=4Ω的电阻；导轨所在空间有方向垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小B=l.0T的匀强磁场；质量m=2.0kg的金属杆垂直导轨放置且与导轨接触良好，平行于导轨向上的恒力F作用于杆的中点，正使杆沿导轨平面以v=8m/s的速度向上做匀速直线运动。除R外的其余电阻不计，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）杆中电流的方向和感应电动势的大小；
（2）杆所受恒力F的大小。
15．如图所示，在xOy坐标系的第一象限内存在匀强磁场。该匀强磁场的磁感应强度为B，一带电粒子在P点以与x轴正方向成60的方向垂直磁场射入，并恰好垂直于y轴射出磁场。已知带电粒子质量为m、电荷量为q，OP=a。不计重力。求：
（1）带电粒子在磁场中运动的速率；
（2）带电粒子在磁场中运动的时间。
