第20頁/共20頁江蘇省天一中學(xué)2022—2023學(xué)年秋學(xué)期期中考試高二物理學(xué)科（平行班）一、單項(xiàng)選擇題：本題共12小題，每小題4分，共48分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。1.關(guān)于感生電動(dòng)勢和動(dòng)生電動(dòng)勢的比較，下列說法中錯(cuò)誤的是（）A.感生電動(dòng)勢是由于變化的磁場產(chǎn)生了感生電場，感生電場對(duì)導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷產(chǎn)生作用而使導(dǎo)體兩端出現(xiàn)的電動(dòng)勢B.動(dòng)生電動(dòng)勢是由于導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷隨導(dǎo)體棒一起運(yùn)動(dòng)而受到洛倫茲力的作用產(chǎn)生定向移動(dòng)，使導(dǎo)體棒兩端出現(xiàn)的電動(dòng)勢C.在動(dòng)生電動(dòng)勢產(chǎn)生的過程中，洛倫茲力對(duì)自由電荷做功D.感生電動(dòng)勢和動(dòng)生電動(dòng)勢產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)都是由于磁通量的變化引起的，只是感生電動(dòng)勢是由于磁場的變化產(chǎn)生的，而動(dòng)生電動(dòng)勢是由于面積的變化產(chǎn)生的【答案】C【解析】【詳解】A．感應(yīng)電動(dòng)勢是由于磁場變化而產(chǎn)生的，則回路所在空間存在感生電場，電場力對(duì)電荷做功，而使導(dǎo)體兩端出現(xiàn)的電動(dòng)勢，故A不符合題意；B．因?qū)w運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢稱為動(dòng)生電動(dòng)勢，導(dǎo)體中的自由電荷隨導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)，受到洛倫茲力，而向?qū)w一端移動(dòng)，故B不符合題意；C動(dòng)生電動(dòng)勢的產(chǎn)生原因與洛倫茲力有關(guān)，但洛倫茲力始終不做功，故C符合題意；D．感生電動(dòng)勢是由于磁場的變化產(chǎn)生的，而動(dòng)生電動(dòng)勢是由于面積的變化產(chǎn)生的，實(shí)質(zhì)都是由于磁通量的變化引起的，故D不符合題意。故選C。2.以下四圖都與電磁感應(yīng)有關(guān)，下列說法正確的是（）A.真空冶煉爐能在真空環(huán)境下，使?fàn)t內(nèi)的金屬產(chǎn)生渦流，從而煉化金屬B.當(dāng)蹄形磁體順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋁框?qū)⒊喾捶较蜣D(zhuǎn)動(dòng)C.金屬探測器通過使用恒定電流的長柄線圈來探測地下是否有金屬D.磁電式儀表，把線因繞在鋁框骨架上，目的是起到電磁驅(qū)動(dòng)的作用【答案】A【解析】【詳解】A．真空冶煉爐能在真空環(huán)境下，利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象，使?fàn)t內(nèi)的金屬產(chǎn)生渦流，從而煉化金屬，故A正確；B．根據(jù)電磁驅(qū)動(dòng)原理，當(dāng)蹄形磁體順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋁框?qū)⒊嗤较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．金屬探測器通過使用交變電流的長柄線圈來探測地下是否有金屬，故C錯(cuò)誤；D．磁電式儀表，把線圈繞在鋁框骨架上，鋁框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，使線框盡快停止擺動(dòng)，起到電磁阻尼的作用，故D錯(cuò)誤。故選A。3.社區(qū)是疫情聯(lián)防聯(lián)控的第一線，為了嚴(yán)防死守“最后一公里”，某小區(qū)門口新增了AI人臉識(shí)別機(jī)。當(dāng)有人進(jìn)入“人臉識(shí)別區(qū)”，大概0.5m處時(shí)，攝像機(jī)會(huì)捕捉面部信息，對(duì)其面部特征進(jìn)行快速核對(duì)，判斷是否是業(yè)主。下列哪一組傳感器可實(shí)現(xiàn)這一功能（）A.聲傳感器和壓力傳感器B.光傳感器和位移傳感器C.速度傳感器和溫度傳感器D.壓力傳感器和加速度傳感器【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)題意，進(jìn)行人面識(shí)別需要使用光傳感器和位移傳感器。故選B。4.如圖所示，A，B是兩個(gè)完全相同的白熾燈，L是自感系數(shù)很大、電阻可忽略不計(jì)的自感線圈，下列說法正確的是（）A.斷開開關(guān)S時(shí)，A燈與B燈同時(shí)慢慢熄滅B.斷開開關(guān)S時(shí)，B燈立即熄滅而A燈慢慢熄滅C.閉合開關(guān)S時(shí)，A，B燈同時(shí)亮，且達(dá)到正常亮度D.閉合開關(guān)S時(shí)，A燈比B燈先亮，最后一樣亮【答案】A【解析】【詳解】CD．開關(guān)S閉合的瞬間，電源的電壓同時(shí)加到兩支路的兩端，B燈立即發(fā)光。由于線圈的自感電動(dòng)勢阻礙電流的增加，則A燈逐漸變亮，由于線圈的電阻可以忽略，最后A燈會(huì)和B燈一樣亮，故CD錯(cuò)誤；

AB．?dāng)嚅_開關(guān)S的瞬間，線圈與兩燈一起構(gòu)成一個(gè)新的自感回路，通過線圈的電流將要逐漸減小，由于自感作用，兩燈緩慢同時(shí)熄滅，故A正確，B錯(cuò)誤。

故選A。5.如圖所示，在水平桌面上有一金屬圓環(huán)，在它圓心正上方有一條形磁鐵（極性不明），當(dāng)條形磁鐵下落時(shí)，可以判定（）A.環(huán)中將產(chǎn)生俯視順時(shí)針的感應(yīng)電流 B.環(huán)對(duì)桌面的壓力將增大C.環(huán)有面積增大的趨勢 D.磁鐵將受到豎直向下的電磁作用力【答案】B【解析】【詳解】A．因?yàn)闂l形磁鐵極性不明，只知道磁通量在增大，故無法確定感應(yīng)電流的方向，A錯(cuò)誤；BD．條形磁鐵下落時(shí)磁通量增大，故在金屬圓環(huán)中會(huì)產(chǎn)生與條形磁鐵磁場方向相反的磁場，二者互相排斥，故環(huán)對(duì)桌面的壓力將增大，同時(shí)磁鐵受到向上的作用力，也就是“來拒去留”。B正確、D錯(cuò)誤；C．因?yàn)榇磐吭谠龃?，根?jù)楞次定律，圓環(huán)需要縮小面積才能阻礙磁通量的增大，也就是“增縮減擴(kuò)”，C錯(cuò)誤；故選B。6.如圖是某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電流的圖像，根據(jù)圖像可以判定（）A.該交變電流的電流方向每秒改變5次B.該交變電流的電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為C.圖像上對(duì)應(yīng)的0.05s時(shí)刻，發(fā)電機(jī)中的線圈剛好轉(zhuǎn)至中性面D.將標(biāo)有“12V、3W”的燈泡接在此交變電流上，燈泡可以正常發(fā)光【答案】B【解析】【詳解】A．由圖讀出，周期為T=0.2s一個(gè)周期交變電流改變兩次方向，所以該交變電流的電流方向每秒改變10次，故A錯(cuò)誤；B．交流電的角速度該交變電流的電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u=Umsinωt=12sin10πt（V）故B正確；C．圖象上對(duì)應(yīng)的0.05s時(shí)刻，電動(dòng)勢為不為0，說明發(fā)電機(jī)中的線圈沒有轉(zhuǎn)至中性面，故C錯(cuò)誤；D．此交變電壓的最大值為Um=12V有效值為燈泡的額定電壓有效值為12V，所以燈泡不能正常發(fā)光，故D錯(cuò)誤。故選B。7.如圖所示為一種變壓器的實(shí)物圖，根據(jù)其銘牌上所提供的信息，以下判斷正確的是()A.這是一個(gè)升壓變壓器B.原線圈的匝數(shù)比副線圈的匝數(shù)多C.當(dāng)原線圈輸入交流電壓220V時(shí)，副線圈輸出直流電壓12VD.當(dāng)原線圈輸入交流電壓220V、副線圈接負(fù)載時(shí)，副線圈中電流比原線圈中電流小【答案】B【解析】【詳解】ABC．根據(jù)銘牌，根據(jù)變壓比公式：當(dāng)時(shí)，是降壓變壓器；當(dāng)時(shí)，是升壓變壓器，此變壓器為降壓變壓器，，故AC錯(cuò)誤，B正確．D．當(dāng)原線圈輸入交流電壓220V時(shí)，副線圈輸出交流電12V，根據(jù)知電流與匝數(shù)成反比，故副線圈中電流比原線圈中電流大，故D錯(cuò)誤．8.回旋加速器原理如圖所示，置于真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時(shí)間可忽略；磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與盒面垂直，高頻交流電頻率為f，加速電壓為U。若A處粒子源產(chǎn)生質(zhì)子的質(zhì)量為m、電荷量為+q，在加速過程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力的影響。則下列說法正確的是（）A.帶電粒子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器B.被加速的帶電粒子在回旋加速器中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期隨半徑的增大而增大C.質(zhì)子離開回旋加速器時(shí)的最大動(dòng)能與D形盒半徑成正比D.該加速器加速質(zhì)量為4m、電荷量為2q的粒子時(shí)，交流電頻率應(yīng)變?yōu)椤敬鸢浮緿【解析】【詳解】A．由于粒子經(jīng)過電場加速后，進(jìn)入磁場做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，為了使得粒子能夠在電場中持續(xù)加速，最終從加速器邊緣飛出，則帶電粒子應(yīng)由加速器的中心位置進(jìn)入加速器，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度運(yùn)不變時(shí)，帶電粒子在回旋加速器中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期不變，與圓周運(yùn)動(dòng)半徑無關(guān)，B錯(cuò)誤；C．粒子在磁場中圓周運(yùn)動(dòng)半徑越大，速度越大，根據(jù)，解得可知，質(zhì)子離開回旋加速器時(shí)的最大動(dòng)能與D形盒半徑的平方成正比，C錯(cuò)誤；D．回旋加速器正常工作的前提是交變電流的周期與粒子在磁場中勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期相等，則該加速器加速質(zhì)量為4m、電荷量為2q的粒子時(shí)，根據(jù)，解得D正確。故選D。9.一個(gè)帶電量為＋q、質(zhì)量為m的圓環(huán)，套在水平的粗細(xì)均勻的細(xì)桿上，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，細(xì)桿處于垂直紙面向里大小為B的勻強(qiáng)磁場以及水平向右大小為E的勻強(qiáng)電場中，如圖所示。重力加速度為g，且。靜止釋放帶電圓環(huán)，則（）A.帶電圓環(huán)將做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)B.帶電圓環(huán)加速度先減小后增大C.帶電圓環(huán)最大加速度為D.最大速度為【答案】C【解析】【詳解】C．當(dāng)圓環(huán)的速度v＜時(shí)，受到的洛侖茲力F洛=qvB＜G=mg圓環(huán)水平方向受到向右的電場力F=qE和向左的摩擦力f=μ（mg-qvB）由牛頓第二定律得加速度隨著圓環(huán)速度的增大，f在減小，a在增大，則當(dāng)f=0時(shí)，即mg=qvB時(shí)，加速度最大為選項(xiàng)C正確；D．加速度因?yàn)閝E＞μmg，圓環(huán)一開始做加速運(yùn)動(dòng)，但F洛=qvB逐漸增大，則摩擦力f=μ（mg-qvB）逐漸減小，加速度隨著增大，這一階段圓環(huán)做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)圓環(huán)的速度v＞時(shí)，受到的洛侖茲力F洛=qvB＞G=mg圓環(huán)水平方向受到向右的電場力F=qE和向左的摩擦力f=μ（qvB-mg）由牛頓第二定律得加速度洛侖茲力F洛=qvB繼續(xù)增大，則摩擦力f=μ（qvB-mg）逐漸增大，加速度減小，這一階段圓環(huán)做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)；直到F=qE=f=μ（qvB-mg）時(shí)，加速度減為0，速度達(dá)到最大值，之后圓環(huán)以這個(gè)速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，最大速度為選項(xiàng)D錯(cuò)誤；A．綜合以上分析，可知帶電圓環(huán)將先做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，再做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．帶電圓環(huán)加速度先增大，增大到后，加速度開始減小，最后減為0，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；故選C。10.如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，MN是一豎直放置的感光板從圓形磁場最高點(diǎn)P垂直磁場射入大量的帶正電、電荷量為q、質(zhì)量為m、速度為v的粒子，不考慮粒子間的相互作用力，關(guān)于這些粒子的運(yùn)動(dòng)以下說法正確的是)A.只要對(duì)著圓心入射，出射后均可垂直打在MN上B.對(duì)著圓心入射的粒子，其出射方向的反向延長線不一定過圓心C.對(duì)著圓心入射的粒子，速度越大在磁場中通過的弧長越長，時(shí)間也越長D.只要速度滿足，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上【答案】D【解析】【詳解】對(duì)著圓心入射，只有軌道半徑為R的粒子出射后可垂直打在MN上，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由對(duì)稱性可知，對(duì)著圓心入射的粒子，其出射方向的反向延長線一定過圓心，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；對(duì)著圓心入射的粒子，速度越大在磁場中通過的弧長所對(duì)的圓心角越小，運(yùn)動(dòng)時(shí)間越短，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；只要速度滿足v＝，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上，選項(xiàng)D正確．11.某同學(xué)利用壓力傳感器設(shè)計(jì)水庫水位預(yù)警系統(tǒng)。如圖所示，電路中的和，其中一個(gè)是定值電阻，另一個(gè)是壓力傳感器（可等效為可變電阻）。水位越高，對(duì)壓力傳感器的壓力越大，壓力傳感器的電阻值越小。當(dāng)a、b兩端的電壓大于時(shí)，控制開關(guān)自動(dòng)開啟低水位預(yù)警；當(dāng)a、b兩端的電壓小于（、為定值）時(shí)，控制開關(guān)自動(dòng)開啟高水位預(yù)警。下列說法正確的是（）A.B.為壓力傳感器C.若定值電阻阻值越大，開啟高水位預(yù)警時(shí)的水位越低D.若定值電阻的阻值越大，開啟低水位預(yù)警時(shí)的水位越高【答案】C【解析】【詳解】AB．題意可知水位越高，對(duì)壓力傳感器的壓力越大，壓力傳感器的電阻值越小。控制開關(guān)自動(dòng)開啟低水位預(yù)警，此時(shí)水位較低，壓力傳感器的電阻值較大，由于a、b兩端此時(shí)的電壓大于，根據(jù)串聯(lián)電路電壓分部特點(diǎn)可知，為壓力傳感器，故高水位時(shí)壓力傳感器的電阻值越小，壓力傳感器兩端電壓變小，，AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，a、b兩端的電壓為若定值電阻的阻值越大，當(dāng)開啟低水位預(yù)警時(shí)a、b兩端的電壓大于時(shí)，壓力傳感器阻值需要越大，則水位越低；當(dāng)a、b兩端的電壓小于時(shí)開啟高水位預(yù)警時(shí)，壓壓力傳感器阻值需要越大，則水位越低。C正確，D錯(cuò)誤。故選C。12.某質(zhì)譜儀的原理圖如圖所示。加速電場上、下兩極板間的電壓為U，其中心處和感光片的中心均開有一個(gè)小孔（三個(gè)小孔共線），其下有另兩塊左右相對(duì)的極板。在左右極板之間還存在垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場。右極板電勢高于左極板，他們之間形成電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場。感光片下方存在垂直于紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場。現(xiàn)將質(zhì)量為m，帶電量為的質(zhì)子從加速電場上極板小孔處由靜止釋放，恰能形成軌跡1。軌跡1、2的半徑之比為。下列說法正確的是（）A.軌跡1是直徑為的半圓B.將質(zhì)子換為氘核，并將減小到原來的，即可得到軌跡2C.將質(zhì)子換為氚核，并將、加倍，為使粒子沿軌跡2運(yùn)動(dòng)，應(yīng)將U、E分別增大到原來的12倍和4倍D.將質(zhì)子換為粒子，并將U、E各自增大到原來的4和2倍，即可得到軌跡2【答案】C【解析】【詳解】A．設(shè)質(zhì)子進(jìn)入磁場的速度為v，質(zhì)子在復(fù)合場和E中，根據(jù)受力平衡可知質(zhì)子在偏轉(zhuǎn)磁場中，由于洛倫茲力提供向心力可得解得則軌跡1的直徑為故A錯(cuò)誤；B．將質(zhì)子換為氘核，并將減小到原來的，則在加速電場中，根據(jù)動(dòng)能定理可得解得質(zhì)子和氘核在復(fù)合場和E中，對(duì)質(zhì)子有對(duì)氘核有可知氘核不能沿直線穿過復(fù)合場和E，故不能得到軌跡2，故B錯(cuò)誤；C．將質(zhì)子換為氚核，并將、加倍，則在加速電場中，根據(jù)動(dòng)能定理可得質(zhì)子和氚核在復(fù)合場中，根據(jù)受力平衡可知質(zhì)子和氚核在偏轉(zhuǎn)磁場中，由于洛倫茲力提供向心力可得為使氚核沿軌跡2運(yùn)動(dòng)，則有聯(lián)立解得故C正確；D．將質(zhì)子換為粒子，并將U、E變?yōu)楹停瑒t在加速電場中，根據(jù)動(dòng)能定理可得質(zhì)子和粒子在復(fù)合場中，根據(jù)受力平衡可知質(zhì)子和粒子在偏轉(zhuǎn)磁場中，由于洛倫茲力提供向心力可得為使氚核沿軌跡2運(yùn)動(dòng)，則有聯(lián)立解得故D錯(cuò)誤。故選C。二、非選擇題：本題共5題，共52分。解答時(shí)請(qǐng)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(shù)值計(jì)算時(shí)，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13.如圖所示，橫截面積為S=0.10m2，匝數(shù)為N=120匝的閉合線圈放在平行于線圈軸線的勻強(qiáng)磁場中，該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖所示．線圈電阻為r=1.2Ω，電阻R=4.8Ω．求：(1)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢；(2)從t1=0到t2=0.30s時(shí)間內(nèi)，通過電阻R的電荷量q【答案】(1)12V(2)0.6C【解析】【分析】（1）由圖象可知，斜率表示磁通量的變化率，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，即可求解；

（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律，與電量的表達(dá)式，即可求解．【詳解】（1）由B-t圖象知，＝1T/s

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：（2）由閉合電路歐姆定律得電流強(qiáng)度：通過電阻R的電量：Q=I△t=2×0.3C=0.6C【點(diǎn)睛】考查圖象的斜率的意義，掌握法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律與電量的表達(dá)式的應(yīng)用．14.如圖所示，真空中有直角坐標(biāo)系xOy，P（a，-b）是坐標(biāo)系中的一個(gè)點(diǎn)，a、b是大于0的常數(shù)。在的區(qū)域內(nèi)存在者垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度v0沿y軸正方向射入磁場。離開磁場后恰好通過P點(diǎn)。不計(jì)粒子的重力，求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向：（2）粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間t。【答案】（1），垂直紙面向外；（2）【解析】【詳解】（1）粒子在第一象限做圓周運(yùn)動(dòng)，在第四象限做直線運(yùn)動(dòng)。由左手定則得B的方向垂直紙面向外。由幾何關(guān)系得由洛倫茲力提供向心力得解得（2）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為在第四象限運(yùn)動(dòng)時(shí)間為總時(shí)間為15.某村在距村莊較遠(yuǎn)地方修建了一座小型水電站，發(fā)電機(jī)輸出功率為9kW，輸出電壓為500V，輸電線的總電阻為10Ω，允許線路損耗的功率為輸出功率的4%.(1)當(dāng)村民和村辦小企業(yè)需要220V電壓時(shí)，求所用升壓變壓器和降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比各為多少？(不計(jì)變壓器的損耗)(2)若不用變壓器而由發(fā)電機(jī)直接輸送，則村民和村辦小企業(yè)得到的電壓和功率各是多少？【答案】(1)1∶372∶11(2)320V5760W【解析】【詳解】(1)建立如圖甲所示的遠(yuǎn)距離輸電模型由線路損耗的功率：，且由題意知：聯(lián)立以上方程可得：又由公式，由此可求：則降壓變壓器得到的電壓：由理想變壓器電壓與匝數(shù)成正比的關(guān)系可求：所以升壓變壓器和降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比分別是1∶3和72∶11.(2)若不用變壓器而由發(fā)電機(jī)直接輸送(模型如圖乙所示).由公式，可得輸電電流：所以線路損耗的功率：用戶得到的電壓：用戶得到的功率：16.如圖所示，兩根足夠長光滑平行金屬導(dǎo)軌、固定在傾角37°的絕緣斜面上，底部接有一阻值的定值電阻，軌道上端開口，間距，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直斜面向上。質(zhì)量的金屬棒置于導(dǎo)軌上，通過細(xì)線（細(xì)線與導(dǎo)軌平行）經(jīng)定滑輪與質(zhì)量為的小物塊相連。金屬棒在導(dǎo)軌間的電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。金屬棒由靜止