華中師范大學(xué)瓊中附屬中學(xué)2021-2022學(xué)年度第2學(xué)期期中考試高二年級(jí)物理試題考試時(shí)間：90分鐘滿分：100分注意事項(xiàng)：1.物理考試時(shí)間：90分鐘，滿分：100分2.答題前請(qǐng)考生在答題卡上指定位置填寫好自己的姓名、班級(jí)、考號(hào)等信息3.只上交答題卡，請(qǐng)將答案正確填涂和填寫在答題卡上指定位置，超出范圍無(wú)效第I卷選擇題（1-13題共44分）一、單選題（1-8題，每題3分，共24分）1.管道高頻焊機(jī)可以對(duì)由鋼板卷成的圓管的接縫實(shí)施焊接。焊機(jī)的原理如圖所示，圓管通過(guò)一個(gè)接有高頻交流電源的線圈，線圈所產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)使圓管中產(chǎn)生交變電流，電流產(chǎn)生的熱量使接縫處的材料熔化將其焊接。焊接過(guò)程中所利用的電磁學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)者為（）

A.麥克斯韋 B.霍爾 C.洛倫茲 D.法拉第【答案】D【解析】【詳解】由題意可知，圓管為金屬導(dǎo)體，導(dǎo)體內(nèi)部自成閉合回路，且有電阻，當(dāng)周圍的線圈中產(chǎn)生出交變磁場(chǎng)時(shí)，就會(huì)在導(dǎo)體內(nèi)部感應(yīng)出渦電流，電流通過(guò)電阻要發(fā)熱。該過(guò)程利用原理的是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，其發(fā)現(xiàn)者為法拉第。故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。2.在LC振蕩電路中，當(dāng)電容器充電完畢尚未開始放電時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.電容器中的電場(chǎng)最強(qiáng)B.電路里的磁場(chǎng)最強(qiáng)C.電場(chǎng)能已有一部分轉(zhuǎn)化成磁場(chǎng)能D.磁場(chǎng)能已有一部分轉(zhuǎn)化成電場(chǎng)能【答案】A【解析】【分析】【詳解】LC振蕩電路電容器充電完畢尚未開始放電時(shí)，電容器中電場(chǎng)最強(qiáng)，磁場(chǎng)最弱，電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能之間還沒(méi)有發(fā)生轉(zhuǎn)化。故選A。3.如圖，在一個(gè)蹄形電磁鐵的兩個(gè)磁極的正中間放置一根長(zhǎng)直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通有垂直于紙面向里的電流I時(shí)，導(dǎo)線所受安培力的方向?yàn)椋ǎ〢.向上 B.向下 C.向左 D.向右【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)安培定則，可知蹄形電磁鐵的分布情況，如圖所示故導(dǎo)線所處位置的磁感應(yīng)線的切線方向?yàn)樗较蛴?，根?jù)左手定則，可以判斷導(dǎo)線所受安培力的方向?yàn)橄蛳?。故選B。4.一矩形線框abcd與長(zhǎng)直通電導(dǎo)線處于同一平面內(nèi)，ad邊與導(dǎo)線平行，如圖所示，當(dāng)線框在此平面內(nèi)向右運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)線的右邊的過(guò)程中，線框內(nèi)感應(yīng)電流的方向?yàn)椋ǎ〢.一直沿順時(shí)針?lè)较駼一直沿逆時(shí)針?lè)较駽.先沿順時(shí)針?lè)较?，再沿逆時(shí)針?lè)较駾.先沿順時(shí)針?lè)较?，再沿逆時(shí)針?lè)较?，最后沿順時(shí)針?lè)较颉敬鸢浮緿【解析】【詳解】由安培定則得，載有恒定電流直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)在導(dǎo)線左邊的方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲猓疫叺拇艌?chǎng)方向垂直向里，當(dāng)線圈向?qū)Ь€靠近時(shí)，則穿過(guò)線圈的磁通量向外變大，根據(jù)楞次定律可知：感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍划?dāng)線圈越過(guò)導(dǎo)線時(shí)到線圈中心軸與導(dǎo)線重合，穿過(guò)線圈的磁通量向外變小，根據(jù)楞次定律可知：感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，?dāng)線框繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量向里變大，根據(jù)楞次定律可知：感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，?dāng)線框越過(guò)導(dǎo)線遠(yuǎn)離導(dǎo)線時(shí)，由楞次定律可知，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，所以?dāng)線框在此平面內(nèi)向右運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)線的右邊的過(guò)程中，電流方向先順時(shí)針、再逆時(shí)針、再順時(shí)針故選D。5.在圖中，標(biāo)出了磁場(chǎng)B的方向、帶電粒子的電性及運(yùn)動(dòng)方向，電荷所受洛侖茲力F的方向，其中正確的是A.B.C.D.【答案】B【解析】【詳解】A圖中磁場(chǎng)向里，電子向右運(yùn)動(dòng)，所以電流方向向左，根據(jù)左手定則可得，洛倫茲力的方向下，所以A錯(cuò)誤；B圖中磁場(chǎng)向外，正電荷向右運(yùn)動(dòng)，根據(jù)左手定則可得，洛倫茲力的方向向下，所以B正確；C圖中磁場(chǎng)向左，正電荷向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行，不受洛倫茲力的作用，所以C錯(cuò)誤；D圖中磁場(chǎng)向上，正電荷向左運(yùn)動(dòng)，根據(jù)左手定則可得，洛倫茲力的方向內(nèi)，所以D錯(cuò)誤；故選B．6.在如圖所示的電路中，a、b為兩個(gè)完全相同的燈泡，L為自感線圈，E為電源，S為開關(guān)。關(guān)于兩燈泡點(diǎn)亮和熄滅的先后次序，下列說(shuō)法正確的是（）

A.合上開關(guān)，a先亮，b后亮；斷開開關(guān)，a、b同時(shí)熄滅B.合上開關(guān)，b先亮，a后亮；斷開開關(guān)，a、b同時(shí)熄滅C.合上開關(guān)，b先亮，a后亮；斷開開關(guān)，a先熄滅，b后熄滅D.合上開關(guān)，a、b同時(shí)亮；斷開開關(guān)，b先熄滅，a后熄滅【答案】B【解析】【詳解】由圖可以看出，a、b燈泡在兩個(gè)不同的支路中，對(duì)于純電阻電路，不發(fā)生電磁感應(yīng)，通電后用電器立即開始正常工作，斷電后停止工作。但對(duì)于含電感線圈的電路，在通電時(shí)，線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，對(duì)電流的增大有阻礙作用，使a燈后亮，則合上開關(guān)，b先亮，a后亮。當(dāng)斷開電鍵時(shí)，線圈中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，由a、b及電感線圈組成一個(gè)回路，兩燈同時(shí)逐漸熄滅，故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。7.交流發(fā)電機(jī)的示意圖如圖所示，當(dāng)線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電路中產(chǎn)生的最大電流為，已知線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T，下列說(shuō)法正確的是（）

A.圖示位置磁通量最大，磁通量的變化率最大B.圖示位置電流最大，方向?yàn)锳→BC.從圖示位置開始經(jīng)過(guò)，電流方向?qū)l(fā)生改變D.從圖示位置計(jì)時(shí)，線圈中電流i隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為【答案】D【解析】【詳解】ABC.圖示位置為中性面，磁通量最大，磁通量的變化率最小，電流最小，每經(jīng)過(guò)一次圖示位置的中性面，電流方向就改變一次，故ABC錯(cuò)誤；D．從圖示位置計(jì)時(shí)，線圈中電流i隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為，故D正確。故選D。8.如圖所示，在x>0，y>0的空間中有恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于xOy平面向里，大小為B．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，從x軸上的P點(diǎn)沿著與x軸正方向成30°角的方向射入磁場(chǎng)．不計(jì)重力的影響，則下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是A.只要粒子的速率合適，粒子就可能通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)B.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間一定為C.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間可能為D.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間可能為【答案】C【解析】【詳解】A．帶正電的粒子從P點(diǎn)沿與x軸正方向成30°角的方向射入磁場(chǎng)中，則圓心在過(guò)P點(diǎn)與速度方向垂直的直線上，如圖所示:粒子在磁場(chǎng)中要想到達(dá)O點(diǎn)，轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角肯定大于180°，因磁場(chǎng)有邊界，故粒子不可能通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)．故A錯(cuò)誤．BCD．由于P點(diǎn)的位置不確定，所以粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角也不同，最大的圓心角是軌跡圓弧與y軸相切時(shí)即300°，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為T，而最小的圓心角是P點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)即120°，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為T，而，故粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間最長(zhǎng)為，最短為．故C正確，BD錯(cuò)誤．二、多選題（9-13題，每題4分，選全對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的不得分，共20分）9.下列說(shuō)法中正確的是（）A.電磁波中最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是無(wú)線電波B.紫外線的頻率比可見(jiàn)光低，長(zhǎng)時(shí)間照射可以促進(jìn)人體對(duì)鈣的吸收C.X射線和γ射線的波長(zhǎng)比較短，穿透能力比較強(qiáng)D.紅外線的顯著作用是熱效應(yīng)，溫度較低的物體不能輻射紅外線【答案】AC【解析】【詳解】A．無(wú)線電波的波長(zhǎng)長(zhǎng)，易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故A正確；B．紫外線的頻率比可見(jiàn)光高，故B錯(cuò)誤；C．X射線和γ射線的波長(zhǎng)比較短，穿透能力比較強(qiáng)，故C正確；D．任何物體都能輻射紅外線，故D錯(cuò)誤。故選AC。10.圖示是應(yīng)用光敏電阻設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路，閉合開關(guān)后，用光照向光敏電阻，發(fā)現(xiàn)光照強(qiáng)度增加時(shí)，燈變得更亮，下列分析正確的有（）A.光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增加而增大B.光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增加而減小C.燈變得更亮，說(shuō)明電路中的總電阻減小D.燈變得更亮，說(shuō)明電路中的總電阻增大【答案】BC【解析】【分析】【詳解】光照強(qiáng)度增加時(shí)，燈變得更亮，則電流變大，故光敏電阻阻值減小，閉合回路的總電阻減小。故選BC。11.有一理想變壓器的原線圈連接一只交流電流表，副線圈接入電路的匝數(shù)可以通過(guò)滑動(dòng)觸頭Q調(diào)節(jié)，如圖所示，在副線圈兩輸出端連接了定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R，在原線圈上加一電壓為U的交流電，則（）

A.保持Q的位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變小B.保持Q的位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)不變C.保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變大D.保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變小【答案】AC【解析】【詳解】AB．保持Q的位置不動(dòng)，副線圈匝數(shù)不變，由知U2不變，當(dāng)P向上滑動(dòng)時(shí)，R變大，由I2＝知I2減小，I1減小，故電流表的讀數(shù)變小，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；CD．保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，副線圈的匝數(shù)增多，由知U2增大，由I2＝知I2增大，I1增大，故電流表的讀數(shù)變大，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。12.如圖，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，某質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子從圓上P點(diǎn)沿半徑方向以速度v0射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子從Q點(diǎn)飛出，速度偏轉(zhuǎn)角為60°現(xiàn)將該粒子從P點(diǎn)以另一速度沿半徑方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子離開磁場(chǎng)時(shí)，速度偏轉(zhuǎn)角為120°，不計(jì)粒子重力，則（）A.該粒子帶正電 B.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為C.該粒子第二次射入磁場(chǎng)的速度為 D.該粒子第二次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為【答案】CD【解析】【詳解】A．由左手定則可知該粒子帶負(fù)電，A錯(cuò)誤；B．由知如圖，由幾何關(guān)系可得B錯(cuò)誤；C．由幾何關(guān)系知知?jiǎng)t進(jìn)入磁場(chǎng)速度為C正確；D．第二次粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間D正確。故選CD。13.如圖1所示，圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方固定一螺線管Q，P和Q共軸，Q中的電流i隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖2所示，取圖1中電流方向?yàn)檎较?，P所受的重力為G，桌面對(duì)P的支持力為FN，則（）。

A.在0～t1時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)N>G，P有收縮的趨勢(shì)B.在t1～t2時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)N=G，穿過(guò)P的磁通量不變C.在t2～t4時(shí)間內(nèi)，線圈所受安培力方向不變D.在t3時(shí)刻，F(xiàn)N>G，P有收縮的趨勢(shì)【答案】AB【解析】【詳解】A．在0～t1時(shí)間內(nèi)，Q線圈的電流增大，P線圈的磁通量增大，相當(dāng)于Q線圈靠近P，相互排斥，F(xiàn)N>G。P的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，P線圈阻礙磁通量增大，有收縮的趨勢(shì)，A正確；B．在t1～t2時(shí)間內(nèi)，Q線圈的電流不變，P線圈的磁通量不變，P線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，F(xiàn)N=G，B正確；C．在t2～t3時(shí)間內(nèi)，Q線圈電流減小，P線圈的磁通量減小，相當(dāng)于Q線圈遠(yuǎn)離P，兩線圈相互吸引，P線圈所受安培力向上；在t3～t4時(shí)間內(nèi)，Q線圈電流增大，P線圈的磁通量增大，相當(dāng)于Q線圈靠近P，兩線圈相互排斥，P線圈所受安培力向下，C錯(cuò)誤；D．在t3時(shí)刻，Q線圈的電流等于零，兩個(gè)線圈之間沒(méi)有作用力，F(xiàn)N=G，D錯(cuò)誤。故選AB。第II卷非選擇題（共56分）三、實(shí)驗(yàn)、填空題（每空2分，共20分）14.實(shí)驗(yàn)“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”。（1）實(shí)驗(yàn)室中有下列器林：A.可拆變壓器（鐵芯、兩個(gè)已知匝數(shù)的線圈）B.條形磁鐵C.直流電源D多用電表E開關(guān)、導(dǎo)線若干上述器材在本實(shí)驗(yàn)中無(wú)用的是__________（填器材序號(hào)）本實(shí)驗(yàn)中還需用到的器材有__________。（2）該學(xué)生繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)，先保持原線圈的匝數(shù)不變，增加副線圈的匝數(shù)，觀察到副線圈兩端的電壓________（選填“增大”、“減小”或“不變”）：然后再保持副線圈的匝數(shù)不變，增加原線圈的匝數(shù)，觀察到副線圈兩端的電壓__________（選填“增大”、“減小”或“不變）；上述“探究副線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”中采用的實(shí)驗(yàn)方法是__________（選填）A控制變量法B.等效替代法C.描跡法【答案】①.BC#CB②.低壓交流電源③.增大④.減小⑤.A【解析】【詳解】（1）[1][2]實(shí)驗(yàn)中用交流電源，不需要直流電源，且使用變壓器不需要條形磁鐵，故不需要BC。還需要低壓交流電源供電。（2）[3][4]保持原線圈的匝數(shù)不變，增加副線圈匝數(shù)，根據(jù)可知，增加副線圈的匝數(shù)，副線圈兩端電壓增大。再增加原線圈的匝數(shù)，副線圈兩端的電壓減小。[5]實(shí)驗(yàn)中采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法。故選A。15.我們可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流方向決定因素和遵循的物理規(guī)律。以下是實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程的一部分。（1）如圖甲所示，當(dāng)磁鐵的N極向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，若要探究線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向，必須知道_______。（2）如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)閉合開關(guān)時(shí)，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)。電路穩(wěn)定后，若向左移動(dòng)滑片，此過(guò)程中電流表指針向______偏轉(zhuǎn)，若將線圈A抽出，此過(guò)程中電流表指針向______偏轉(zhuǎn)。（均選填“左”或“右”）（3）某同學(xué)按圖丙完成探究實(shí)驗(yàn)，在完成實(shí)驗(yàn)后未斷開開關(guān)，也未把A、B兩線圈和鐵芯分開放置，在拆除電路時(shí)突然被電擊了一下，則被電擊是在拆除______（選填“A”或“B”）線圈所在電路時(shí)發(fā)生的，分析可知，要避免電擊發(fā)生,在拆除電路前應(yīng)______（選填“斷開開關(guān)”或“把A、B線圈分開放置”）?！敬鸢浮竣?電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向間的關(guān)系②.右③.左④.A⑤.斷開開關(guān)【解析】【詳解】(1)[1]如圖甲所示，當(dāng)磁鐵的N極向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，若要探究線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向，必須知道電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向間的關(guān)系；(2)[2][3]如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)閉合開關(guān)時(shí)，穿過(guò)線圈B的磁通量增加，電流表指針向右偏；電路穩(wěn)定后，若向左移動(dòng)滑動(dòng)觸頭，通過(guò)線圈A的電流增大，磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，穿過(guò)線圈B的磁通量增大，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)；若將線圈A抽出，穿過(guò)線圈B的磁通量減少，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)；(3)[4][5]在完成實(shí)驗(yàn)后未斷開開關(guān)，也未把A、B兩線圈和鐵芯分開放置，在拆除電路時(shí)，線圈A中的電流突然減少，從而出現(xiàn)斷電自感現(xiàn)象，線圈中會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，進(jìn)而突然會(huì)被電擊了一下，為了避免此現(xiàn)象，則在拆除電路前應(yīng)斷開開關(guān)。四、計(jì)算題（共36分，要有必要的文字說(shuō)明、表達(dá)式和演算步驟，只有答案的不給分）16.如圖所示，一面積S=0.08m2的單匝矩形線圈以bc邊為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速ω=50rad/s，線圈處于垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。E、F是兩個(gè)集流環(huán)，線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以通過(guò)集流環(huán)保持與外電路的連接，外電路電阻R=2Ω，線圈、電流表和連接導(dǎo)線的電阻不計(jì)，求：（1）電流表的示數(shù)和電阻R消耗的熱功率。（2）線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°過(guò)程中，流過(guò)R的電荷量為多少？

【答案】（1）2A，8W；（2）0.04C【解析】【分析】明確交變電流最大值、瞬時(shí)值、有效值和平均值的適用情況是解決類似問(wèn)題的關(guān)鍵。【詳解】（1）由題可知，線圈在圖示位置時(shí)，磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，線圈產(chǎn)生正弦式交流電，根據(jù)Em=NBSω，可得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值則感應(yīng)電流即電流表的示數(shù)為2A根據(jù)P=I2R，解得（2）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有，則電荷量解得轉(zhuǎn)過(guò)90°，磁通量的變化量解得q=0.04C17.質(zhì)譜儀原理如圖所示，a為粒子加速器，電壓為，b為速度選擇器，磁場(chǎng)與電場(chǎng)正交，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，板間距離為，c為偏轉(zhuǎn)分離器，磁感應(yīng)強(qiáng)度為。