威宁八中2022-2023学年度第二学期期中考试试题
高二物理
2023.4
注意事项：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间75分钟。
2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本试卷命题范围：选择性必修第二册第一章—第三章。
一、选择题：本题共10小题，共48分.在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一个选项正确，每小题4分，第7~10题有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.
1.小明同学坐动车出行，当动车在水平轨道上自西向东高速匀速行驶时，小明设想了这样一个实验：用绝缘的细绳连接一个带正电的小球，细绳的另一端固定在动车顶部.若动车经过地理位置的地磁场方向可视为水平向北，当小球和动车保持相对静止时，下列判断正确的是（ ）
A.细绳会向正东方向偏离一个角度
B.细绳会向正南方向偏离一个角度
C.细绳保持竖直，绳的拉力小于小球的重力
D.细绳保持竖直，绳的拉力大于小球的重力
2.如图所示为交流发电机的模型图，矩形线框abcd在匀强磁场中绕轴逆时针匀速转动，从图示位置开始转过的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.磁通量不断增大，磁通量变化率也不断增大
B.磁通量不断减小，磁通量变化率也不断减小
C.电流方向为，大小逐渐增大
D.电流方向为，大小逐渐减小
3.如图所示，两根长1m的空心铝管竖直放置，其中乙管有一条竖直的裂缝.某同学把一块圆柱形的强磁体先后从甲、乙两管的上端由静止放入管口，磁体在管中运动的时间为0.6s或3s，最后都从下端穿出.不计磁体与管壁的摩擦及空气阻力.下列判断正确的是（ ）
甲 乙
A.磁体在甲管中运动的时间为0.6s
B.磁体在甲管内下落的过程中，重力势能的减少量大于其克服磁场力的功
C.磁体在乙管内下落的过程中，乙管中没有产生感应电动势
D.磁体在乙管内下落的过程中，所受合外力的冲量为0
4.如图所示为回旋加速器的主要结构，两个半径为R的半圆形中空金属盒、置于真空中，两盒间留有一狭缝；在两盒的狭缝处加上大小为U的高频交变电压，空间中存在着磁感应强度大小为B、方向垂直向上穿过盒面的匀强磁场，从粒子源P引出质量为m、电荷量为q的粒子，粒子初速度视为零，在狭缝间被电场加速，在D形盒内做匀速圆周运动，最终从边缘的出口处引出.不考虑相对论效应，忽略粒子在狭缝间运动的时间，则（ ）
A.仅提高加速电压，粒子最终获得的动能增大
B.所需交变电压的频率与被加速粒子的比荷无关
C.粒子第n次通过狭缝后的速度大小为
D.粒子通过狭缝的次数为
5.电磁炮是利用电磁力对弹体加速的新型武器.某小组用图示装置模拟研究电磁炮的原理.间距为0.1m的水平长导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为0.5T，左端所接电池电动势为1.5V、内阻为0.5Ω.长0.1m、电阻为0.1Ω的金属杆ab静置在导轨上，闭合开关S后，杆ab在运动过程中受到的阻力恒为0.05N，且始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，则杆ab（ ）
A.运动方向向左
B.先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动
C.能达到的最大速度为18m/s
D.两端的电压始终不变
6.质量为m、带电荷量为q的小物块，从倾角为θ的绝缘斜面上由静止下滑，物块与斜面间的动摩擦因数为μ，整个斜面置于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，如图所示.若带电小物块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下列说法中正确的是（ ）
A.小物块一定带正电荷
B.小物块在斜而上运动时做匀加速直线运动，且加速度大小为
C.小物块在斜面上运动时做加速度减小，而速度增大的变加速直线运动
D.小物块在斜面上下滑过程中，当小物块对斜面压力为零时的速率为
7.图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈.实验时，断开开关瞬间，灯突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关，灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同.下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A.图甲中，与的阻值不相同
B.图甲中，闭合，电路稳定后，中电流大于中电流
C.图乙中，变阻器R与的阻值相同
D.图乙中，闭合瞬间，中电流与变阻器R中电流相等
8.远距离输电示意图如图所示，发电机的输出电压和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变，且.当用户用电器的总电阻减小时（ ）
A. B.用户的电压减小
C.用户消耗的功率等于发电机的输出功率 D.输电线上损失的功率增大
9.如图所示，半径为L的圆边界内存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab、cd是圆边界的两个互相垂直的直径，边长为L的正方形内存在匀强电场，边长de与直径cd共线，电场与磁场垂直、与gd平行，质量为m、电荷量为q的粒子（不计重力）从a点正对圆心O以初速度垂直射入磁场，从d点射出磁场立即进入电场，最后恰好从点射出电场，下列说法正确的是（ ）
A.粒子带正电
B.电场方向由指向e
C.粒子在磁场与电场中运动时间的比值为
D.磁感应强度与电场强度大小的比值为
10.如图所示，足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成θ角，其中MN与PQ平行且间距为L，匀强磁场垂直导轨平面，磁感应强度为B，在MP之间接上一阻值为R的电阻，导轨电阻不计，质量为m的金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，ab棒接入电路的电阻为r，当金属棒ab下滑距离d时，速度大小为v，没有到达最大速度，则在这一过程中（ ）
A.金属棒ab运动的平均速度大小为
B.通过电阻R的横截面的电荷量为
C.金属棒产生的热量为
D.此过程之后金属棒的最大速度为
二、填空题：本题共2小题，共15分.把答案填在题中的横线上或按要求作答。
11.（6分）如图所示是“探究影响通电导线受力的因素”的实验装置图，三块相同的蹄形磁铁并列放置，可以认为磁极间的磁场是均匀的，实验时，先保持导体棒通电部分的长度不变，改变电流的大小；然后保持电流的大小不变，改变导体棒通电部分的长度，每次实验导体棒在场内同一位置平衡时，悬线与竖直方向的夹角记为θ.
（1）下列说法正确的是：______
A.该实验探究了电流大小以及磁感应强度大小对安培力的影响
B.该实验探究了磁感应强度大小以及通电导体棒长度对安培力的影响
C.如果想增大θ，可以把磁铁的N极和S极对调
D.如果相减小θ，可以把接入电路的导体棒从①，④两端换成②、③两端
（2）若把电流为I且接通②、③时，导体棒受到的安培力记为F；则当电流减半且接通①、④时，导体棒的安培力为：______
12.（9分）电表G为指针在中央的灵敏电流表，如图甲所示，把电表G连接在直流电路中时出现的偏转情况，现把它与一个线圈串联，将磁铁从线圈上方插入或拔出，请完成下列填空
甲 （a） （b） （c）
（1）图（a）中灵敏电流计指针将向______偏转（填“左”或“右”）
（2）图（b）中磁铁下方的极性是______（填“N极”或“S极”）.
（3）图（c）中磁铁的运动方向是______（填“向上”或“向下”）
三、计算题：本题共3小题，共37分，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.
13.（10分）如图，边长为L的正方形abcd内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面（abcd所在平面）向外，ab边中点有一电子发射源O，可向磁场内沿垂直于ab边的方向发射电子.已知电子的比荷为k，求
（1）从a点射出的电子的速度大小；
（2）从d点射出的电子的速度大小.
14.（12分）小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速运动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示.该阻值为的线圈与一个的电阻构成闭合电路.求
（1）交变电流的周期和频率以及交变电流的电动势的最大值和有效值；
（2）感应电动势的瞬时值表达式；
（3）交流电流表、电压表的示数以及电阻的热功率
15.（15分）如图甲所示，在水平面内固定有两根平行且足够长光滑金属导轨MN、，间距为L，电阻不计，以上的O点为坐标原点，沿导轨建立如图所示的x轴，导轨间区域内存在竖直向上的磁场，磁感应强度B随位置坐标x的变化规律如图乙所示（图中，d已知）.金属棒a置于处，金属棒b置于的某处，两棒均与导轨垂直且始终接触良好，电阻均为R，质量均为.时，锁定b棒，a棒获得瞬时初速度并在拉力的作用下开始做匀速直线运动
甲 乙
（1）求a棒运动到处回路中电流的大小：
（2）写出a棒从处运动到处的过程中回路中电流i与时间t的关系式并求出此过程中通过a棒的电荷量；
（3）当a棒运动到处时，撤去拉力，同时解锁b棒，假设a、b棒不会相碰，求此后回路中产生的焦耳热
