2023年春季学期镇雄长风中学第二次月考
高二年级 物理 试题卷
一、单选题（每小题4分,共32分）
1．一个10匝的线圈置于磁场中，穿过线圈的磁通量在0.1s内由0.04Wb均匀增加到0.12Wb，此过程线圈中产生的感应电动势为（ ）
A．0.4V B．4V C．0.8V D．8V
2．关于涡流、电磁阻尼、电磁驱动，下列说法不正确的是（ ）
A．金属探测器应用于安检场所，探测器利用了涡流的原理
B．真空冶炼炉熔化金属是利用了涡流
C．电磁炉利用电磁阻尼工作，录音机在磁带上录制声音利用电磁驱动工作
D．磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用
3．如图所示的物理情景分析正确的是（ ）
A．图甲中，通以图示方向电流，则导线相互排斥
B．图乙中，导线向右侧摆动，则通以如图所示电流
C．图丙中，小磁针静止时南北极指向如图，导线中电流方向竖直向上
D．图丁中，由安培假设：地磁场是由绕过地心的轴的环形电流引起，电流方向如图
4．2022年7月19日，浙江桐乡两名90后上演“生死时速”，徒手接住从2楼坠楼女童的消息，在网上热传，现场视频看得人心惊肉跳，假设体重为20kg的小孩突然从离地面6m高处坠落，楼下恰好有人双手将孩子接住，该人接住孩子时离地面大概1m，与双手的撞击时间约为0.5s，假设小孩可视为质点，不计空气阻力，g取10m/s2，请你估算一下该人每只手平均承受的力为（ ）
A．750N B．300N C．460N D．620N
5．一段长0.2m，通过2.5A电流的直导线，关于在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况，正确的是（ ）
A．如果B=2T，F一定是1N B．如果F=0，B也一定为零
C．当F有最大值时，通电导线一定与磁场平行 D．如果B=4T，F有可能是1N
6．以下装置涉及电场、磁场的具体应用。下列说法正确的是（ ）
A．甲装置中通过磁场可以使带电粒子的动能增大
B．甲装置中带电粒子获得的最大动能与D型盒的半径有关
C．在乙装置磁场中运动的粒子带负电
D．在乙装置磁场中运动半径越大的粒子，其质量一定越大
7．如图所示，直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子1从磁场边界上的a点垂直MN和磁场方向射入磁场，经t1时间从b点离开磁场。之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，则为（ ）
A． B．
C．3 D．2
8．主动降噪耳机为了主动地消除噪声，在耳机内设有麦克风，用来收集周围噪声信号，然后通过电子线路产生一个与原噪声相位相反的降噪声波，再与噪声声波叠加相互抵消，从而实现降噪效果。如图是理想情况下的降噪过程，实线对应环境噪声声波，虚线对应降噪系统产生的等幅反相降噪声波。则（ ）
A．降噪过程应用的是声波的干涉原理，P点振动加强
B．降噪过程应用了声波的衍射原理，使噪声无法从外面进入耳麦
C．降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等
D．质点P经过一个周期向外迁移的距离为一个波长
二、多选题（每小题4分,选不全2分，选错0分，共16分）
9．运动的物体的质量比为2:1,则：( )
A．当它们的动能相同时，动量之比P甲∶P乙=:1；
B．当它们的动能相同时，动量之比P甲∶P乙=2:1；
C．当它们的动量相同时，它们的动能之比Ek甲∶Ek乙=1:2;
D．当它们的动量相同时，它们的动能之比Ek甲∶Ek乙=2:1
10．汽车自动控制刹车系统（ABS）的原理如图所示，铁质齿轮P与车轮同步转动，右端有一个绕有线圈的磁体(极性如图)，M是一个电流检测器，当车轮带动齿轮P转动时，靠近线圈的铁齿被磁化，使通过线圈的磁通量增大，铁齿离开线圈时又使通过线圈的磁通量减小，从而能使线圈中产生感应电流，感应电流经电子装置放大后即能实现自动控制刹车，齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中，通过M的感应电流的方向（ ）
A．在图示时刻，铁齿靠近线圈时，穿过线圈的磁通量最小
B．条形磁铁总是阻碍齿轮的转动
C．齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中，通过M的感应电流的方向总是从左向右的
D．齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中，通过M的感 应电流的方向先从右向左，然后从左向右
11．如图所示，在真空中xOy坐标平面内的第一象限区域，存在垂直平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现有一质量为m、电荷量大小为q的带电粒子，从y轴上的M点沿着与y轴正方向成角度射入磁场。点M的坐标为（0，a），不计粒子重力，则下列说法中正确的是（ ）
A．若粒子带正电，则在磁场中运动的时间为
B．若粒子带负电，粒子有可能通过坐标原点
C．若粒子垂直x轴射出磁场，则粒子在磁场中的运动时间为
D．若粒子垂直x轴射出磁场，则出射点与O点的距离为
12．用电流传感器研究自感现象的电路如图甲所示，线圈L中未插入铁芯，直流电阻为R.闭合开关S，传感器记录了电路中电流i随时间t变化的关系图象，如图乙所示，t0时刻电路中电流达到稳定值I.下列说法中正确的是（ )
A．t＝t0时刻，线圈中自感电动势最大
B．若线圈中插入铁芯，上述过程中电路中电流达到稳定值经历的时间大于t0
C．若线圈中插入铁芯，上述过程中电路达到稳定时电流值仍为I
D．若将线圈匝数加倍，上述过程中电路达到稳定时电流值减小
三、实验题（每小题8分,共16分）
13．甲、乙、丙三位同学利用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。
（1）如图a，甲同学在断开开关时发现灵敏电流计指针向右偏转，（下列操作中同样能使指针向右偏转的有__________。
A．闭合开关 B．开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动
C．开关闭合时将A线圈从B线圈中拔出 D．开关闭合时将A线圈倒置再重新插入B线圈中
（2）如图b，乙同学将条形磁铁从B线圈上方由静止释放，使其笔直落入B线圈中，多次改变释放高度，发现释放高度越高，灵敏电流计指针偏转过的角度越大。该现象说明了线圈中_________（选填“磁通量”“磁通量变化量”，“磁通量变化率”）越大，产生的感应电流越大。
（3）丙同学设计了如图c所示的装置来判断感应电流的方向。他先使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极进行确认，某次测量时发现多用电表指针几乎没有偏转，说明此时黑表笔接触的是二极管的__________（选填“正极”或“负极”）。实验操作时将磁铁插入线圈时，只有灯__________（选填“C”或“D”）短暂亮起。
14．某同学利用如图甲所示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。
（1）若想减小从目镜中观察到的条纹间距，该同学可______。（单选）
A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动
C．将屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更小的双缝
（2）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为L，测得第1条亮条纹中心到第n条亮条纹中心之间的距离为 x，则单色光的波长的表达式λ=_______。
（3）在测量某单色光的波长时，所得图样如图乙所示，调节仪器使分划板的中心刻线对准一条亮条纹A的中心，测量头游标卡尺的示数如图丙所示，读数为_______mm。移动手轮使分划板中心刻线对准另一条亮条纹B的中心，测量头游标卡尺的示数为16.2mm。已知双缝挡板与光屏间距为0.4m，双缝相距0.2mm，则所测单色光的波长为_______nm。
四、解答题（第15小题10分、第16小题12分、第17小题14分，共36分）
15．半径为R、折射率的半球形玻璃砖，截面如图所示，O为圆心，相同频率的单色光束a、b相互平行，从不同位置进入介质，光线a在O点恰好发生全反射。求：
①玻璃砖发生全反射的临界角C；
②光束a、b在玻璃砖底产生的两个光斑间的距离OB
16．如图所示，在一个半径为R，圆心为O的圆形区域内分布着垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一个质量为m、电荷量为q的带电粒子从磁场的边缘A点沿AO方向射入磁场，从磁场边缘的另一点D离开磁场。已知A、D两点间的距离为R，不计粒子重力，求∶
（1）判断粒子的电性；
（2）粒子射入磁场时的速度大小v；
（3）粒子在磁场中运动的时间t。
17．如图所示，一个正方形线圈边长a＝0.5m，总电阻为R＝2Ω，当线圈以v＝4m/s的速度匀速通过磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场区域时，线圈平面总保持与磁场垂直。若磁场的宽度b>a，如图所示，求：
（1）线圈进入磁场过程中感应电流的大小和方向；
（2）线圈进入磁场瞬间，线框CD边两端的电压UCD；
（3）线框在穿过整个磁场过程中释放的焦耳热Q。
参考答案：
1．D
2．C
【详解】A．金属探测器应用于安检场所，探测器利用了涡流的原理，故A正确；
B．真空冶炼炉熔化金属是利用了涡流，故B正确；
C．电磁炉利用涡流工作，录音机在磁带上录制声音利用了电流的磁效应，故C错误；
D．磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用，故D正确。
本题选不正确的，故选C。
3．A
【详解】A．根据安培定则可知左边导线在右边产生的磁场方向向外，对右边导线根据左手定则可知，右边导线受到的安培力方向向右，根据牛顿第三定律可得，右边导线对左边导线的安培力方向向左，二者相排斥，故A正确；
B．磁场方向向上，导线向右侧摆动，则安培力水平向右，根据左手定则可知，应通以如所示反方向的电流，故B错误；
C．小磁针静止时N极的指向为磁感线的方向，根据安培定则可知，小磁针静止在图中位置时，导线中电流方向竖直向下，故C错误；
D．地磁场在南极在地理的北极附近、北极在地理的南极附近，地球是自西向东转，根据安培环流假设，如果地磁场是由绕过地心的轴的环形电流引起，则电流方向与如图所示的电流方向相反，故D错误。
故选A。
4．B
【详解】设小孩与双手的撞击瞬间的速度为v，下落高度为5m，由动能定理可知
解得
小孩与双手撞击时受到自身的重力mg和双手的支持力2F，规定向上为正方向，由动量定理可知
解得
根据牛顿第三定律可知该人每只手平均承受的力约为300N。
故选B。
5．D
【详解】A．如果B=2T，当直导线垂直于磁场时，则由公式可得安培力的大小为
F=BIL=2×2.5×0.2N=1N
若不垂直，则通电导线受到的安培力小于1N，故A错误；
B．如果F=0，直导线可能与磁场平行，则B不一定为零，故B错误；
C．如果F有最大值，通电导线一定与B垂直，故C错误，
D．如果B=4 T，若垂直放置时，则安培力大小为
F=BIL=4×2.5×0.2N=2N
因此F有可能是1N，故D正确；
故选D。
6．B
【详解】A．由于洛伦兹力总是不做功，甲装置中通过磁场不可以使带电粒子的动能增大，故A错误；
B．带电粒子在磁场中的轨道半径等于D型盒半径时，粒子具有最大速度，则有
解得
则粒子的最大动能为
故B正确；
C．在乙装置磁场中，根据左手定则可知，粒子带正电，故C错误；
D．在乙装置中，粒子在加速电场中，根据动能定理可得
可得
粒子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力可得
可得
可知在磁场中运动半径越大的粒子，越大，但粒子的质量一定越大，故D错误。
故选B。
7．C
【详解】粒子在磁场中都做匀速圆周运动，根据题意画出粒子的运动轨迹，如图所示
电子1垂直射进磁场，从b点离开，则运动了半个圆周，ab即为直径，c点为圆心，电子2以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，根据
得，轨迹半径
可知粒子1和2的半径相等，根据几何关系可知，为等边三角形，则粒子2转过的圆心角为60°，所以粒子1运动的时间
粒子2 运动的时间
所以
故选C。
8．C
【详解】AB．降噪过程应用的是声波的干涉原理，由同侧法可知，环境噪声在P点向下振动，降噪声波在P点向上振动，可知P点振动减弱， 故AB错误；
C．同一介质中，声波的传播速度相等，故C正确；
D．点P不会随波迁移，故D错误。
故选C。
9．AC
【详解】AB．动能与动量的关系：
Ek=
P=
当它们的动能相同时，动量之比
P甲∶P乙=:1
故A正确，B错误；
CD．根据动能与动量的关系：
Ek=
当它们的动量相同时，它们的动能之比
Ek甲∶Ek乙=1:2
故C正确，D错误．
故选AC.
10．BD
【详解】A．在图示时刻，铁齿靠近线圈时，穿过线圈的磁通量最大，A错误；
B．根据楞次定律，感应电流总是阻碍磁体间的相对运动，B正确；
CD．铁齿靠近线圈时被磁化，产生的磁场方向从右向左，齿轮P从图示位置按顺时针方向转过相邻两齿轮的过程中，通过线圈的磁通量先减小，后增加，根据楞次定律，线圈中感应电流的磁场先向右后向左，根据右手螺旋定则判断出感应电流的方向，所以通过M的感应电流的方向先从右向左，然后从左向右，C错误，D正确。
故选BD。
11．AD
【详解】A．若粒子带正电，粒子的运动轨迹如图所示
根据几何知识可知，其轨迹所对的圆心角为
∠1=60°
所以粒子的运动时间为
故A正确；
B．若粒子带负电，且要从坐标原点射出，则其运动轨迹如图所示
从轨迹上看出粒子还未到达坐标原点时已经从x轴射出磁场，故粒子不可能从坐标原点射出磁场，故B错误；
CD．若粒子带负电，且垂直x轴射出磁场，轨迹如图所示
根据几何知识可知，其轨迹所对的圆心角为
∠2=150°
则粒子在磁场中的运动时间为
根据几何知识可知，出射点与O点的距离为
故C错误，D正确。
故选AD。
12．BCD
【详解】A．t＝t0时刻，线圈中电流稳定，自感现象消失，线圈中没有自感电动势，故A错误；
B．若线圈中插入铁芯，线圈自感系数增大，自感现象延长，所以若线圈中插入铁芯，上述过程中电路中电流达到稳定值经历的时间大于t0，故B正确；
C．线圈中插入铁芯，但线圈的直流电阻不变，所以稳定时电流不变，故C正确；
D．若将线圈匝数加倍，线圈直流电阻增大，稳定时电流减小，故D正确。
故选BCD。
13． CD或DC 磁通量的变化率 负 C
【详解】（1）断开开关时，A线圈中电流迅速减小，则B线圈中磁通量减小，出现感应电流，使灵敏电流计指针向右偏转；为了同样使指针向右偏转，应减小B线圈中的磁通量或增加B线圈中反向的磁通量。
A．闭合开关，A线圈中的电流突然增大，则B线圈中的磁通量增大，故A错误；
B．开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动，滑动变阻器接入电路阻值减小，A线圈中的电流增大，则B线圈中的磁通量增大，故B错误；
C．开关闭合时将A线圈从B线圈中拔出，则B线圈中的磁通量减小，故C正确；
D．开关闭合时将A线圈倒置，再重新插入B线圈中，则B线圈中反向的磁通量增加，故D正确。
故选CD。
（2）释放高度越高，磁铁落入线圈的速度越快，则线圈中磁通量变化率越大，产生的感应电流越大。
（3）某次测量时发现多用电表指针几乎没有偏转，说明测量的是二极管的反向电阻，此时黑表笔接触的是二极管的负极；
当磁铁插入线圈时，通过线圈的磁通量向下增加，根据楞次定律可知，线圈中出现如图所示方向的电流，灯C短暂亮起。
14． B 11.4 600
【详解】（1）根据双缝干涉条纹间距公式可知：
A．将单缝向双缝靠近，条纹间距不变， 故A不符合题意；
B．将屏向靠近双缝的方向移动，即减小L，可减小条纹间距，故B符合题意；
C．将屏向远离双缝的方向移动，即增大L，可增大条纹间距，故C不符合题意；
D．使用间距更小的双缝，即增大d，可增大条纹间距，故D不符合题意。
故选B。
（2）由题意可知相邻条纹间距为
根据双缝干涉条纹间距公式可知
联立以上两式解得
（3）分划板在A位置时，测量头游标卡尺的读数为
相邻条纹间距为
所测单色光的波长为
15．①45°；②
【详解】①a光线在O点恰好发生全反射，有
其中得
②由①中的结论和几何关系可知，b光线在玻璃砖顶的入射角，折射角为r，由折射定律有
解得
根据几何关系有
16．（1）负电；（2）；（3）
【详解】（1）依题意，粒子从D点离开，由左手定则判断知：该粒子带负电。
（2）根据几何关系可得粒子做圆周运动的半径为
r=Rtan30°=R
粒子做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，即
qvB=
得
（3）根据几何关系可得粒子做圆周运动的圆弧轨迹所对应的圆心角θ=120°，设粒子做圆周运动的周期为T，则有
联立解得
17．（1）0.5A ，逆时针方向;（2）0.75V;（3）0.125J
【详解】（1）由法拉第电磁感应定律：
E=BLv =1V
I==0.5A
根据右手定则判断，电流逆时针方向。
（2）根据欧姆定律可知
UCD = = 0.75V
（3）由焦耳定律可列式：
Q=I2Rt ， t=
解得：
Q=0.125J
