广东省珠海市四校2022-2023学年高二下学期期中考试物理试卷(含答案)

这是一份广东省珠海市四校2022-2023学年高二下学期期中考试物理试卷(含答案)，共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．关于电磁波下列说法正确的是( )
A.麦克斯韦通过实验验证了“变化的电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场”，并证实了电磁波的存在
B.医院里常用X射线照射病房和手术室进行消毒
C.一切物体都在辐射红外线，这种辐射与物体的温度有关
D.电磁波的传播需要介质，其在介质中的传播速度等于光速
2．下列说法正确的是( )
A.穿过闭合电路的磁通量发生变化时，这个闭合电路中就有感应电流产生
B.只要导体相对磁场运动，导体中一定会产生感应电流
C.话筒是一种能够将电信号转换为声音信号的传感器
D.热敏电阻能把热量这个热学量转换为电阻这个电学量
3．质量为60kg的建筑工人，不慎从高空跌下，幸好弹性安全带的保护使他悬挂起来。已知弹性安全带的缓冲时间是1.5s，安全带自然长度为5m，g取，则安全带所受的平均冲力的大小约为( )
A.500NB.1100NC.600ND.1000N
4．关于下列四幅课本上的插图的说法正确的是( )
A.图甲是速度选择器示意图，由图可以判断出带电粒子的电性，不计重力的粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是
B.图乙是磁流体发电机结构示意图，由图可以判断出A极板是发电机的正极
C.图丙是质谱仪结构示意图，打在底片上的位置越靠近狭缝说明粒子的比荷越大
D.图丁是回旋加速器示意图，要使粒子飞出加速器时的动能增大，可仅增加电压U
5．如图甲所示为“海影号”电磁推进实验舰艇，舰艇下部的大洞使海水前后贯通。如图乙所示为舰艇沿海平面的截面简化图，其与海水接触的两侧壁M和N分别连接舰艇内电源的正极和负极，使M、N间海水内电流方向为，此时加一定方向的磁场，可使M、N间海水受到磁场力作用而被向右推出，舰艇因此向左前进。关于所加磁场的方向，下列说法正确的是( )
A.垂直纸面向外B.垂直纸面向里C.水平向右D.水平向左
6．无线充电是近年发展起来的新技术，如图所示，该技术通过交变磁场在发射线圈和接收线圈间传输能量。内置接收线圈的手机可以直接放在无线充电基座上进行充电，关于无线充电的说法正确的是( )
A.无线充电效率高，线圈不发热
B.无线充电基座可以用稳恒直流电源供电
C.无线充电过程主要利用了电磁感应原理
D.无线充电基座可以对所有手机进行无线充电
7．如图所示，从S处发出的热电子经加速电压U加速后垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，发现电子流向上极板偏转。设两极板间电场强度为E，磁感应强度为B。欲使电子沿直线从电场和磁场区域通过，只采取下列措施，其中可行的是( )
A.适当增大电场强度E
B.适当增大磁感应强度B
C.适当增大加速电场极板之间的距离
D.适当减小加速电压U
二、多选题
8．如图，倾角为α的斜面上放置着间距为L的平行光滑导轨（电阻不计），导轨下端与一电阻R相连，电阻为r的金属棒KN置于导轨上，在以ab和cd为边界的区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直导轨平面向上。在cd左侧的无磁场区域cdPM内有一半径很小的金属圆环，圆环与导轨在同一平面内。已知，金属棒与导轨接触良好。将金属棒KN从磁场右边界ab处由静止自由释放，向下运动的小段时间内，下列说法正确的是( )
A.圆环有收缩趋势B.圆环有扩张趋势
C.金属棒KN做匀加速直线运动D.金属棒KN做变加速直线运动
9．如图所示，和是两根相互平行、竖直放置的光滑金属导轨，已知导轨足够长，且电阻不计，导轨间距为L。是一根与导轨垂直而且始终与导轨接触良好的金属棒，金属棒质量为m，电阻为R，长度为L。开始时，将开关断开，让棒由静止开始自由下落，过段时间后，再将S闭合，下落过程棒始终保持水平。下列说法正确的是( )
A.开关S断开，自由释放后，两端电压为零
B.闭合S后，中电流方向是从a流向b
C.闭合S后，金属棒立即做加速度减小的加速运动，最终匀速
D.闭合S后，金属棒最终匀速直线运动的速度大小为
10．如图所示，某水电站发电机的输出功率，发电机的电压，经变压器升压后向远处输电，在用户端用降压变压器将电压降为。已知用户得到的电功率为95kW，输电线路总电阻，变压器均视为理想变压器，则( )
A.发电机输出的电流
B.输电线上的电流
C.降压变压器的匝数比
D.降压变压器的匝数比
三、实验题
11．一同学设计了下面探究动量守恒的方案：把一条轻竹片弯成“∩”形，中间用细线拴住成为竹弓，将它置于短板上的滑槽里，紧挨竹弓两端各放置一个小球，如图所示。
实验时，将装置放在桌子的一角上。在木板两头地上各铺放一张白纸并盖上复写纸。烧断细线，竹弓立即将两小球弹出，小球落在复写纸上，在白纸上打出两个印痕。
(1)需要测量的量是________。
A.两小球的质量及抛出的射程
B.球抛出的高度h
C.球下落的时间t
D.细线的长度L
(2)若等式________________（用(1)中相关字母符号表示）成立，则系统动量守恒。
12．在“探究楞次定律”的实验中。某同学用试触法判断电流计指针偏转方向与电流方向的关系时，将电池的负极与电流计的A接线柱连接，连接B接线柱的导线试触电池正极，发现指针指在如图甲中的b位置。
(1)现将电流计的两接线柱与图乙中线圈的两个接线柱连接（A与C连接，B与D连接），将磁铁N极从线圈中拔出，线圈中原磁通量的方向为________(选填“向上”或“向下”），线圈中原磁通量___________（选填“变大”或“减小”），你所看到的指针___________（选填“不偏”、“向a偏转”或“向b偏转”）。
(2)若将电流计A、B接线柱分别与图丙中线圈的E、F接线柱连接，将磁铁从线圈中抽出时，电流计指针指示位置如图甲中a所示，则磁铁的Q端是________（选填“N”或“S”）极。
四、计算题
13．如图所示，一对杂技演员（都视为质点）乘秋千（秋千绳处于水平位置）从A点由静止出发绕O点下摆，当摆到最低点B时，女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出，然后自己刚好能回到高处A。已知男演员质量和女演员质量之比为，秋千绳长为R，C点比O点低5R。求：
(1)女演员将男演员推出前、后的速度分别是多少？
(2)男演员落地点C与O点的水平距离s.
14．两根金属导轨平行放置在倾角为的斜面上，导轨底端接有电阻，导轨自身电阻忽略不计。匀强磁场垂直于斜面向上，磁感强度。质量为，电阻的金属棒ab由静止释放，沿导轨下滑。如图所示，设导轨足够长，导轨宽度，金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好，当金属棒下滑时，速度恰好达到最大速度2m/s，求：
(1)滑动摩擦力的大小？
(2)此过程中电阻R上产生的热量？（g取）
15．如图，xOy坐标系的区域分布着沿y轴正方向匀强电场，在的区域内分布着垂直于xOy平面向里的匀强磁场，MN为电场和磁场的交界线，ab为磁场的上边界。现从原点O沿x轴正方向发射出速率为、比荷为k的带正电粒子，运动轨迹恰与ab相切并返回电场。已知电场强度为，不计粒子重力。求：
(1)粒子从O点第一次穿过MN时的速度大小和水平位移的大小；
(2)磁场的磁感应强度B的大小。
参考答案
1．答案：C
解析：A.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证明了电磁波的存在且测得了波速，故A错误；
B.X射线都有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体；对人体有一辐射，故不能用来消毒，故B错误；
C.一切物体都在不停地向外辐射红外线，这种辐射与物体的温度有关，物体的温度越高，辐射的红外线就越强，故C正确；
D.电磁波的传播不需要介质，电磁波在真空中的传播速度等于光速，故D错误；故选C。
2．答案：A
解析：A.穿过闭合电路的磁通量发生变化时，这个闭合电路中就有感应电流产生，选项A正确；
B.只有当闭合电路的部分导体切割磁感线运动时，导体中才会产生感应电流，选项B错误；
C.话筒是一种能够将声音信号转换为电信号的传感器，选项C错误；
D.热敏电阻是由半导体制成的，电阻随温度的升高而减小；从而把温度这个热学量转换为电阻这个电学量；故D错误。
故选：A。
3．答案：D
解析：根据
解得运动员从跌下到安全带刚好伸直时间
对全过程由动量定理得
解得
故D正确，ABC错误。
故选D。
4．答案：C
解析：A.电场的方向与B的方向垂直，带电粒子进入复合场，受电场力和安培力，且二力是平衡力，即，所以，不管粒子带正电还是带负电都可以匀速直线通过，所以无法判断粒子的电性，故A错误；
B.由左手定则知正离子向下偏转，所以下极板带正电，A板是电源的负极，A板是电源的负极，故B错误；
C.粒子经过速度选择器后的速度一定，根据洛伦兹力提供向心力可得，解得，打在底片上的位置越靠近狭缝，可知R越小，比荷越大，故C正确；
D.根据公式，有，故最大动能，与加速电压无关，故D错误；
故选C。
5．答案：A
解析：海水中电流方向从M流向N，船向左运动，则船受到海水的作用力向左，根据牛顿第三定律可知，海水所受的安培力方向向右，再根据左手定则可知，磁场方向应为垂直纸面向外，A正确。故选A。
6．答案：C
解析：A.接收线圈的磁通量只是发射线圈产生的一部分，则无线充电效率低； 充电时线圈中有电流，根据电流的热效应，可知线圈会发热，故A错误；
B.如果无线充电基座用稳恒直流电源供电，则接收线圈的磁通量不变，不能产生感应电流，无法对手机充电，故B错误；
C.无线充电过程主要利用互感现象来实现能量传递的，故C正确；
D.如果手机内没有接收线圈， 则无线充电基座不可以对手机进行充电，故D错误。故选C。
7．答案：B
解析：A.要使粒子在复合场中做匀速直线运动，故根据左手定则可知电子所受的洛伦兹力的方向竖直向下，故电子向上极板偏转的原因是电场力大于洛伦兹力，所以要么增大洛伦兹力，要么减小电场力；适当减小电场强度E，即可以减小电场力，或者适当增大磁感强度B，可以增大洛伦兹力；故A错误，B正确；
C.适当增大加速电场极板之间的距离，由于粒子两者间的电压没有变化，所以电子进入磁场的速率没有变化，因此没有改变电场力和洛伦兹力的大小，故C错误；
D.粒子适当减小加速电压U，可以减小电子在复合场中运动的速度v，从而减小洛伦兹力，故D错误。故选B。
8．答案：AD
解析：AB.金属棒沿导轨向下运动的一小段时间内， 重力沿导轨平面的分力大于安培力， 金属棒向下加速运动，回路中产生的感应电动势增大，感应电流增大，产生的磁场增强，通过圆环的磁通量增加，依据楞次定律可知，圆环有收缩的趋势，故A正确，B错误。
CD.金属棒向下运动的一小段时间内，由牛顿第二定律有 ，又，解得金属棒的加速度，速度增大，加速度减小，速度的变化率减小，故D正确，C错误。故选AD。
9．答案：BD
解析：A.开关S断开，ab自由释放，进入磁场后切割磁感线， 产生感应电动势，故两端电压不为零，A错误；
B.闭合S后，由右手定则可知，中电流方向是从a流向b，B正确；
C.闭合S后，金属棒将会受到向上的安培力作用，若重力大于安培力，金属棒会做加速度减小的加速运动，最终匀速，若安培力大于重力，金属棒会做加速度减小的减速运动，最终匀速，C错误；
D.闭合S后，金属棒最终做匀速直线运动时满足
移项化简可得，D正确。
故选BD。
10．答案：BC
解析：A.发电机输出的电流，A错误。
B.已知用户得到的电功率为，故输电线路上损失的功率为
则输电线上的电流，B正确。
C.升压变压器的副线圈输出电压
输电线损耗电压
降压变压器的原线圈电压
故降压变压器的匝数比
，C正确。
D.用户得到的电功率为，故用户得到的电流
，D错误。
故选BC。
11．答案：A；
解析：(1)已知两小球初速度为0，所以需要验证的动量守恒表达式，在探究动量守恒定律的实验中应测两小球的质量和作用前后的速度，竹弓弹开后两小球都做平抛运动，且下落高度相同，将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，由运动学公式得：竖直方向：，下落高度相同，所以两小球在空中飞行的时间相同，水平方向：，动量守恒表达式可以写为：，化简得：，即可以用水平射程代表速度，故A正确，B、C、D错误；故选A。
(2)由(1)得，需要验证的表达式为
12．答案：(1)向下；减少；向b偏转(2)S
解析：(1)将磁铁N极从线圈中拔出，线圈中原磁通量的方向向下，线圈中的原磁通量减小，根据楞次定律，可知D端为感应电动势的正极，A与C连接，B与D连接，电流从B流入，指针向b位置偏转。
(2)指针向a位置偏转，则电流从A流入，E为感应电动势的正极，根据安培定则可知，感应电流的磁场向上，根据楞次定律可知，磁铁的Q端是S极。
13．答案：(1)，(2)
解析：(1)二人共同从A点摆到B点，设总质量为m，机械能守恒：得
女演员刚好能回到高处，机械能守恒：得
(2)女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出，两演员系统动量守恒：
根据题意：
联立以上四式得：
接下来男演员做平抛运动：由，得
故水平距离
14．答案：(1)0.3N(2)0.8J
解析：(1)由，得安培力
设金属棒下滑过程所受摩擦力大小为f，则由平衡条件得：
联立得
(2)在金属棒ab静止释放到速度刚达到最大的过程中，金属棒的重力转化为金属棒的动能、焦耳热和摩擦生热，根据能量守恒定律得，电路中产生的焦耳热为
代入解得：
则电阻R上产生的热量为
15．答案：(1)，(2)
解析：(1)粒子在电场中运动时，由动能定理得
解得
粒子在电场中做类平抛运动，有
解得，
(2)粒子的运动轨迹如图所示，设粒子沿与x轴正方向成θ角的方向进入磁场。
可得
解得
由几何关系
解得
由牛顿第二定律可得
解得