2024无锡江阴三校联考高二下学期4月期中考试物理含答案

这是一份2024无锡江阴三校联考高二下学期4月期中考试物理含答案，共10页。试卷主要包含了单项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每小题只有一个选项符合题意
1.长为L的水平直导线静止于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，导线中电流的大小为I，方向如图所示，绝缘悬线与竖直方向夹角均为θ，则导线受到的安培力大小为( )
A.BILsinθB. BIL
C. BILcsθD. BILtanθ
2.如图甲、乙、丙、丁所示，下列情况中能产生感应电流的是( )
A. 如图甲所示，导体棒AB平行于磁感线运动
B. 如图乙所示，条形磁铁一部分放在线圈中不动
C. 如图丙所示，小螺线管A置于大螺线管B中不动，开关S一直接通
D. 如图丁所示，把闭合线圈从磁场中水平抽出
3.如图，一束正离子先后经过速度选择器和匀强磁场区域，则在速度选择器中沿直线运动且在匀强磁场中偏转半径相等的离子具有相同的( )
A. 速度和比荷
B. 电荷量和质量
C. 质量和动能
D. 速度和质量
4.如图所示，L是直流电阻可忽略的线圈，a、b、c是三个相同的小灯泡，下列说法正确的是( )
A. 开关S闭合瞬间，c灯立即亮，a、b灯逐渐变亮
B. 开关S闭合电路稳定后，a、b灯都亮，c灯不亮
C. 开关S断开后，流过a灯的电流方向与原来相反
D. 开关S断开后，流过c灯的电流方向与原来相反
5.如图甲所示，一金属圆环放在磁场中，磁场方向与金属圆环平面垂直，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，则在0～1 s与1～3 s的时间内( )
A. 金属圆环中感应电流的方向相同
B. 金属圆环中感应电流大小之比为1∶2
C. 通过金属圆环中某一截面电荷量之比为1∶1
D. 金属圆环中产生的焦耳热之比为1∶1
6.一矩形线圈在匀强磁场中转动时产生的电动势e=100 2sin 50πt(V)，下列说法正确的是( )
A. 该交流电的频率为100 Hz
B. 该交流电的电动势有效值为100 V
C. 该交流电的电动势有效值比e=100 2sin 100πt(V)交流电的小
D. t=0.1s时，穿过矩形线圈的磁通量最小
7.如图所示，两个很轻的铝环a、b，环a闭合，环b不闭合，a、b环都固定在一根可以绕O点自由转动的水平细杆上，此时整个装置静止。下列选项正确的是( )
A. 条形磁铁S极垂直环a靠近a，环a将远离磁铁
B. 条形磁铁S极垂直环a远离a，环a将不动
C. 条形磁铁N极垂直环b靠近b，环b将靠近磁铁
D. 条形磁铁N极垂直环b远离b，环b将远离磁铁
8.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=2：1，电流表和电压表均为理想电表，灯泡电阻RL=6Ω，A、B两端输入正弦式交流电压的有效值U1=12V。下列说法正确的是( )
A. 电压表V的读数为24V
B. 电流表A1的读数为0.5A
C. 电流表A2的读数为2A
D. 变压器输入功率为12W
9.尽管无线充电有一定的便利性，但目前还面临来自效率、散热，以及应用场景等方面的挑战：一是充电效率不高，无线充电的转换效率大多在60%上下;二是将手机拿开一定距离就无法充电。手机无线充电的原理如图所示，下列说法正确的是( )
A. 虽然漏磁严重，但送电线圈和受电线圈的电压比仍等于匝数比
B. 充电时将手机拿离充电基座，受电线圈和送电线圈的频率不在相等，造成无法充电
C. 无线充电能量转化率不高的主要原因是漏磁严重
D. 充电时将手机拿离充电基座，因受电线圈的电流频率过低，造成无法充电
10.一个金属小圆环沿光滑绝缘的水平桌面向右运动，右侧有一垂直于纸面向里的足够大的匀强磁场，速度方向垂直于磁场方向，如图所示，小球飞离桌面后落到地板上，设飞行时间为t1，水平射程为x1，着地速度为v1。撤去磁场，其余的条件不变，小球飞行时间为t2，水平射程为x2，着地速度为v2，则下列选项中正确的是 ( )
A. x 1=x 2
B. t 1=t 2
C. v 1=v 2
D. ABC选项均错误
11.如图所示，空间有范围足够大的匀强磁场，一个带正电的小圆环套在一根竖直固定且足够长的绝缘细杆上。现使圆环以一定的初速度向上运动，经一段时间后圆环回到起始位置，已知杆与环间的动摩擦因数保持不变，圆环所带电荷量保持不变，空气阻力不计，对于圆环从开始运动到回到起始位置的过程，下面关于圆环的速度v、加速度a随时间t变化的图像、重力势能EP、机械能E随圆环离开出发点的高度ℎ变化的图像，可能正确的是( )
二、非选择题：共5小题，计56分。其中第13－16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不给分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12.（12分）如图为“探究电磁感应现象”的实验装置。
(1)将图中所缺的导线补接完整
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有： ①将A线圈迅速插入B线圈时 ②A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时。灵敏电流计指针将发生偏转的是 ▲ (选填“ ①”、“ ②”或“ ① ②”)
(3)在实验时，如果B线圈两端不接任何元件，则B线圈电路中将 ▲ (不定项选择)
A.因电路不闭合，无电磁感应现象
B.有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势
C.不能用楞次定律判断感应电动势方向
D.可以用摆次定律判断感应电动势方向
(4)在完成实验后未断开开关，也未把A、B两螺线管和铁芯分开设置，在拆除电路时突然被电击了一下，则被电击原因是在拆除 ▲ (选填“A”或“B”)螺线管所在电路时发生了 ▲ (选填“自感”或“互感”)现象。
13.（6分）有一手摇发电机模型如图所示，在竖直平面内有一半径为r的圆盘，在圆盘的边沿通过一绝缘轻杆与水平面内的导体棒ab相连，导体棒放置在水平且平行放置的导轨MN、PQ上，圆心O与MN、PQ所在的水平面等高，导轨与导体棒始终接触良好，两导轨之间有一磁感应强度为B如图所示的匀强磁场，两导轨间距离为L并有一阻值为R的电阻，不计导体棒和导轨的电阻，圆盘以角速度ω顺时针匀速转动，求：
（1）试分析导体棒中产生的是交流电还是直流电
（2）当轻杆的一端转至圆盘的最高点A位置时，此时导体棒ab产生的瞬时感应电动势的大小
（2）当轻杆的一端转至圆盘的最高点A位置时开始计时，写出导体棒ab中电流的瞬时表达式（规定导体棒内a到b方向为正方向）
14．（8分）如图所示, PQ和MN为水平、平行放置的金属导轨, 相距1 m, 导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m＝0.6 kg,棒的中点用细绳经滑轮与物体相连,物体的质量M＝0.8 kg, 棒与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.5, 匀强磁场的磁感应强度B＝2 T, 方向竖直向下,导体棒静止在导轨上， g＝10 m/s2
（1）若ab棒与导轨之间刚好没有摩擦力，求：ab棒内电流的大小和方向
（2）若ab棒内通有5A的电流时，求：ab棒所受摩擦力的大小和方向
15.（14分）如图所示，足够长的两光滑竖直金属导轨间距为L，处在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面的匀强磁场中．匀质金属棒ab、cd均紧贴两导轨，质量均为m，电阻均为R，导轨电阻不计，重力加速度为g.现用悬绳固定ab棒，由静止释放cd棒，当cd棒的速度大小为v时，求：
（1）cd棒两端的电压大小
（2）cd棒的加速度大小
（3）此过程流过cd棒的电荷量为q，求：两导体棒产生的总热量
16.（16分）xOy平面内存在着变化电场和变化磁场，变化规律如图所示，磁感应强度的正方向为垂直纸面向里、电场强度的正方向为+y方向．t=0时刻，一电荷量为+q、质量为m的粒子从坐标原点O以初速v0沿+x方向入射(不计粒子重力)．B−t图中B0=2πmqt0，E−t图中E0=mv0qt0.求：
（1）粒子在磁场中运动时的轨道半径的大小；
（2）3t0时刻粒子的坐标；
（3）0∼5t0时间段内粒子轨迹纵坐标的最大值．
2023-2024学年第二学期高二期中考试物理学科试题
（答案）
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每小题只有一个选项符合题意
二、非选择题：共5小题，计56分。其中第13－16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不给分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12、每小题3分，第（4）小问，选择2分，填空1分
(1) (2)①②； (3)BD； (4)A；自感。
解：（1）交流电 -----------------2分
（2） v=rω ----------------1分
E=BLv=BLrω -----------------1分
（3）e=BLrωcsωt -----------------1分
I=eR=BLr ωRcsωt ----------------1分
14.解：（1）对ab棒受力分析可知：
BIL=Mg -----------------2分
解之得 I=4A -----------------1分
方向：由a指向b -----------------1分
（2）对ab棒受力分析可知：
BIL=Mg+f -----------------2分
解之得 f=2N -----------------1分
方向：水平向右 -----------------1分
15.解：(1)当cd棒的速度大小为v时:
E=BLV -----------------2分
I=E2R=BLV2R -----------------1分
U=IR=BLV2 -----------------1分
对cd棒受力分析可知：
mg−BIL=ma -----------------3分
a=g−B2L2V2mR -----------------1分
（3）设导体棒速度为v时，下落的高度为h，则：
由 q=BLh2R 可知： -----------------2分
h=2RqBL -----------------1分
由动能定理可知：
mgh=12mv2+Q热 ---------------2分
Q热=2mgRqBL−12mv2 -----------------1分
16.解:(1)粒子在磁场中运动时：
B0qv0=mv02r -----------------2分
r=12πv0t0 -----------------2分
粒子在磁场中运动的周期：
T=2πmqB0=t0 -----------------1分
在t0－2t0时间内：
E0q=ma -----------------1分
解之得：a=v0t0 -----------------1分
即：x=v0t0 -----------------1分
y=12v0t0 -----------------1分
在2t0－3t0时间内，粒子完成了一个完整的圆周运动，即3t0时刻粒子的坐标为（v0t0 , 12v0t0） -----------------1分
（3）由图可知：y1=2y=v0t0 -----------------2分
y2=2r=1πv0t0 -----------------2分
ymax=y1+y2=v0t0+1πv0t0 -----------------2分
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
选项
B
D
A
C
C
B
A
B
C
B
D