广西崇左市大新县民族高级中学2023-2024学年高二下学期期末考试物理试题

这是一份广西崇左市大新县民族高级中学2023-2024学年高二下学期期末考试物理试题，共8页。试卷主要包含了500米口径球面射电望远镜，下列所示图像中属于交流电的有等内容，欢迎下载使用。

（考试范围：选择性必修二）
（试卷总分100分，考试时间75分钟）
注意事项：
1．答题前，务必将自己的姓名、班级、准考证号填写在答题卡规定的位置上．
2．答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号．
3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上．
4．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效．
一、选择题：本题共10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一个选项正确，选对的得4分，第8～10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．匀强磁场中一个运动的带电粒子，受到洛伦兹力F的方向如图所示，则该粒子的电性和运动方向可能是（ ）．
A．粒子带负电，向下运动B．粒子带正电，向左运动
C．粒子带负电，向上运动D．粒子带正电，向右运动
2．如图，金属棒ab、cd放在水平导轨上，条形磁铁自由下落，在加速接近导轨时，金属棒ab、cd未滑动，下列说法错误的是（ ）．
A．磁铁加速度小于g
B．金属棒ab受到向右的摩擦力
C．导轨对金属棒的支持力大于金属棒的重力
D．金属棒cd有c指向d的感应电流
3．如图所示，足够长的竖直绝缘管内壁的粗糙程度处处相同，处于方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场中．一带正电的小球从静止开始沿管下滑，下列小球运动速度v和时间t、小球所受弹力和速度v的关系图像中正确的是（ ）．
A．B．C．D．
4．如图所示为研究平行通电直导线之间相互作用的实验装置．接通电路后发现两根导线均发生形变，此时通过导线M和N的电流大小分别为和，已知，方向均向上．若用和分别表示导线M与N受到的磁场力的大小，则下列说法中正确的是（ ）．
A．，两根导线相互吸引B．，两根导线相互排斥
C．，两根导线相互吸引D．，两根导线相互排斥
5．如图所示，某品牌手机一经面世，就受到世人追捧，除了领先世界的5G通信、信息安全以外，人们还可以体验它无线充电的科技感．题图为无线充电原理图，由与充电底座相连的送电线圈和与手机电池相连的受电线圈构成．当送电线圈通入周期性变化的电流时，就会在受电线圈中感应出电流，从而实现为手机充电．在充电过程中（ ）．
A．送电线圈中产生均匀变化的磁场
B．手机和基座无需导线连接，这样传递能量没有损失
C．无线充电的原理是互感现象
D．手机电池是直流电源，所以受电线圈输出的是恒定电流
6．安装在公路上的测速装置如图所示，在路面下方间隔一定距离埋设有两个通电线圈，线圈与检测抓拍装置相连，车辆从线圈上面通过时线圈中会产生脉冲感应电流，检测装置根据两个线圈产生的脉冲信号的时间差计算出车速大小，从而对超速车辆进行抓拍．下列说法正确的是（ ）．
A．汽车经过线圈上方时，两线圈产生的脉冲电流信号时间差越长，车速越大
B．汽车经过通电线圈上方时，汽车底盘的金属部件中会产生感应电流
C．当汽车从线圈上方匀速通过时，线圈中不会产生感应电流
D．以上说法都不对
7．500米口径球面射电望远镜（简称FAST）又被称为“中国天眼”，是中国科学院国家天文台的一座射电望远镜，若其工作频率范围是，那么它观测到的电磁波最长波长（ ）．
A．约0.1米B．约4米C．约40米D．约1000米
8．下列电磁相关知识的说法中正确的是（ ）．
A．红外线具有较高能量，足以破坏细胞核中的物质，因此可以利用红外线灭菌消毒
B．传递声音图像等信息时，需要将其搭载在高频载波上发射出去，这一过程叫调谐
C．图中的电容式话筒是利用电容器的电容与极板间距离的关系来工作
D．干簧管可以感知磁场的存在，两簧片会因磁化而接通，因此常被用作磁控开关
9．下列所示图像中属于交流电的有（ ）．
A．B．C．D．
10．如图所示，先后以速度和匀速把一正方形线圈拉出有界的匀强磁场区域，，在先后两种情况下，下列说法正确的是（ ）．
A．线圈中的感应电流之比
B．作用在线圈上的外力大小之比
C．线圈中产生的焦耳热之比
D．通过线圈某一截面的电荷量之比
二、非选择题：本题共5小题，共54分．
11．（12分）如图所示是“探究感应电流方向”的实验装置．
（1）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放置在__________（选填“a”或“b”）位置．
（2）电路连接如图所示，下列操作不能产生感应电流的是( )．
A．开关闭合瞬间B．开关闭合后，滑动变阻器滑片不动
C．开关断开瞬间D．开关闭合后，迅速移动滑动变阻器的滑片
（3）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，那么合上开关后把线圈A迅速从线圈B中拔出时，电流计指针将__________（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）；如果闭合开关后，滑动变阻器滑片向b端移动，则电流表指针将__________（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）．
12．（12分）某实验小组用图（a）所示装置做“探究影响感应电流方向的因素”实验．该小组同学在纸上画出实验草图，记录磁极运动的四种情况，根据实验结果，分别标出不同情况下磁体的N极、S极运动方向以及相应感应电流的方向，如图（b）所示，请回答下面问题：
（1）甲、乙两次实验记录表明，当磁体靠近线圈运动，即穿过线圈的磁通量__________（选填“增大”或“减小”）时，根据右手螺旋定则可以判定感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向__________（选填“相同”或“相反”）．
（2）丙、丁两次实验记录表明，当磁体远离线圈运动，即穿过线圈的磁通量__________（选填“增大”或“减小”）时，根据右手螺旋定则可以判定感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向__________（选填“相同”或“相反”）．
（3）总结上述实验结果，可以得到关于感应电流方向的规律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要引起感应电流的磁通量的变化．（4分）
13．（8分）通过某交流电流表的电流i随时间t变化的关系如图所示，该电流表的示数是多少？
14．（10分）如图所示，一带正电粒子，从a点以垂直磁场方向的速度进入磁感应强度为B的匀强磁场，沿着半圆acb运动，从b处飞出磁场，已测得半圆直径ab长度为L．求：
（1）该匀强磁场的磁感应强度方向？
（2）带电粒子比荷的数值？
15．（12分）理想变压器原、副线圈匝数之比为，原线圈接入电压为的交流电源，副线圈接一个的负载电阻．求：
（1）理想电压表的读数；
（2）原线圈中理想电流表的读数．
高一物理参考答案及评分标准
一、选择题：本题共10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一个选项正确，选对的得4分，第8～10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．【答案】A
【详解】根据左手定则可知，如果粒子带负电，则该粒子应向下运动；如果粒子带正电，则该粒子应向上运动．
2．【答案】B
【详解】A．当条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律可知感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，磁铁受到向上的磁场力作用，所以合力小于重力，磁铁的加速度一定小于g，A正确，不符合题意；
B．根据楞次定律可知感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，可知金属棒ab、cd将互相靠拢，金属棒ab有向右运动趋势，故受到向左的摩擦力，B错误，符合题意；
C．根据楞次定律可知感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，磁铁受到向上的磁场力作用，金属棒受到向下的作用力，故导轨对金属棒的支持力大于金属棒的重力，C正确，不符合题意；
D．根据楞次定律可知感应电流产生磁场方向与原磁场方向相反，金属棒cd电流从c指向d，D正确，不符合题意．
3．【答案】D
【详解】AB，当粒子速度足够大时，有会有，此时速度不再增加，故AB错误；
CD，根据受力分析，小球在水平方向受力平衡，即，故C错误，D正确．
4．【答案】A
【详解】根据右手定则判断通电直导线周围产生磁场，再根据左手定则判断安培力的方向，可知两根导线相互吸引；由于M对N的吸引力和N对M的吸引力是一对相互作用力，故和大小相等，方向相反，故BCD错误，A正确．
5．【答案】C
【详解】A．由于送电线圈中通入周期性变化的电流时，根据麦克斯韦理论可知送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化；
B．手机和基座无需导线连接就能实现充电，但磁场能有一部分以电磁波辐射形式损失掉．故AB错误；
C．无线充电利用的是电磁感应原理，所以送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递．故C正确；
D．周期性变化的磁场会产生周期性变化的电场，输出的不是恒定电流．故D错误．
6．【答案】B
【详解】A．汽车经过线圈上方时产生脉冲电流信号，车速越大，汽车通过两线圈间的距离所用的时间越小，即两线圈产生的脉冲电流信号时间差越小，故A错误；
BCD．汽车经过通电线圈上方时，汽车底盘的金属部件通过线圈所产生的磁场，金属部件中的磁通量发生变化，在金属部件中产生感应电流；当汽车从线圈上方匀速通过时，线圈中的磁通量发生变化，线圈中会产生感应电流，故B正确，CD错误．
7．【答案】B
【详解】频率最小的电磁波的波长最长，则最长波长为．
8．【答案】CD
【详解】A．紫外线具有较高能量，足以破坏细胞核中的物质，因此可以利用紫外线灭菌消毒，A错误；
B．传递声音图像等信息时，需要将其搭载在高频载波上发射出去，这一过程叫调制，B错误；
C．电容式话筒就是一种电容式传感器，其原理是：导电性振动膜片与固定电极构成了一个电容器，当振动膜片在声压的作用下振动时，两个电极之间的电容发生变化，电路中电流随之变化，这样声信号就变成了电信号．所以电容式话筒是利用电容器的电容与极板间距离的关系来工作，C正确；
D．干簧管外绕上能产生磁场的线圈就成了干簧继电器，当线圈通电后，管中磁性材料制成的簧片的自由端分别被磁化成N极和S极而相互吸引，因而接通被控电路．线圈断电后，干簧片在本身的弹力作用下分开，将线路切断．因此干簧管常被用作磁控开关，D正确；
9．【答案】AD
【详解】交流电是指电流大小和方向随时间周期变化，由图可知，AD正确．
10．【答案】BC
【详解】A．由感应电动势可知电动势之比为，电流之比为，A错误；
B．由安培力公式和受力平衡可得作用在线圈上的外力大小之比为，B正确；
C．由焦耳热公式可知线圈中产生的焦耳热之比为，C正确；
D．电荷量，电荷量之比为，D错误．
11．（每小题3分，共12分）
【答案】a B 向右偏 向左偏
【详解】（1）开关闭合前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应放置在a位置．
（2）根据产生感应电流的条件可知，当电路电流发生变化，则线圈中磁通量发生变化，从而产生感应电流，所以开关闭合后，滑动变阻器滑片不动时不能产生感应电流．故选B．
（3）在闭合开关时，线圈磁通量变大，灵敏电流计的指针向左偏，合上开关后把线圈A迅速从线圈B中拔出时，磁通量减小，则灵敏电流计的指针向右偏；滑动变阻器滑片向b端移动，电流增大，线圈磁通量变大，灵敏电流计的指针向左偏．
12．（（1）（2）题每空2分，（3）题4分，共12分）
【答案】增大 相反 减小 相同 阻碍
【详解】（1）当磁体靠近线圈运动时，穿过线圈的磁感线条数增加，即穿过线圈的磁通量增大；根据右手螺旋定则可以判定感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反．
（2）当磁体远离线圈运动时，穿过线圈的磁感线条数减少，即穿过线圈的磁通量减小；根据右手螺旋定则可以判定感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同．
（3）感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．
13．（8分）
【详解】该电流表的示数是交流电的有效值，设有效值为I，则
，（3分）
，（6分）
解得，电流表的示数是．（8分）
14．（10分）
【详解】（1）根据左手定则可知，磁感应强度垂直纸面向外．（3分）
（2）由几何关系可得，（6分）
根据，（7分）
可得．（10分）
15．（12分）
【详解】（1）原线圈两端电压有效值为，（2分）
根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系，（4分）
解得理想电压表的读数为．（6分）
（2）副线圈的电流为，（8分）
根据理想变压器原副线圈电流与线圈匝数的关系，（10分）
可得原线圈中理想电流表的读数为．（12分）