[物理]2023_2024学年广东河源龙川县高二下学期期中物理试卷(原题版+解析版)

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2023~2024学年广东河源龙川县高二下学期期中物理试卷
1. 许多科学家通过艰苦的实验来探究自然的物理规律，在物理学发展中为人类的科学事业做出了巨大贡献，值得我们敬仰。下列描述中不符合物理学
史实的是（ ）
A. 奥斯特发现的电流的磁效应，证实电现象与磁现象是有联系的
C. 赫兹通过实验证实了电磁波的存在
B. 英国物理学家麦克斯韦建立了经典电磁场理论
D. 安培发现电磁感应现象，用“力线”形象地描述了电磁场
答案
解析
D
【详解】
A．奥斯特发现的电流的磁效应，证实电现象与磁现象是有联系的,故A正确，符合题意；
B．英国物理学家麦克斯韦建立了经典电磁场理论，故B正确，符合题意；
C．赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故C正确，符合题意；
D．法拉第发现电磁感应现象，用“力线”形象地描述了电磁场，故D错误，不符合题意；
本题选错误的，故选D。
2. 下列四幅图中，关于带电粒子所受洛伦兹力以及通电导体周围的磁感线，正确的是（ ）
A. B. C.
D.
答案
解析
B
【详解】
A．根据左手定则可知，图中正电粒子所受洛伦兹力应该向左，与图中相反，故A错误；
B．根据左手定则可知，图中负电粒子所受洛伦兹力应该向上，与图中相同，故B正确；
C．根据安培定则可知，图中磁感线方向在螺线圈内侧应该是从左到右方向的，与图中刚好相反，故C错误；
D．根据安培定则可知，图中磁感线方向从上往下看应该是顺时针方向的，与图中刚好相反，故D错误。
故选B。
3. 无线充电是智能手机充电的一种方式，智能手机在家里可实现无线充电。如图甲所示，充电基座与家庭电源相连，通过安装在充电基座上的送电线
圈和安装在无线充电接收器上的受电线圈（如图乙所示），利用电磁感应原理传递能量。在充电过程中（ ）
A. 受电线圈产生的电流为直流
B. 送电线圈中电流产生变化的磁场
C. 若送电线圈中电流均匀增加，则受电线圈中的电流也均匀增加
D. 手机和基座无需导线连接，这样传递能量没有损失
答案
解析
B
【详解】
A．无线充电是利用的电磁感应的互感原理，送电线圈必须接交流电源，受电线圈产生的电流也为交流电，故A错误；
B．根据楞次定律可知送电线圈的电流只有产生变化的磁场，才能在受电线圈中产生感应电流为手机充电，故B正确；
C．如若送点线圈电流均匀增加，则送电线圈将产生均匀增大的磁场，那么根据法拉第电磁感应定律在受电线圈中产生恒定的感应电
流，故C错误。
D．无线充电设备电阻不可能为零，没有绝对的理想的线圈，况且在充电过程不可能保证百分百无漏磁，所以能量一定有损失，故D错

误。
故选B。
4. 如图所示，空间中存在一匀强磁场，三根通电长直导线P、Q、R互相平行，通过正三角形的三个顶点，三根直导线均通入大小相等、方向垂直纸面
向里的电流，R受到的磁场力刚好为零，则匀强磁场的方向是（ ）
A. 沿y轴负方向
B. 沿y轴正方向
C. 沿x轴负方向
D. 沿x轴正方向
答案
解析
C
由安培定则可知，通电直导线P、Q在R处产生的磁场方向沿x轴正方向，而直导线R受到的磁场力刚好为零，则匀强磁场的方向与通电直
导线P、Q在R处产生的磁场方向相反，大小相等，所以匀强磁场的方向沿x轴负方向。
故答案为C。
5. 某同学研究自感现象时，设计了如图所示的电路，自感线圈的直流电阻小于小灯泡电阻，则下列有关现象正确的是（ ）
A. 电键闭合时，灯泡逐渐变亮
C. 电键断开时，灯泡逐渐熄灭
B. 电键闭合时，灯泡立即变亮
D. 电键断开时，灯泡闪亮后再熄灭
答案
解析
B
【详解】
AB．线圈由于自感现象通电时电流会逐渐增加，但灯泡所在支路没有自感线圈，电流可以突变。则电键闭合时，灯泡立即变亮。故A错
误，B正确；
CD．电键断开时，线圈中的电流不能突变，需要逐渐减小，则在灯泡和线圈组成的回路中，线圈充当电源的作用放电，故灯泡电流方
向会变成自右向左的，但灯泡与二极管串联，二极管通反向电流时电阻极大，故灯泡会直接熄灭。故CD错误。
故选B。
6. 如图所示，粗细均匀的正六边形线框abcdef由相同材质的导体棒连接而成，顶点a、b用导线与直流电源相连接，正六边形abcdef处在垂直于框面
的匀强磁场中，若ab直棒受到的安培力大小为5N，则整个六边形线框受到的安培力大小为（ ）
A. 4N
B. 5N
C. 6N
D. 10N
答案
解析
C
【详解】
设通过ab直棒的电流为I，则通过另外5条边的电流为 ，总电流为 ，由题意可知ab直棒受到的安培力大小为5N，即
则整个六边形线框受到的安培力大小为

故选C。
7. 一座小型水电站通过理想升压变压器和理想降压变压器向较远处的用户输送电能，如图所示。已知发电机的输出电压U1=480V，输出功率
P=20kW；用户处的电压U4=220V，消耗的功率P用=19.50kW，输送导线总电阻R=20Ω，其余线路电阻不计，则升压变压器原副线圈匝数比为
（ ）
A. 25∶3
B. 25∶4
C. 3∶25
D. 4∶25
答案
解析
C
【详解】
由题意可知输电线上损失的功率为
用
解得
根据升压变压器原副线圈功率相等，可知
解得
升压变压器原副线圈匝数比为
故选C。
8. 近期龙川县交警大队开展摩托车交通秩序专项整治行动，主要是检查摩托车的相关证件和驾驶员是否佩戴头盔。在摩托车事故中，佩戴头盔可防止
85%的头部受伤，大大减小损伤程度。头盔内部的缓冲层与头部的撞击时间延长至6ms以上，则下列说法正确的是（ ）
A．头盔减小了驾驶员头部受到的撞击力
B．头盔减少了驾驶员头部撞击过程中撞击力的冲量
C．事故中头盔对头部的冲量大小等于头部对头盔的冲量大小
D．事故中头盔对头部的冲量大小大于头部对头盔的冲量大小
答案
解析
AC
【详解】
B．在摩托车事故中，带与不带头盔的初速度一样，末速度都为0，所以两情况的动量变化量相同，由动量定理知
可知带与不带头盔驾驶员头部撞击过程中撞击力的冲量相同，故B错误；
A．根据
可得
依题意，头盔内部的缓冲层与头部的撞击时间延长了，头盔减小了驾驶员头部受到的撞击力，故A正确；
CD．根据
因为头盔对头部的作用力与头部对头盔的作用力等大反向，作用时间相同，所以事故中头盔对头部的冲量与头部对头盔的冲量大小相
等。故C正确，D错误。
故选AC。

9. 有款市面上流行的指针式恒温“温奶器”，如图是其内部调温的工作示意图，温度的敏感元件是双金属片，在温度升高时上层金属的膨胀大于下层
金属，可造成双金属片的形变。则关于该装置，下列说法正确的是（ ）
A. 传感器工作的一般流程：电信息→敏感元件→处理电路→非电信息
C. 若要提高温奶的温度，则应使调温旋钮下移一些
B. 电源刚接通时上下触点是接触的
D. 若要提高温奶的温度，则应使调温旋钮上移一些
答案
解析
BC
A．传感器工作的一般流程：非电信息→敏感元件→处理电路→电信息，故A为错误选项；
B．电源刚接通时上下触点是接触的，电热丝电路为通路，温度升高到某值，由于上层金属的膨胀大于下层金属，触电断开，停止加
热，故B为正确选项；
CD．若要提高温奶的温度，则应使调温旋钮下移一些，使弹性铜片和双金属片更近一些，温度更高一些时，触点才断开，故C为正确选
项，D为错误选项；
故答案为BC。
10. 如图所示，MN、PQ为足够长的、间距
强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度大小
的平行光滑金属导轨，导轨平面与水平面间的夹角
。将一根质量 的金属棒从ab位置由静止释放，当金属棒滑行至cd处时，金属棒开
，导轨的电阻不计。取重力加
，N、Q间连接的电阻
，匀
始做匀速直线运动。金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好，金属棒接入回路的电阻
速度大小 ，下列说法正确的是（ ）
，
，
A．金属棒刚开始运动，电阻R上的电流由Q流到N
B．金属棒运动到cd位置前做加速度减小的加速运动
C．金属棒匀速运动时速度为6m/s
D．金属棒的速度为1m/s时，金属棒的加速度为5m/s2
答案
解析
BCD
【详解】
A．金属棒刚开始运动，根据右手定则可得金属棒电流从b到a，则电阻R上的电流由N流到Q，故A错误；
BC．对金属棒受力分析可得
安
可得金属棒运动到cd位置前速度不断增大，则加速度不断减小，当金属棒到达cd位置时，金属棒切割磁感线产生的感应电动势为
根据闭合电路的欧姆定律有
金属棒受到的安培力
安
根据金属棒受力平衡有
安
代入数据解得
故BC正确；
D．对金属棒受力分析，根据牛顿第二定律有

代入数据解得
故D正确。
故选BCD。
11. 某同学测量一半圆形透明玻璃砖的折射率，实验过程如下：
①用游标卡尺测量玻璃砖的直径d，确定其底面圆心位置并标记在玻璃砖上；
②将玻璃砖放在位于水平桌面并画有直角坐标系Oxy的白纸上，使其底面圆心和直径分别与O点和x轴重合，将一长直挡板紧靠玻璃砖并垂直于x轴放
置，如图（b）所示；
③用激光器发出激光从玻璃砖外壁始终指向O点水平射入，从y轴开始向右缓慢绕O点移动激光器，直至恰好没有激光从玻璃砖射出至挡板上y﹤0的区
域时，在白纸上记录激光束从玻璃砖外壁入射的位置P。
④取走玻璃砖，过P点作y轴的垂线PQ，用刻度尺测量PQ的长度L。
根据以上步骤，回答下列问题：
(1)测得半圆形玻璃砖直径d的读数如图（a）所示，则d=
cm；
(2)步骤③中，没有激光射至挡板上y﹤0区域的原因是激光束在玻璃砖直径所在界面处发生了
(3)根据以上测量的物理量，若测得PQ线段的长度L=2.00cm，计算可得玻璃砖的折射率为n=
（选填“折射”或“全反射”）；
。（结果保留3位有效数字）
答案
(1)6.43
(2)全反射
(3)1.61
解析
【详解】
（1）游标卡尺读数
d=
（2）步骤③中，没有激光射至挡板上y﹤0区域的原因是激光束在玻璃砖直径所在界面处发生了全反射。
（3）玻璃砖的折射率为
n=
12. 科技实践小组的同学们应用所学电路知识，对“一抽到底”的纸巾盒进行改装，使纸巾剩余量可视化．同学们使用的器材有：电源（
内阻不计）、定值电阻 、多用电表、铅笔芯如图中AB所示、导线若干、电键开关．
，
(1)用多用电表测量整一根铅笔芯的电阻，选用“\times10”
倍率的电阻档测量，发现多用电表指针的偏转角度很大，因此需选择
作过程）后，再次进行测量，若多用电表的指针如图所示，测量结果为
（选填“
times100”）倍率的电阻档，并需
（填操
或
\Omega ．(2)将铅笔芯固定在纸巾盒侧边，截取一段导线固定在挡板
C，并保证导线与铅笔芯接触良好且能自由移动，请完成图电路连接．(3)不计多用电表内阻，多用电表应该把选择开关打在“mA档”，量程
（选填“2.5”、“25”或“250”）．(4)将以上装置调试完毕并固定好，便可通过电表读数观察纸巾剩余厚度，设铅笔芯总电阻为R，总
为
长度为L，不计多用电表内阻，则多用电表示数I与纸巾剩余厚度h的关系式为
（用题中物理量符号表达）．依次实验将剩余纸巾厚度和对
应电表读数一一记录下来，并进行标识，从而完成“一抽到底”纸巾盒的可视化改装探究．

答案
(1)
×1
欧姆调零
12
(2)
(3)250
(4)
解析
【详解】
（1）[1][2][3]电表指针的偏转角度很大，说明读数很小，倍率较高，则需选择×1倍率的电阻挡，并需要重新欧姆调零后进行测量，
测量结果为
（2）将用电表选择开关调至合适的直流电流档，红表笔接C，黑表笔接电源负极，如图
。
（3）纸巾没有使用时，铅笔芯电阻视为零，则最大电流为
则量程为250mA。
（4）根据欧姆定律
13. “电磁炮”是现代军事研究中的一项尖端科技研究课题。其工作原理是将炮架放入强磁场中，并给炮架通入高强度电流，炮架相当于放入磁场的
通电直导线，在安培力的作用下加速运动，在较短的轨道上短时间内获得一个非常大的速度射出。如图所示，已知加速轨道长度为L，轨道间距为d，
炮架及炮弹的质量为m，足够大匀强磁场垂直于轨道所在平面，磁感应强度大小为B．炮架与水平轨道垂直。当给炮架通以大小恒为I的电流后，炮架
与炮弹一起向右加速运动，不计一切阻力。求：
（1）通电时，炮架受到的安培力F的大小；
（2）离开轨道时，炮弹的速度v的大小；
（3）采取哪些措施能提高炮弹的发射速度。（至少提三条）
答案
（1）
；（2）
；（3）见解析
解析

【详解】
（1）通电时，炮架受到的安培力大小为
（2）离开轨道时，设炮弹的速度为，根据动能定理可得
解得
（3）由（2）可知提高磁场强度B，提高炮架的通电电流大小I，加宽导轨宽度d等都能提高炮弹的发射速度。
14. 如图，水平放置的两块带电金属极板a、b平行正对，极板长度和板间距都为l，板间存在着竖直向下、大小为E的匀强电场和垂直于纸面向里的匀
强磁场，电场、磁场只存在于两板间。一质量为m、电荷量为q的粒子，以水平速度v0从两极板的左端中央沿水平方向射入极板间，恰好做匀速直线
运动。不计粒子的重力及空气阻力。
（1）求匀强磁场磁感应强度B的大小；
（2）若撤去电场，该粒子仍以速度v0从两极板的左端中央沿水平方向射入极板间，为使粒子能从磁场中射出，求磁场的磁感应强度大小范围。
答案
解析
（1） ；（2）
【详解】
或
（1）粒子在板间做匀速直线运动，则有
解得
（2）①第一种情况：粒子从左端射出，如图所示，由几何关系得
由牛顿第二定律得
解得
则有

②第二种情况：粒子从右端射出，由几何关系得
由牛顿第二定律得
解得：
所以，磁感应强度的大小范围
或
15. 如图所示，两平行光滑长直金属导轨水平放置，间距为L，导轨间有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向上。导轨上静止放置有相距为x的
两金属棒M、N。t=0时刻，金属棒M获得速度v0向右运动。两金属棒与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直。两金属棒的长度为L，质量均为
m，每根金属棒的电阻都是R，导轨的电阻忽略不计，忽略感应电流产生的磁场，两金属棒始终未相撞。试求：
（1）t=0时刻，金属棒M、N及两导轨组成的回路电流大小及方向；
（2）t=0时刻，金属棒M、N的加速度大小；
（3）M、N的最终速度及金属棒M上产生的焦耳热Q。
答案
（1）
，逆时针；（2）
，
；（3） ，
解析
【详解】
（1）根据右手定则可知回路的电流为逆时针，t=0时刻，M切割磁感线，有
解得
（2）t=0时刻，对金属棒M、N受力分析可知
解得

（3）M、N任意时刻的安培力总是等大反向的，故M、N之间动量守恒
解得
对M、N组成的系统，根据能量守恒有
总
得到
总
金属棒M产生的焦耳热
总