广西壮族自治区钦州市第四中学2022-2023学年高二下学期6月月考物理试卷

广西壮族自治区钦州市第四中学2022-2023学年高二下学期第6月月考物理试卷

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟

第Ⅰ卷（选择题　共40分）

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。请把答案写在答题卡上。

1.酒精测试仪常用于对机动车驾驶员是否酒后驾驶的现场检测，它利用了一种电阻随酒精气体浓度的变化而变化的二氧化锡半导体型酒精气体传感器。如图所示的电路中，若传感器电阻与酒精气体的浓度成反比，且酒精气体的浓度时，传感器电阻极大。电压表示数为，下列说法正确的是(    )
 

A. 越大，表示越小，与成反比 B. 越大，表示越大，与成正比
C. 越大，表示越小，与不成反比 D. 越大，表示越大，与不成正比

2.物理学家霍尔于年在实验中发现，当电流垂直于磁场通过导体或半导体材料左右两个端面时，在材料的上下两个端面之间产生电势差。这一现象被称为霍尔效应，利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度为的匀强磁场垂直于霍尔元件的工作面向下，通入如图所示方向的电流，、两侧面会形成电势差，已知该元件的载流子为自由电子，下列说法中不正确的是(    )

A. 侧面电势低于侧面电势 B. 增大通入电流，、两侧面电势差保持不变
C. 形成电势差是因载流子受到磁场力而偏转
D. 电势差稳定时，是因静电力与磁场力达到平衡

3.将一段导线绕成图甲所示的闭合电路，并固定在纸面内，回路的边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中．回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以垂直纸面向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示．用表示边受到的安培力，以水平向右为的正方向，能正确反映随时间变化的图像是  (    )
 

A.  B.  C.  D.

4.如图所示，光滑导轨、水平固定放置，两根导体棒、平行放于导轨上，形成一个闭合电路。当一条形磁铁下端为极从上方下落的过程中，下列说法正确的是(    )
 

A. 条形磁铁穿入线框阶段，导体棒产生的感应电流从到
B. 条形磁铁穿入线框阶段，导体棒、互相远离
C. 条形磁铁穿出线框阶段，导体棒、互相靠拢
D. 条形磁铁穿出线框阶段，磁铁的机械能减小

5.利用电磁感应驱动的电磁炮，原理示意图如图甲所示，高压直流电源电动势为，大电容器的电容为。套在中空的塑料管上，管内光滑，将直径略小于管的内径的金属小球静置于管内线圈右侧。首先将开关接，使电容器完全充电，然后将转接，此后电容器放电，通过线圈的电流随时间的变化规律如图乙所示，金属小球在的时间内被加速发射出去时刻刚好运动到右侧管口。下列关于该电磁炮的说法正确的是(    )
 

A. 小球在塑料管中的加速度随线圈中电流的增大而减小
B. 在的时间内，电容器储存的电能全部转化为小球的动能
C. 适当加长塑料管可使小球获得更大的速度
D. 在的时间内，顺着发射方向看小球中产生的涡流沿逆时针方向

6.近年来很火的远程手机充电受到无数手机爱好者的青睐。其工作原理是通过发射线圈产生变化磁场从而使接受线圈中产生大小不一的电流，如图为其大致的工作原理图，下列说法不正确的是(    )

 

A. 发射线圈中的电流从上往下看呈顺时针转动B. 该工作利用了电磁感应原理
C. 通入持续增加的直流电流也能给手机充电D. 交变电流的磁场变化频率为

7.关于如图所示物理现象的解释中不正确的是(    )
 

A. 收音机里的“磁性天线”利用互感现象把广播电台的信号从一个线圈传送到另一个线圈
B. 电磁炮与传统大炮不同，它利用安培力对弹丸做功的原理，可以使弹丸获得很大的速度
C. 避雷针往往具有很多组金属尖棒，做成伞架的形状，它是利用静电屏蔽原理工作的
D. 用导线把微安表的“”“”两个接线柱连在一起后晃动电表，表针晃动幅度很小，且会很快停下，这是物理中的电磁阻尼现象

8.如图所示，在置于匀强磁场中的平行导轨上，横跨在两导轨间的导体杆以速度向右匀速移动，已知磁场的磁感应强度为、方向垂直于导轨平面即纸面向外，导轨间距为，闭合回路中除电阻外，其他部分的电阻忽略不计，则(    )
 

A. 电路中的感应电动势 B. 电路中的感应电流
C. 通过电阻的电流方向是由向 D. 通过杆中的电流方向是由向

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。请把答案写在答题卡上。

9.关于下列四幅图的说法中正确的是(    )
 

A. 一切电流都可以用变压器改变它的电压
B. 为使电子感应加速器真空中产生顺时针方向的感生电场，电磁铁线圈中的电流应该由强到弱
C. 真空冶炼炉的工作原理是炉内的金属导体内产生涡流使其熔化
D. 探雷器是利用用涡流工作的，探测时是地下的金属感应出涡流，涡流的磁场反过来影响线圈中的电流，使仪器报警

10.年月中国电子信息产业发展研究院科研人员接受采访时表示我国“”和“”芯片的发展攻克了许多技术难题，有望在年实现量产，届时中国将打破海外的芯片垄断。其中“”、“”表示芯片内单个晶体管的栅极宽度，如图甲所示为芯片内单个晶体管的示意图，下列说法正确的是(    )
 

A. 在形状相同的芯片内，“”工艺要比“”工艺集成的晶体管数量更少
B. 一宽度大于的平行紫光照射宽度为的缝隙后，紫光的宽度变为
C. 用相同材料制成的如图乙所示的方形导体，保持不变，减小，导体的电阻不变
D. 波长为的电磁波，可以用于城市电视、广播等信号的无线远距离传输

11.如图所示，平面直角坐标系的第一象限和第二象限内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小分别为和，现有一半径为的四分之一圆形金属线框绕点以周期逆时针匀速转动，线框的总电阻为，从图示时刻开始计时，下列说法正确的是(    )
 

A. 时刻，感应电动势的大小为  B. 时刻，感应电流的大小为
C. 在一个周期内感应电流的有效值为 D. 在一个周期内感应电流的有效值为

12.无线充电技术已经在新能源汽车等领域得到应用。如图所示，在地面下铺设供电的送电线圈，车上的受电线圈与蓄电池相连，不考虑线圈的自感，下列说法正确的是(    )
 

A. 当送电线圈接入图所示的交流电时，即使电流大小不变，也能为电动汽车充电
B. 当送电线圈接入图所示的锯齿交流电，交流电电流增大时，受电线圈与送电线圈间的安培力为引力
C. 当送电线圈接入图所示的正弦交流电时，当、间的电阻变大时，感应电流有效值变小
D. 当送电线圈接入图所示的余弦交流电时，受电线圈中电流的方向总与送电线圈电流方向相同

第Ⅱ卷（非选择题　共60分）

三、实验题：共15分；13题每空2分共6分；14题每空3分共9分；请把答案写在答题卡上。

13.要测定一个自感系数很大的线圈的直流电阻，实验室提供以下器材：
A.待测线圈：阻值约为，额定电流为B.电流表：量程为，内阻为
C.电流表：量程为，内阻约为  D.变阻器：阻值范围为 
E.变阻器：阻值范围为   F.定值电阻 
G.定值电阻  H.电源：电动势约为，内阻很小 
I.单刀单掷开关和，导线若干要求实验时，改变滑动变阻器的阻值，在尽可能大的范围内测得多组表、表的读数、，然后利用图象求出线圈的电阻。

实验中定值电阻应选择___________，滑动变阻器应选择___________；请填器材序号
请在虚线框内画出实验电路原理图器材用适当的符号表示，
由实验测得的数据作出图象如图所示，则线圈的直流电阻值为___________。结果保留三位有效数字
 

14.一个学生用如图所示的电路验证楞次定律，他在实验步骤中有重要的遗漏，他的主要实验步骤如下：

把蓄电池、开关和线圈串联成一个电路。

把电流表和线圈串联成另一个电路。

接通电源，给线圈通电，并记下中电流的方向，把线圈插入线圈中，停一会儿再取出来，当线圈在插入和取出过程中，以及停止运动时，观察电流表的指针有无偏转，并记下指针偏转的方向。

改变线圈中电流方向，按步骤重做实验，观察电流表的指针有无偏转，并记下指针偏转的方向。这个学生想根据上述实验记录验证楞次定律，他在实验中漏掉了什么重要实验步骤：______________________________________________________________________________。

四、计算题：共30分；共3小题，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案不得分.有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位. 请把答案写在答题卡上。

15.如图所示，一个电阻值为，匝数为的圆形金属线圈与阻值为的电阻连接成闭合回路，线圈的半径为，在线圈中半径为的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的关系为，电阻的两端通过导线与平行金属板、相连，两足够长的平行边界、区域内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为，两边界、的距离，一质量为、带电量为的粒子不计重力，由板中央处静止释放，经板上的小孔射出后，垂直进入磁场，最终粒子从边界离开磁场。求：

粒子进入磁场时的速度大小；

该粒子离开磁场时，偏离原方向的距离。
 

16.如图甲所示，一长漆包线绕制的正方形线圈区域内，存在着磁感应强度随时间变化的匀强磁场，磁场的方向与线圈平面垂直。金属线圈所围的面积，匝数，线圈总电阻，线圈与电阻构成闭合回路，电阻。匀强磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示，求：

求出在时间内，线圈中感应电动势的大小；

仅在图丙中画出线圈中感应电流随时间变化的图像以磁通量增加时产生的感应电流为正方向，至少要画出两个周期；

求出线圈中电流的有效值。

17.如图所示，位于竖直平面内的矩形金属线圈，边长、，其匝数匝，总电阻，线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环、集流环焊接在一起，并通过电刷和的定值电阻相连接。线圈所在空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度，在外力驱动下线圈绕竖直固定中心轴匀速转动，角速度。求：

电阻两端电压的最大值；

从线圈通过中性面即线圈平面与磁场方向垂直的位置开始计时，经过周期通过电阻的电荷量；

在线圈转动一周的过程中，整个电路产生的焦耳热。本问保留位有效数字

18.如图所示，空间中存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为的足够长绝缘木板静置在光滑水平面上，时刻，一质量为、带电量为的小物块以某一初速度从木板左侧滑上，小物块与木板间的动摩擦因数为。木板达到匀速运动状态后，与右侧一固定弹性挡板碰撞，木板与挡板碰撞后速度大小不变，方向相反。已知重力加速度为。
若小物块初速度，求时刻木板的加速度大小；
若小物块初速度，求最终小物块与木板间因摩擦而产生的总热量；
若小物块初速度，写出最终小物块与木板间因摩擦而产生的总热量与的关系式。

参考答案

1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11. 12. 

13.；；；。 

14.在步骤之前应先查明电流表指针的偏转方向与线圈中电流方向的关系、查明线圈的绕线方式 

15.解：由法拉第电磁感应定律有，

解得，

由闭合电路欧姆定律有，

平行金属板、两端的电压，

粒子在电场中运动时，由动能定理有，

解得；

粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有，

解得，

讨论：若，电子从磁场右边界离开，由几何关系知偏转距离为，

代入数据并整理得，

若，电子从磁场左边界离开，由几何关系知偏转距离为，

代入数据并整理得，

综上可知，该粒子离开磁场时，偏离原方向的距离
，
。

16.解：根据法拉第电磁感应定律，时间内线圈中磁通量均匀变化，
产生的感应电动势；

在内感应电动势，

因此根据欧姆定律，在时间内的感应电流，

时间内的感应电流，

图像如图所示：

根据电流的热效应，在一个周期时间内，

解得电流的有效值。

 17.解：感应电动势的最大值   
电阻两端电压的最大值  

经过周期通过电阻的电荷量  

由，知有效值   
 

18.解：时刻，对木板进行受力分析，由牛顿运动定律得，

得；

木板长度足够，当小物块与木板相对静止后，木板开始匀速运动，即在木板与挡板碰撞前能与小物块共速，此过程木板与小物块组成的系统动量守恒，则有，

木板与挡板碰撞后速度等大反向，设其能与小物块共速，则有，

得，，

此时小物块所受洛伦兹力竖直向上，且，

即小物块与木板间尚存在压力，假设成立，此后两者以相同速度一起向左匀速。因摩擦产生的热量为，

得；

若速度大小可调，则当初速度达到一定情况时，当小物块反向时，可能使小物块与木板间的压力为零，此后以不同的速度匀速运动，此时则有，

代入中得到的，可得此时，

即，

若，则，得，其中；

若，则小物块固定获得的末速度，根据
，
，

得，其中。