2022-2023学年江苏省淮安市淮安区高二（下）期中物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2022-2023学年江苏省淮安市淮安区高二（下）期中物理试卷（含详细答案解析），共17页。试卷主要包含了单选题，实验题，简答题等内容，欢迎下载使用。
1.关于电磁波的应用，下列说法不正确的是( )
A. 雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备
B. 铁路，民航等安检口使用红外线对行李内物品进行检测
C. 医院里常用紫外线照射对病房和手术室进行消毒
D. γ射线具有很强的穿透本领，可以用来治疗某些癌症
2.如图所示是一个电视机显像管的原理示意图，要使电子束在竖直方向偏离中心O，打在荧光屏上的A点，那么偏转磁场的方向是( )
A. 沿着纸面向上
B. 沿着纸面向下
C. 垂直纸面向外
D. 垂直纸面向里
3.无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用.在LC振荡电路中，某时刻磁场方向、电场方向如图所示，下列说法正确的是( )
A. 电容器正在放电B. 振荡电流正在增大
C. 线圈中的磁场正在增强D. 线圈中的自感电动势正在增大
4.图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示.以下判断正确的是( )
A. 交变电流的有效值为10 2AB. t=0.01s时线圈位于中性面
C. t=0.02s时线圈平面与磁场方向平行D. 1s内电流方向改变50次
5.如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。一带电粒子两次以不同速率垂直磁场边界从a点射入，两次运动轨迹分别为Ⅰ、Ⅱ，对应入射速率分别为v1、v2，在磁场中受到的洛伦兹力大小分别为F1、F2，在磁场中运动的时间分别为t1、t2，则下列正确的是( )
A. 粒子带正电B. v1>v2C. F1>F2D. t1>t2
6.如图甲所示电路，理想变压器原线圈输入电压如图乙所示，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器，C为耐压值为22V的电容器，所有电表均为理想电表。下列说法正确的是( )
A. 副线圈两端电压的变化频率为0.5Hz
B. 副线圈的电流等于电流表A2的示数
C. 若原副线圈匝数比等于10：1时，则电容器C不会被击穿
D. 滑动片P向下移时，副线圈增加的功率等于原线圈增加的功率
7.如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀增大，ab始终保持静止，下列说法正确的是( )
A. ab中的感应电流方向由a到bB. ab中的感应电流逐渐增大
C. ab所受的安培力逐渐增大D. ab所受的静摩擦力保持不变
8.如图甲、乙所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯A的电阻，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则( )
A. 在电路甲中，断开S后，A将立即熄灭
B. 在电路乙中，断开S后，A将逐渐变暗
C. 在电路乙中，断开S后，A将先变得更亮，然后逐渐变暗
D. 在电路甲中，断开S后，A将先变得更亮，然后逐渐变暗
9.1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素的研究荣获了诺贝尔化学奖。若一束带电粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是( )
A. 该束带电粒子带负电
B. 速度选择器的P1极板带负电
C. 能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于B1E
D. 在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷qm越小
10.如图所示，一电阻可忽略的U形光滑金属框abcd置于水平绝缘平台上，ab、dc足够长，一根电阻为R的导体棒MN置于金属框上，现给金属框水平向右的初速度v0，运动过程中，装置始终处于竖直向下的匀强磁场中，MN与金属框保持良好接触，且与bc边保持平行。则金属棒加速度a、速度v、产生的感应电动势EMN、回路中电流强度i随时间t变化的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、实验题：本大题共1小题，共10分。
11.某实验小组使用如图所示的器材探究“电磁感应现象”中影响感应电流方向的因素。
(1)在图中用实线代替导线完成实验电路连接______；
(2)连接好电路后，闭合开关，发现灵敏电流计G的指针向右偏了一下，保持开关闭合，依次进行以下操作：将铁芯迅速插入线圈A时，灵敏电流计指针将向______(填“左”或“右”)偏；然后将滑动变阻器连入电路中的阻值调小，灵敏电流计指针将向______(填“左”或“右”)偏。
(3)实验中如果将电池换成低压交流电源，线圈A插入线圈B中，滑动变阻器滑片位置不变，闭合电键时灵敏电流计G ______。
A.指针始终处于刻度盘中央
B.指针不停地左右摇摆
C.指针偏转到某一位置，并保持不动
D.在调节滑动变阻器的滑片位置时，示数无变化
(4)根据以上实验探究过程，可以得到结论：______是影响感应电流方向的因素。
三、简答题：本大题共4小题，共50分。
12.如图所示，边长为L的正方形导线框abcd放在纸面内，在ad边左侧有足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，导线框的总电阻为R。现使导线框从实线位置开始绕a点在纸面内顺时针匀速转动，经时间Δt第一次转到图中虚线位置。求：
(1)Δt内导线框abcd中平均感应电动势的大小；
(2)Δt内通过导线截面的电荷量。
13.如图所示为远距离输电的示意图(匝数如图)，升压变压器T1和降压变压器T2均为理想变压器，输电线的电阻为r=20Ω，发电厂的发电机输出电压为250V，输出功率为50kW，输电线损耗的功率是输送功率的4%，用电设备得到的电压为220V，求：
(1)发电机输出的电流和输电线上的电流；
(2)降压变压器原、副线圈的匝数n3、n4之比。
14.如图甲，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN、PQ是匀强磁场区域的上、下水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落(bc边始终与MN平行)，并以此时为计时起点，图乙是金属线框由开始下落到离开匀强磁场的过程中，线框中感应电流随时间变化的i−t图像(图中t1、t2、t3未知)。已知金属线框边长为L，质量为m，开始下落时bc边距离边界MN的高度为h，匀强磁场的磁感应强度为B，重力加速度为g，不计空气阻力。求：
(1)bc边进入匀强磁场区域时，bc两点间电压；
(2)金属线框电阻R；
(3)在t1∼t3时间内，金属线框产生的热量Q。
15.加速器在核物理和粒子物理研究中发挥着巨大作用，回旋加速器是其中的一种，如图1所示为回旋加速器的工作原理示意图，它由两个铝制“D”形金属盒组成，两个“D”正中间有一条狭缝，两个“D”形盒处在匀强磁场中并接在高频交变电源上，在D1盒中心A处有粒子源，它发出的粒子(初速度可视为零)经狭缝电场加速后，进入D2盒中，已知磁场的磁感应强度大小为B，高频交变电源的电压为U，两个“D”形盒的半径为R，粒子质量为m，电荷量为+q。。忽略狭缝宽度和粒子在缝隙间的运动时间、不考虑相对论效应和重力作用。求：
(1)粒子离开加速器时获得的最大动能Ekm；
(2)粒子在回旋加速器中运动的时间；
(3)某同学在分析带电粒子运动轨迹时，画出了如图2所示的轨迹图，他认为两个D形盒中粒子加速前后相邻轨迹间距Δd是相等的.请通过计算分析该轨迹是否合理？若不合理，请描述合理的轨迹其间距会有怎样的变化趋势。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A、雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备，故A正确；
B、铁路，民航等安检口使用X光对行李内物品进行检测，故B错误；
C、医院里常用紫外线照射对病房和手术室进行消毒，故C正确；
D、γ射线具有很强的穿透本领，可以用来进行工业探伤，对细胞具有较强的杀伤能力，可以用来治疗某些癌症，故D正确。
本题选不正确的
故选：B。
本题根据各种电磁波的特性和用途，即可解答。
本题考查电磁波的应用，以及电磁波特点、用途的掌握情况。
2.【答案】C
【解析】解：电子带负电，电子开始上偏，根据左手定则，磁场方向垂直纸面向外，故C正确，ABD错误。
故选：C。
粒子在磁场中受到洛伦兹力的作用，根据左手定则可以判断磁场的方向。
本题就是对洛伦兹力的考查，掌握住左手定则即可解决本题。
3.【答案】D
【解析】解：AB.电容器中电场强度方向向上，则下极板带正电，根据安培定则可知，线圈中电流为俯视逆时针方向，故电容器正在充电，振荡电流正在减小，故AB错误；
C.电容器充电过程，两极板间的电场增强，电场能在变大，根据能量守恒定律知线圈中的磁场能正在减小，线圈中的磁场正在减弱，故C错误；
D.如图所示，
线圈中振荡电流减小过程，电流的变化率增大，磁场变化率增大，故自感电动势正在增大，故D正确。
故选：D。
根据安培定则判断线圈的电流方向，结合电容器的极板带电情况，判断电容器的充放电情况；根据电容器充电判断振荡电流的变化；根据能量守恒定律判断线圈中的磁场的变化；根据线圈中振荡电流的变化率增大判断线圈中的自感电动势的变化。
本题考查了LC振荡电路的分析，明确LC振荡电路中电容器和线圈之间各物理量的变化，知道怎么判断电容器是充电还是放电。
4.【答案】C
【解析】解：A、正弦式交变电流的有效值为：I=Im 2=10 2 2A=10A，故A错误；
B、t=0.01s时感应电流最大，线圈位于垂直于中性面的面，故B错误；
C、t=0.02s时感应电流最大，线圈平面与磁场方向平行，故C正确；
D、根据频率与周期的关系可知：f=1T=10.02Hz=50Hz，所以1s内电流方向改变100次，故D错误；
故选：C。
图读出最大值，电流表的读数为有效值I=Im 2；
0.01s时，电流最大，磁通量为零，线圈平面与磁场方向平行；
0.02s时，电流最大，磁通量为零，线框平面与中性面垂直；
根据图乙，T=0.02s，f=1T，从而得到电流方向改变次数。
本题考查了正弦式电流的图象和三角函数表达式。不同的概念、规律之间往往存在内在的联系，弄清相关概念、规律之间的联系。
5.【答案】D
【解析】解：A、开始粒子受到的洛伦兹力方向向下，根据左手定则可知粒子带负电，故A错误；
B、根据图示可知Ⅰ的半径小于Ⅱ的半径，根据洛伦兹力提供向心力可得R=mvqB，则v1