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菏泽市2022-2023学年高二下学期期中考试
物理试题（B）
2023.04
注意事项：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分100分，考试时间90分钟.
2.答题前，考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置.
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答.超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效.
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.
1.某区域内磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，则该磁场（ ）
A.不会在周围空间产生电场
B.会在周围空间产生恒定的电场
C.会在周围空间产生变化的电场
D.会在周围空间产生电磁波
2.传感器的应用越来越广泛，以下关于传感器在生产生活中的实际应用，说法正确的是（ ）
A.电梯能对超出负载作出“判断”，主要利用的是力传感器
B.宾馆的自动门能“感受”到人走近，主要利用的是声音传感器
C.检测汽车尾气排放是否符合标准，主要利用的是热传感器
D.红外测温枪向人体发射红外线，从而测量人体温度
3.如图所示，抽成真空的玻璃管水平放置，左右两个电极分别连接到高压电源两极，阴极发射的电子自左向右运动.一条形磁铁与水平面垂直，当磁铁N极从正下方靠近玻璃管，则电子将（ ）
A.向上偏转 B.向下偏转
C.向纸面内偏转 D.向纸面外偏转
4.如图所示的电路，线圈的电阻忽略不计，闭合开关S，待电路达到稳定状态后断开开关S，LC电路中将产生电磁振荡.如果规定线圈中的电流方向从a到b为正，断开开关的时刻，则电感线圈中电流i随时间t变化的图像为（ ）
A B C D
5.如图所示，空心铝管竖直固定，磁性比较强的小圆柱形永磁体（圆柱直径略小于铝管的内径）从管的上端口由静止释放，磁铁在管中运动时，没有与铝管内壁发生摩擦.下列说法正确的是（ ）
A.磁铁沿管做自由落体运动
B.磁铁受到的阻力方向一直向上
C.若管足够长，磁体可能会停在管中某一位置
D.若管足够长，磁体可能会沿管向上运动
6.如图甲所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环，导体环所围面积为.当磁感应强度B随时间t按乙图变化时，则导体环中（ ）
甲 乙
A.0~1s内与1~2s内，电流方向相反
B.0~2s内与2~4s内，电流方向相同
C.时，感应电流为零
D.时，感应电动势大小为0.01V
7.如图所示，正方形abcd区域（包含边界）存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B.一质量为m、电量为q的正电粒子从a点沿着ab方向射入磁场中，边长为l，不计粒子的重力，为使粒子从cd边射出磁场区域，粒子的速度可能为（ ）
A. B.
C. D.
8.如图所示，正三棱柱的底面边长与高均为L，将长为3L的粗细均匀的铜棒弯折并沿固定.空间中存在方向垂直三棱柱底面abc的匀强磁场，磁感应强度为B，当导线中通沿方向的电流I时，铜棒受到的安培力大小为（ ）
A. B.
C. D.
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，有选错的得0分.
9.如图所示为交流发电机的示意图，电阻与电流表串联后接在电刷E、F间，线圈ABCD绕垂直于磁场方向的转轴逆时针匀速转动，下列说法正确的是（ ）
A.线圈经过图示位置时线圈磁通量的变化率为零
B.线圈经过图示位置时电流方向沿DCBA
C.线圈经过图示位置时电流最大
D.线圈每经过图示位置，电流方向就会发生改变
10.如图所示，理想变压器原线圈匝数，副线圈的匝数为，为定值电阻，为滑动变阻器，所有电表均为理想交流电表，输入端M、N所接的正弦式交变电压的表达式为.下列说法正确的有（ ）
A.电压表的示数为
B.电压表的示数为
C.若将的滑片P向下滑动，电流表A的示数减小
D.若将的滑片P向上滑动，电压表的示数变大
11.如图所示为回旋加速器的示意图，和是两个中空的半圆金属盒，A为粒子源，匀强磁场的磁感应强度为B，金属盒半径为R.用该回旋加速器加速某带电粒子，已知粒子的电荷量为q、质量为m，忽略在带电粒子电场中运动的时间，不考虑加速过程中的相对论效应，不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A.粒子从磁场中获得能量
B.粒子从电场中获得能量
C.交流电源的周期等于
D.粒子获得的最大动能与成正比
12.如图所示，由同种材料、粗细均匀的电阻丝绕制成的矩形导体框abcd的ab边长为、bc边长为，在外力作用下以速度v向右匀速进入有界匀强磁场，第一次ab边与磁场边界平行、第二次bc边与磁场边界平行.不计空气阻力，则先后两次进入过程（ ）
A.线圈中电流之比为
B.外力做功的功率之比为
C.通过导体棒截面的电量之比为
D.刚进入磁场时，a、b两点间的电势差之比为
三、非选择题：本题共6小题，共60分.
13.（6分）用如图所示的电路研究自感现象，图中L是自感系数很大的线圈，但其自身的阻几乎为0，a和b是两个相同的小灯泡.请回答下列问题：
（1）当开关S由断开变为闭合瞬间，a、b两个灯泡的亮度变化情况是___________；
A.a立刻发光且亮度保持不变
B.a立刻发光且逐渐变暗直至熄灭
C.b立刻发光且逐渐变暗
D.b立刻发光且逐渐变亮
（2）当开关S由闭合变为断开瞬间，观察两个灯泡的亮度变化情况，将观察到a______________________，b_________________________.
14.（8分）某同学做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验，可拆变压器如图所示.
（1）观察变压器的铁芯，它的结构和材料是_____________；
A.整块硅钢铁芯 B.整块不锈钢铁芯
C.绝缘的铜片叠成 D.绝缘的硅钢片叠成
（2）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，匝数多的线圈导线___________（填“粗”或“细”）；
（3）某次实验中，将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，电源电压调至8.0V，用电表测得副线圈两个接线柱之间的电压为3.9V，则此时接入的副线圈可能“___________”和“__________”两个接线柱；
（4）对比多次实验数据，发现实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别，请写出一条导致出现该问题的原因__________________________________________.
15.（8分）如图所示，质量为m、长为L的导体棒ab用两绝缘细线悬挂于、，并处于匀强磁场中.当导体棒通以沿ab的电流I，且保持静止时，悬线与竖直方向夹角为.已知重力加速度大小为g.
（1）若磁场竖直向下，求匀强磁场的磁感应强度；
（2）若磁场平行悬线斜向下，求匀强磁场的磁感应强度.
16.（10分）一小夜灯标有“，”字样，插进生活用电插座即可正常发光.拆开外壳发现小夜灯内部自带变压器，这相当于交流电源（t的单位为s，u的单位为V）通过理想变压器对灯泡供电，小夜灯工作时的电路图如图所示，求：
（1）小夜灯内部变压器匝数比；
（2）流过变压器原线圈的电流.
17.（12分）MN和PQ是两根互相平行、竖直放置的光滑金属导轨，两导轨间距为L，导轨上端PM之间接开关S和阻值为R的电阻.磁场垂直导轨平面向里，磁感应强度大小为B.ab是一根与导轨垂直而且始终与导轨接触良好的金属杆，金属杆质量为m、电阻为r.开关S断开，让ab由静止开始自由下落，当ab下落h时将开关S闭合，ab棒继续加速.已知导轨足够长，且电阻不计，重力加速度大小为g，求：
（1）S闭合后ab中电流方向；
（2）S闭合时ab中电流的大小；
（3）电阻R的最大电功率.
18.（16分）如图所示，PQ为两正对的平行板金属板的中轴线，板间电场强度、方向向下，磁场方向垂直纸面向里.在平行板右侧建立xOy坐标系，第一象限内y轴与边界OF之间有垂直xOy平面向外的匀强磁场，OF和y轴的夹角；第四象限内有垂直xOy平面向外的匀强磁场.一电荷量、质量的正粒子，以的速度沿PQ方向射入平行板，沿PQ穿出平行板后从y轴上点垂直于y轴射入磁场区域.粒子通过x轴上点N（图中未画出）时速度方向与x轴正方向的夹角为，粒子进入第四象限后恰好未从y轴射出，粒子所受重力不计，求：
（1）两板间磁场的磁感应强度大小；
（2）y轴与OF间磁场的磁感应强度大小；
（3）粒子在第一象限内运动的时间（结果保留两位有效数字）；
（4）第四象限内磁场的磁感应强度大小（结果保留两位有效数字）.
高二物理试题（B）参考答案
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.
1.B 2.A 3.C 4.D 5.B 6.D 7.C 8.A
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，有选错的得0分.
9.BC 10.AC 11.BD 12.AD
三、非选择题：本题共6小题，共60分.
13.（每空2分，共6分）
（1）BD （2）突然变亮再逐渐熄灭 立即熄灭
14.（每问2分，共8分）
（1）D （2）细 （3）0 4
（4）变压器铁芯漏磁，铁芯在交变磁场作用下发热，原、副线圈上通过的电流发热等等
15.（8分）
解：（1）磁场竖直向下时导体棒受力情况如图所示
由平衡条件得：（2分）
导体棒所受安培力：（1分）
解得：（1分）
（2）磁场平行悬线斜向下时导体棒受力情况如图所示
由平衡条件得：（2分）
导体棒所受安培力：（1分）
解得：（1分）
16.（10分）
解：（1）小夜灯正常发光时两端的电压（1分）
原线圈两端的电压（2分）
根据原副线圈电压与匝数的关系有（2分）
解得：（1分）
（2）根据原副线圈电流与匝数的关系有（2分）
解得：（2分）
17.（12分）
解：（1）由右手定则可知，ab中电流方向由a向b（2分）
（2）设S闭合时ab速度大小为v
由动能定理：（1分）
ab切割产生的电动势：（2分）
电路中的电流：（1分）
解得：（1分）
（3）当ab匀速运动时，电阻R的最大电功率
设ab匀速运动的速度为，此时安培力等于重力
即：（2分）
（1分）
电阻R的热功率：（1分）
解得：（1分）
18.（16分）
解：（1）离子沿直线PQ运动，则：（2分）
代入数据解得：（1分）
（2）粒子通过x轴时的速度方向与x轴正方向的夹角为，则粒子垂直于OF离开磁场，即粒子在磁场中做圆周运动的圆心为O点，可得粒子运动半径（1分）
由牛顿第二定律：（1分）
解得：（1分）
（3）粒子在y轴与边界OF之间运动周期（1分）
粒子在y轴与边界OF之间运动时间（1分）
【或（2分）】
粒子在边界OF与x轴之间运动距离（1分）
粒子在边界OF与x轴之间运动时间（1分）
粒子在第一象限内运动的时间（1分）
（4）由几何关系可知：（1分）
粒子在第四象限内的运动轨迹与y轴相切，则
（2分）
由牛顿第二定律：（1分）
解得：（1分）