浙江省浙東北（ZDB）聯(lián)盟2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期中聯(lián)考物理試卷

浙東北聯(lián)盟（ZDB）20222023學(xué)年第二學(xué)期期中考試高二物理試卷總分100分考試時間90分鐘選擇題部分一、單選題（本題共13小題，每小題3分，共39分.在每小題給出的四個選項中，有且只有一項是符合題目要求的）1.關(guān)于電磁場和電磁波，下列說法正確的是（）A.能發(fā)生偏振現(xiàn)象說明電磁波是縱波，電磁波的傳播不需要介質(zhì)B.電磁波發(fā)射過程中，使載波隨各種信號而改變的技術(shù)叫做調(diào)諧C.γ射線是波長最短的電磁波，它不可能發(fā)生衍射現(xiàn)象D.電磁波中電場、磁場以及傳播的方向三者之間處處相互垂直【答案】D【解析】【詳解】A．能發(fā)生偏振現(xiàn)象說明電磁波是橫波，電磁波的傳播不需要介質(zhì)，故A錯誤；B．電磁波發(fā)射過程中，使載波隨各種信號而改變的技術(shù)叫做調(diào)制，故B錯誤；C．γ射線是波長最短的電磁波，只要是波，就可以發(fā)生衍射現(xiàn)象，故C錯誤；D．電磁波中電場、磁場以及傳播的方向三者之間處處相互垂直，故D正確。故選D。2.無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、射線合起來，形成了范圍非常廣闊的電磁波譜，不同的電磁波產(chǎn)生的機理不同，表現(xiàn)出的特性也不同，因而其用途也不同．下列應(yīng)用中符合實際的是（）．A.醫(yī)院里常用紫外線對病人進行透視B.醫(yī)院里常用X射線照射病房和手術(shù)室進行消毒C.用紅外射線處理醫(yī)院排放的污水，可殺死各種病原體，保護環(huán)境免受污染D.用射線照射馬鈴薯，可防止其發(fā)芽，以便長期保存【答案】D【解析】【詳解】A．X射線具有較強的穿透能力，醫(yī)院里常用X射線對病人進行透視，故A錯誤；B．紫外線有顯著的化學(xué)作用，可利用紫外線消毒，也可以用來驗鈔，故B錯誤；C．紫外線有顯著的化學(xué)作用，可利用紫外線消毒，所以用紫外線處理醫(yī)院排放的污水，可殺死各種病原體，保護環(huán)境免受污染，故C錯誤；D．用γ射線照射馬鈴薯，可防治其發(fā)芽，以便長期保存，故D正確。故選D。3.隨著智能的發(fā)展，電池低容量和高耗能之間的矛盾越來越突出，無線充電技術(shù)間接解決了智能電池不耐用的問題。如圖所示，當(dāng)充電基座上的送電線圈通入正弦式交變電流后，就會在鄰近的受電線圈中感應(yīng)出電流，最終實現(xiàn)為電池充電。在充電過程中（）A.送電線圈中電流產(chǎn)生的磁場呈周期性變化B.受電線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場恒定不變C.送電線圈和受電線圈無法通過互感實現(xiàn)能量傳遞D.由于和基座沒有導(dǎo)線連接，所以無能量傳遞損失【答案】A【解析】【詳解】AB．送電線圈通入正弦式交變電流，則產(chǎn)生的磁場為交變磁場，呈周期性變化，由楞次定律可知受電線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場為交變磁場，故A正確，B錯誤；C．送電線圈和受電線圈可以通過互感實現(xiàn)能量傳遞，故C錯誤；D．由于有漏磁現(xiàn)場的存在，所以能量的傳遞過程有損失，故D錯誤。故選A。4.關(guān)于課本中出現(xiàn)的幾幅圖片，下列依次的解釋正確的是（）A.真空冶煉爐利用線圈產(chǎn)生的熱量使金屬熔化B.為了增強電磁爐線圈產(chǎn)生的磁場，可以用鐵質(zhì)材料制作與金屬鍋接觸的電磁爐面板C.用互相絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯可以減小變壓器鐵芯中的渦流D.探雷器使用必須不斷的移動，當(dāng)探雷器靜止在地雷上方時，將無法報警【答案】C【解析】【詳解】A．真空冶煉爐利用渦流通過金屬產(chǎn)生的熱量使金屬熔化,，A錯誤；B．用鐵質(zhì)材料制作與金屬鍋接觸的電磁爐面板，則磁場會在面板表面產(chǎn)生大量的熱量，存在很大的安全隱患，B錯誤；C．用互相絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯，可以減小變壓器鐵芯中的渦流，C正確D．探雷器的探頭可以輻射電磁場，當(dāng)探頭靠近有金屬部件的地雷時，會產(chǎn)生渦流，從而引發(fā)報警，D錯誤。故選C。5.如圖所示，M、N為一對水平放置的平行金屬板，兩板間存在互相垂直的勻強電場和勻強磁場，磁場垂直紙面向里，現(xiàn)有一帶負電粒子以水平向右的速度v勻速穿過平行金屬板，不計粒子所受的重力。下列說法正確的是（）A.產(chǎn)生勻強電場的兩個極板，上極板的電勢要比下極板的電勢低B.若該帶電粒子帶上正電荷，以同樣的速度v入射，會發(fā)生偏轉(zhuǎn)C.若該帶電粒子的入射速度，它在剛進入板間的一小段時間內(nèi)速度增加D.若該帶電粒子的入射速度，它在剛進入板間的一小段時間內(nèi)將向上偏轉(zhuǎn)【答案】D【解析】【詳解】A．由于帶負電的粒子在復(fù)合場中做勻速直線運動，根據(jù)左手定則可知，粒子受到的洛倫茲力向下，故電場力向上，上極板的電勢高于下極板的電勢，A錯誤；B．若該帶電粒子帶上正電荷，以同樣的速度v入射，洛倫茲力和電場力的大小均不變，只不過此時電場力向下，洛倫茲力向上，二者依然平衡，還是做勻速直線運動，B錯誤；C．若該帶電粒子的入射速度，洛倫茲力大于電場力，粒子向下偏轉(zhuǎn)一小段時間，洛倫茲力不做功，電場力做負功，動能減小，粒子的速度減小，C錯誤；D．若該帶電粒子的入射速度，洛倫茲力小于電場力，粒子向上偏轉(zhuǎn)一小段時間，D正確。故選D。6.在變電站里，電流互感器經(jīng)常被用來監(jiān)測電網(wǎng)上的強電流。下列選項中能正確反映其工作原理的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】電流互感器是利用變壓器的原理將原線圈的高電流變至副線圈的低電流，所以電流互感器應(yīng)串聯(lián)在電路中，且根據(jù)理想變壓器原副線圈電流之比等于匝數(shù)比的倒數(shù)可知副線圈的匝數(shù)應(yīng)比原線圈的匝數(shù)多。故選C。7.如圖甲所示，長直導(dǎo)線與閉合金屬環(huán)位于同一平面內(nèi)，長直導(dǎo)線中通入電流i隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示。規(guī)定直導(dǎo)線中電流方向向上為正，則在0～T時間內(nèi)，下列說法正確的是（）A.感應(yīng)電流方向先順時針后逆時針 B.感應(yīng)電流方向先逆時針后順時針C.環(huán)受到的安培力先向左后向右 D.環(huán)受到的安培力方向一直向左【答案】C【解析】【詳解】AB．直導(dǎo)線中的電流先向下減小后向上增加，則穿過線圈的磁通量先向外減小后向里增加，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流方向始終為逆時針方向，選項AB錯誤；CD．圓環(huán)受的安培力由靠近直導(dǎo)線部分的圓環(huán)決定，因靠近直導(dǎo)線部分的圓環(huán)電流向下，則根據(jù)左手定則可知，環(huán)受到的安培力先向左后向右，選項C正確，D錯誤。故選C。8.如圖甲、乙所示的電路中，當(dāng)A、B與M、N接10V交流電壓時，C、D間電壓為4V，P、Q間電壓也為4V?，F(xiàn)把C、D與P、Q接4V直流電壓，則A、B間和M、N間的電壓分別是（）A.20V，4V B.4V，4V C.4V，10V D.10V，4V【答案】B【解析】【詳解】如圖甲所示是一個自耦變壓器，其工作原理為互感現(xiàn)象，C、D接4V直流電壓，變壓器不能起到變壓作用，A、B兩點的電勢分別等于C、D兩點的電勢，故A、B間為4V。如圖乙所示是一個分壓電路，當(dāng)M、N作為輸入端時，上下兩個電阻上的電壓跟它們的電阻的大小成正比，但是當(dāng)把電壓加在P、Q兩端時，M、P兩點的電勢相等，所以當(dāng)P、Q接4V直流電壓時，M、N兩端電壓也是4V。故選B。9.如圖所示，L1和L2是兩個相同的小燈泡，L是一個自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其電阻與R相同，在開關(guān)S接通或斷開時，下列說法正確的是（??）A.接通瞬間，L2比L1亮；斷開時，L1后熄滅 B.接通瞬間，L1比L2亮；斷開時，L1后熄滅C.接通瞬間，L2比L1亮；斷開時，L2后熄滅 D.接通瞬間，L1比L2亮；斷開時，L2后熄滅【答案】B【解析】【詳解】接通瞬間，電感線圈產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流增加，可視為斷路，流過燈泡L1的電流分成兩路分別流過燈泡L2、電阻R，所以流過燈泡L1的電流大，所以接通瞬間，L1燈比L2燈亮；斷開時，電感L的電流不會立馬消失，相當(dāng)電源，電流會流向燈泡L1，所以L1后熄滅。故選B。10.交通警察測酒駕是為了防止酒后駕車產(chǎn)生交通悲劇。某種酒精測試儀是利用二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器，酒精氣體傳感器的電阻隨酒精氣體濃度的變化而變化。在如圖所示的電路中，若二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器的電阻與酒精氣體的濃度倒數(shù)成正比，那么電壓表示數(shù)U與酒精氣體濃度c之間的對應(yīng)關(guān)系正確的是（）A.U越小，表示c越大，c與U成反比B.U越小，表示c越大，c與U不成反比C.U越小，表示c越小，c與U成正比D.U越大，表示c越大，c與U不成正比【答案】B【解析】【詳解】設(shè)酒精氣體傳感器的電阻為，則有是比例系數(shù)，根據(jù)歐姆定律得，電壓表示數(shù)可知，U越小，表示c越大，但c與U不成反比。故選B。11.水平平行導(dǎo)軌間距為d，一端跨接一個電阻R，勻強磁場的磁感強度為B，方向垂直于平行金屬導(dǎo)軌所在平面，如圖一根金屬棒與導(dǎo)軌成θ角放置，金屬棒與導(dǎo)軌的電阻均不計。當(dāng)金屬棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在金屬導(dǎo)軌上滑行時，則下列說法正確的是（）A.電阻兩端電壓為 B.通過電阻的電流為C.金屬棒受到的安培力為 D.電阻的熱功率為【答案】C【解析】【詳解】AB．由于金屬棒與磁場垂直，當(dāng)金屬棒沿垂直于棒的方向以速度v滑行時，金屬棒切割磁感線有效的切割長度為，電阻兩端電壓為根據(jù)閉合電路歐姆定律可知通過R的電流為故AB錯誤；C．金屬棒受到的安培力為故C正確；D．電阻的熱功率為故D錯誤。故選C。12.如圖所示，一個邊長為l、總電阻為R的單匝等邊三角形金屬線框，在外力的作用下以速度v勻速穿過寬度均為l的兩個有界勻強磁場，磁場的磁感應(yīng)強度大小均為B，方向相反。線框運動方向始終與底邊平行且與磁場邊界垂直。取順時針方向的電流為正，從圖示位置開始，線框中的感應(yīng)電流i與線框沿運動方向的位移x之間的函數(shù)圖象是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】線框進入第一個磁場時，切割磁感線的有效長度在均勻變化，在位移由0到過程中，切割有效長度由0增到；在位移由到的過程中，切割有效長度由減到0。在時，有電流為正。線框穿越兩磁場邊界時，線框在兩磁場中切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等且同向，切割的有效長度也在均勻變化。在位移由到過程中，切割有效長度由0增到；在位移由到2過程中，切割有效長度由，減到0。在時，有電流為負。線框移出第二個磁場時的情況與進入第一個磁場相似，故選A。13.回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源相連接的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中有周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能被加速，兩個D形金屬盒中有垂直于盒面、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場。如圖所示，兩D形盒間的狹縫很小，兩D形盒接在電壓為U、頻率為f的交流電源上，若A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子在回旋加速器中被加速，下列說法正確的是（）A.A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子在磁場中運動的周期的一半和高頻交流電的周期相等B.若只有交流電壓U增大為2倍，則質(zhì)子從回旋加速器中射出時的動能增加為2倍C.若只有D形盒的半徑增大為2倍，則質(zhì)子從回旋加速器中射出時的動能增加為2倍D.若只有D形盒中磁感應(yīng)強度大小B增大2倍，則其所接交流電頻率f必須增大2倍才能使裝置正常加速質(zhì)子【答案】D【解析】【詳解】A．粒子在回旋加速器的磁場中運動的周期和高頻交流電的周期相等，故A錯誤；BC．當(dāng)粒子從D形盒出來時速度最大，根據(jù)可得那么質(zhì)子獲得的最大動能則最大動能與交流電壓U無關(guān)，跟D形盒半徑的平方成正比，若只有D形盒的半徑增大為2倍，則質(zhì)子從回旋加速器中射出時的動能增加為4倍，故BC錯誤；D．根據(jù)又交流電的頻率與粒子做圓周勻的頻率相等若只有D形盒中磁感應(yīng)強度大小B增大2倍，則其所接交流電頻率f必須增大2倍才能使裝置正常加速質(zhì)子，故D正確。故選D。二、選擇題Ⅱ（本題共2小題，每小題3分，共6分.每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合題目要求的。全部選對的得3分，選對但不選全的得2分，有選錯的得0分）14.如圖所示為理想LC振蕩回路，此時刻線圈中的磁場方向如圖，電容器極板間的場強正在減弱，下列說法正確的是（）A.如圖所示的時刻電容器正在放電 B.如圖所示的時刻電流正在減小C.電路中的電場能在向磁場能轉(zhuǎn)化 D.上極板的電勢高于下極板【答案】AC【解析】【詳解】電容器極板間的場強正在減弱則電容器在放電，電場能轉(zhuǎn)化為磁場能，則電流逐漸增大，結(jié)合磁感線方向可知下極板帶正電，則上極板的電勢低于下極板。故選AC。15.如圖下端封閉、上端開口、高h=0.9m內(nèi)壁光滑的細玻璃管豎直放置，管底有一質(zhì)量m=40g、電荷量q=0.5C的小球，整個裝置以v=8m/s的速度沿垂直于磁場方向進入B=0.3T方向水平的勻強磁場，由于施加的外力作用，玻璃管在磁場中的速度保持不變，最終小球從上端管口飛出。取g=10m/s2，則從進入磁場到小球飛出管口的過程中（）A.施加的外力為恒力 B.小球做勻變速曲線運動C.小球的最大速度為10m/s D.施加外力的最大功率為7.2W【答案】BCD【解析】【詳解】B．小球在水平方向隨玻璃管做勻速運動，將受到豎直向上的洛倫茲力作用，大小為小球的重力為所以小球在豎直方向上做勻加速直線運動，水平方向上隨著管向左做勻速運動，則小球?qū)⒆鰟蜃兯偾€運動，故B正確；A．小球在玻璃管運動的過程中，受到洛倫茲力的水平分量大小為因小球豎直分速度增大，則增大，所以小球在管中運動的過程中所受洛倫茲力增大，小球水平方向隨玻璃管做勻速運動，故管壁對小球的作用力和洛倫茲力的水平分量等大、反向，則對玻璃管所施加的外力為變力，故A錯誤；C．小球所受的合外力大小為可得其運動的加速度大小為則小球在豎直方向上的最大速度為解得小球從進入磁場到小球飛出管口的過程中的最大速度為故C正確；D．對玻璃管所施加外力的最大值為則所施加外力的最大功率為故D正確。故選BCD。非選擇題部分三、非選擇題（本題共5小題，共55分）實驗題（Ⅰ、Ⅱ兩題共14分）16.小張同學(xué)用圖甲的實驗裝置“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”。閉合開關(guān)瞬間，發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn)了一下。（1）閉合開關(guān)穩(wěn)定后，將滑動變阻器的滑片向右滑動過程中，靈敏電流計的指針___________（填“向左偏轉(zhuǎn)”、“向右偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）；（2）閉合開關(guān)穩(wěn)定后，將線圈A從線圈B抽出過程中，靈敏電流計的指針__________（填“向左偏轉(zhuǎn)”、“向右偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）；（3）如圖乙所示，Rt為熱敏電阻，其阻值隨著周圍環(huán)境溫度的升高而減小。輕質(zhì)金屬環(huán)A用輕繩懸掛，與長直螺線管共軸，并位于其左側(cè)。若周圍環(huán)境溫度急劇上升時，從右向左看，金屬環(huán)A中電流方向_______（填“順時針”或“逆時針”），金屬環(huán)A將向__________（填“左”或“右”）運動。【答案】（1）向左偏轉(zhuǎn)（2）向右偏轉(zhuǎn)（3）①.順時針②.左【解析】【小問1詳解】由于閉合開關(guān)瞬間，線圈B中磁通量增大，靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn)。將滑動變阻器的滑片向右滑動過程中，線圈A中電流增大，線圈B中磁通量增大，由楞次定律可知，此時電流計的指針向左偏轉(zhuǎn)。【小問2詳解】將線圈A從線圈B抽出的過程中，線圈B的磁通量減小，與閉合開關(guān)瞬間相比，由楞次定律可知，此時電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)。【小問3詳解】[1][2]由圖中電流方向和右手螺旋定則可知，通電螺旋管的磁場方向水平向右，當(dāng)周圍環(huán)境溫度急劇上升時，熱敏電阻阻值減小，通電螺旋管的電流增大，磁場增強，金屬環(huán)A中磁通量增大，根據(jù)“增反減同”可得，從右向左看，金屬環(huán)A中電流方向順時針。根據(jù)“増離減靠”金屬環(huán)A將向左運動。17.霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場傳感器，通過霍爾效應(yīng)實驗測定的霍爾系數(shù)，能夠判斷半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數(shù)，霍爾電壓U（3、4接線端的電壓）、電流I和磁感應(yīng)強度大小B的關(guān)系為，式中的比例系數(shù)K稱為霍爾系數(shù)。若構(gòu)成霍爾元件的材料“甲”的導(dǎo)電物質(zhì)帶正電，材料“乙”的導(dǎo)電物質(zhì)帶負電。（1）霍爾元件通過如圖所示電流I時，接線端4點的電勢高于接線端3點，則該材料是_________。（填“甲”或“乙”）（2）已知霍爾元件的厚度為d，寬度為b，磁感應(yīng)強度大小為B，自由電荷帶電量為q，單位體積內(nèi)自由電荷的個數(shù)為n，自由電荷的平均定向移動速率為v，已知電流滿足，S為電流流過的橫截面積，則金屬板上、下兩面之間的電勢差的絕對值（霍爾電壓）U=_________，則霍爾系數(shù)K=__________。（用B、d、b、q、n、v表示）【答案】（1）乙（2）①.②.【解析】【小問1詳解】由于接線端4點的電勢高于接線端3點，根據(jù)左手定則可知導(dǎo)電物質(zhì)帶負電，故為乙材料；【小問2詳解】[1]由于粒子在復(fù)合場中做勻速直線運動，受力平衡，則有解得[2]根據(jù)解得聯(lián)立上述各式可得18.如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2。原線圈接電壓為（V）的交流電源，副線圈接R=11Ω的電阻，電壓表讀數(shù)為22V，電流表和電壓表可視為理想電表。求：（1）理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比；（2）原線圈中電流表的示數(shù)。【答案】（1）；（2）0.2A【解析】【詳解】（1）原線圈電壓的有效值電壓表讀數(shù)為副線圈電壓的有效值理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比（2）副線圈中電流的有效值=2A由理想變壓器功率關(guān)系得=0.2A19.如圖所示，在與水平方向成37°角金屬導(dǎo)軌間連一電源，電源電動勢E=1.5V，內(nèi)阻r=0.5Ω，在相距L=1m的平行導(dǎo)軌上垂直于導(dǎo)軌放一重0.3N的金屬棒ab，棒在兩導(dǎo)軌間電阻R=4.5Ω，其余電阻不計，磁場方向豎直，導(dǎo)軌和金屬棒之間的摩擦因數(shù)μ=0.5，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，導(dǎo)體棒靜止，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）磁感應(yīng)強度B的方向；（2）流過金屬棒的電流強度大??；（3）勻強磁場的磁感應(yīng)強度取值范圍?！敬鸢浮浚?）磁場方向豎直向上；（2）0.3A；（3）【解析】【詳解】（1）根據(jù)題意故要使導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)左手定則可知，磁場方向豎直向上，導(dǎo)體棒受到的安培力沿斜面向上；（2）由閉合電路的歐姆定律可得=0.3A（3）當(dāng)導(dǎo)體棒有下滑趨勢時，則有當(dāng)導(dǎo)體棒有上滑趨勢時故磁感應(yīng)強度的取值范圍為20.研究性學(xué)習(xí)小組在研究航母的彈射裝置時，根據(jù)自己所學(xué)知識設(shè)計其模擬電路如圖所示，左側(cè)直流電源為一半徑為的水平金屬圓環(huán)，圓環(huán)平面區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的、磁感應(yīng)強度大小為的勻強磁場，一根長度略大于的金屬桿一端置于圓環(huán)上，另一端與過圓心O的豎直的轉(zhuǎn)軸連接，轉(zhuǎn)軸帶動金屬桿轉(zhuǎn)動，在圓環(huán)邊緣和轉(zhuǎn)軸處引出導(dǎo)線分別與雙向開關(guān)的鍵1和超級電容器一端相連，超級電容器另一端和開關(guān)S相連。超級電容器的電容C=1F。兩根固定于水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距，磁感應(yīng)強度大小的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面向外。質(zhì)量、（其他電阻均不計）的金屬棒MN垂直放在兩導(dǎo)軌間處于靜止?fàn)顟B(tài)，并與導(dǎo)軌良好接觸。開關(guān)S先接1，當(dāng)金屬桿勻速轉(zhuǎn)動時使電容器完全充電，然后將S接至2，MN開始向右加速運動。當(dāng)回路中電流為零，MN達到最大速度，之后離開導(dǎo)軌。若電源的輸出電壓為20V，求：（1）當(dāng)開關(guān)S接1充電時，a、b兩