四川省眉山市仁壽縣2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期6月期末考試物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1仁壽縣22級高二下期期末校際聯(lián)考物理試卷一、單選題（每題4分）1.電磁炮是利用電磁發(fā)射技術(shù)制成的一種先進武器。如圖所示是導(dǎo)軌式電磁炮的原理結(jié)構(gòu)示意圖。一對足夠長的光滑水平金屬加速導(dǎo)軌M、N與可控電源相連，導(dǎo)軌電阻不計，在導(dǎo)軌間有豎直向上的勻強磁場。裝有“電磁炮”彈體的導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌M、N上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，空氣阻力不計。在某次試驗發(fā)射時（）A.若要導(dǎo)體棒向右加速，則電流需從a端流向b端B.導(dǎo)軌間磁場方向若改為水平向右導(dǎo)體棒仍可加速C.若電源為恒壓源，則導(dǎo)體棒可做勻加速直線運動D.若電源為恒流源，則導(dǎo)體棒可做勻加速直線運動〖答案〗D〖解析〗A．由左手定則知，若要導(dǎo)體棒向右加速，則電流需從b端流向a端，A錯誤；B．由左手定則知，導(dǎo)軌間磁場方向若改為水平向右，若電流方向b端流向a端，則電流產(chǎn)生安培力向下，若電流方向a端流向b端，則電流產(chǎn)生安培力向上，兩種情況都不會使導(dǎo)體棒加速，B錯誤；C．若電源輸出電壓恒定，隨著導(dǎo)體棒運動的速度增加，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的反向電動勢增加，從而回路電流強度減小，使棒受到的安培力減小，導(dǎo)體棒不會做勻加速直線運動，C錯誤；D．若電源為恒流源，導(dǎo)體棒所受安培力為回路電流強度不變，使棒受到的安培力恒定，導(dǎo)體棒做勻加速直線運動，D正確；故選D。2.如圖所示，固定長直導(dǎo)線的正上方用絕緣細(xì)線懸掛一金屬圓環(huán)，靜止時金屬圓環(huán)的中心位于點。現(xiàn)在導(dǎo)線中通有水平向右的恒定電流，將金屬圓環(huán)的中心拉到位置無初速度釋放，金屬圓環(huán)的中心運動到位置后反向運動，已知金屬圓環(huán)和長直導(dǎo)線始終在同一平面內(nèi)，且細(xì)線始終處于張緊狀態(tài)。則金屬圓環(huán)從到位置的過程中（）A.圓環(huán)中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生B.圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向先順時針再逆時針方向C.圓環(huán)受到安培力的方向總是豎直向上D.圓環(huán)所受安培力的方向總是水平向左〖答案〗B〖解析〗AB．根據(jù)安培定則，通電直導(dǎo)線下方區(qū)域磁場方向垂直紙面向里，上方區(qū)域磁場方向垂直紙面向外，圓環(huán)由a點開始運動到最低點過程中，磁通量增大，根據(jù)楞次定律，圓環(huán)中感應(yīng)電流的磁場方向垂直紙面向里，感應(yīng)電流的方向順時針，從O到b的過程中，磁通量減小，感應(yīng)電流的方向逆時針，故A錯誤，B正確；CD．因為磁感應(yīng)強度在水平方向均勻分布，把圓環(huán)分成若干份，可以知道對稱的一小段在水平方向的安培力是大小相等，方向相反的，圓環(huán)下方部分所處的磁場強于上方部分，故圓環(huán)從a到O過程所受安培力方向豎直向上，從O到b過程受安培力豎直向下，故CD錯誤。故選B。3.地面附近空間中存在著水平方向的勻強電場和勻強磁場，已知磁場方向垂直于紙面向里。一個帶電油滴沿著一條與豎直方向成α角的直線MN運動。由此可以判斷（）A.如果油滴帶正電，它是從N點運動到M點B.如果油滴帶正電，它可能從M點運動到N點，也可能從N點運動到M點C.如果水平電場方向向右，油滴帶正電，從M點運動到N點D.如果水平電場方向向右，油滴帶負(fù)電，從N點運動到M點〖答案〗D〖解析〗帶電油滴做直線運動，由于洛倫茲力會隨著速度的變化而變化，所以帶電油滴定做勻速直線運動，為了滿足受力平衡，受力一定如圖所示AB．如果油滴帶正電，根據(jù)左手定則可知，油滴是從M點運動到N點，故AB錯誤；CD．如果水平電場方向向右，可知油滴帶負(fù)電，根據(jù)左手定則可知，油滴是從N點運動到M點，故C錯誤，D正確。故選D。4.下列現(xiàn)象中利用的主要原理與電磁感應(yīng)無關(guān)的是（）A.如圖甲，磁鐵穿過一個固定的閉合線圈上下振動，磁鐵很快就能停下來B.如圖乙，電線的兩端與靈敏電流計的接線柱相連，兩學(xué)生搖動電線，發(fā)現(xiàn)電流計有示數(shù)C.如圖丙，真空冶煉爐外有線圈，線圈中通入高頻交流電，爐內(nèi)金屬能迅速熔化D.如圖丁，把一根柔軟的彈簧懸掛起來，使它的下端剛好跟槽中的水銀接觸，通電后彈簧上下振動〖答案〗D〖解析〗A．如圖甲，磁鐵穿過一個固定的閉合線圈上下振動，由于電磁阻尼，則磁鐵很快就能停下來，與電磁感應(yīng)有關(guān)，選項A不符合題意；B．如圖乙，電線的兩端與靈敏電流計的接線柱相連，兩學(xué)生搖動電線，切割地磁場產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計有示數(shù)，與電磁感應(yīng)有關(guān)，選項B不符合題意；C．如圖丙，真空冶煉爐外有線圈，線圈中通入高頻交流電，爐內(nèi)金屬上產(chǎn)生渦流從而產(chǎn)生大量的熱能迅速熔化，與電磁感應(yīng)有關(guān)，選項C不符合題意；D．如圖丁，把一根柔軟的彈簧懸掛起來，使它的下端剛好跟槽中的水銀接觸，通電后彈簧上下振動，這屬于電流之間的相互作用，與電磁感應(yīng)現(xiàn)象無關(guān)，選項D符合題意。故選D。5.如圖所示，A、B是兩盞完全相同的白熾燈，L是電阻不計的電感線圈，如果斷開開關(guān)，接通，A、B兩燈都能正常發(fā)光。若最初是接通的，是斷開的，那么下列描述中正確的是（）A.剛接通，A燈就立即亮，B燈延遲一段時間才亮B.剛接通時，A燈延遲一段時間才亮，B燈就立即亮C.接通到電路穩(wěn)定，A燈變暗，B燈由亮變暗最后熄滅D.接通，電路穩(wěn)定后再斷開時，A燈立即熄滅，B燈先亮一下，然后熄滅〖答案〗D〖解析〗ABC．剛接通時，由于電感線圈L會發(fā)生通電自感現(xiàn)象，使通過線圈的電流由零逐漸增大，所以燈泡A、B會同時變亮；從接通到電路穩(wěn)定，由于線圈的電阻不計，B燈相當(dāng)于與一段導(dǎo)線并聯(lián)，則B燈被短路，B燈由亮變暗最后熄滅，電源只給A燈供電，A燈將變得更亮，故ABC錯誤；D．接通，電路穩(wěn)定后再斷開時，A燈與電路斷開將立即熄滅，而B燈與電感線圈構(gòu)成閉合電路，由于線圈的自感現(xiàn)象，B燈會先亮一下，然后熄滅，故D正確。6.如圖甲所示，一個矩形線框在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，線框內(nèi)磁通量隨時間t變化的情況如圖乙所示，則下列說法中正確的是（）A.時刻線框中的感應(yīng)電動勢最大 B.時刻線框平面與中性面重合C.，時刻交流電方向各改變1次 D.、時刻線框中感應(yīng)電流的方向相同〖答案〗B〖解析〗A．時刻線框中的磁通量最大，此時感應(yīng)電動勢最小，選項A錯誤；B．時刻線框中的磁通量最大，此時線框平面與中性面重合，選項B正確；C．，時刻感應(yīng)電動勢最大，此時交流電方向不改變，選項C錯誤；D．時刻線框中感應(yīng)電流最大，時刻感應(yīng)電流為零，選項D錯誤。故選B。7.如圖所示，甲是回旋加速器，乙是磁流體發(fā)電機，丙是速度選擇器，丁是霍爾元件，下列說法正確的是（）A.甲圖如果加速電壓減小，那么粒子最終的最大動能也會減小B.乙圖可通過增加勻強磁場的磁感應(yīng)強度來增大電源電動勢C.丙圖可以判斷出帶電粒子的電性，粒子只能從左側(cè)沿直線勻速通過速度選擇器D.丁圖中產(chǎn)生霍爾效應(yīng)時，穩(wěn)定時一定是D側(cè)面電勢高〖答案〗B〖解析〗A．粒子在磁場中滿足設(shè)回旋加速器D型盒的半徑為R，可推導(dǎo)出粒子的最大動能為由此可知，粒子的最大動能為加速電壓無關(guān)，故A錯誤；B．當(dāng)磁流體發(fā)電機達到穩(wěn)定時，電荷在A、B板間受到的電場力和洛倫茲力平衡，即得電源電動勢為由此可知，增加勻強磁場的磁感應(yīng)強度來增大電源電動勢，故B正確；C．粒子從左側(cè)沿直線勻速通過速度選擇器時，電場力與洛倫茲力方向相反，但無法確定粒子的電性，故C錯誤；D．若載流子帶負(fù)電，洛倫茲力指向D板，載流子向D板聚集，D板電勢低，故D錯誤。故選B。二、多選題（每題4分，錯選不得分，漏選得2分）8.如圖，在半徑為R的半圓內(nèi)有垂直紙面向外的勻強磁場，半徑OP與半徑OA的夾角為60°?，F(xiàn)有一對正、負(fù)粒子以相同的速度從P點沿PO方向射入磁場中，一個從A點離開磁場，另一個從B點離開磁場。粒子的重力及粒子間的相互作用力均不計，則下列說法中正確的是（）A.從B點射出磁場是帶正電的粒子B.正、負(fù)粒子在磁場中運動的周期之比為1∶1C.正、負(fù)粒子在磁場中運動的比荷之比為D.正、負(fù)粒子在磁場中運動的時間之比為3∶2〖答案〗AD〖解析〗A．根據(jù)左手定則判斷知從B點射出磁場的是正粒子，A正確；B．正、負(fù)粒子在磁場中的運動軌跡如下圖所示圓弧PA所對的圓心角θ1=120°，則正粒子運動軌跡的半徑由得粒子運動的周期為圓弧PB所對的圓心角θ2=60°，則正粒子運動軌跡的半徑由得粒子運動的周期為則正負(fù)粒子的周期之比為故B錯誤；C．帶電粒子在磁場中做圓周運動，由洛倫茲力提供向心力，則，則正負(fù)粒子的比荷之比為故C錯誤；D．由B選項可知，正負(fù)粒子的圓心角分別為θ2=60°，θ1=120°根據(jù)勻速圓周運動的時間有則故D正確。9.如圖所示，置于磁場中的一段導(dǎo)線與纏繞在螺線管上的導(dǎo)線組成閉合回路，螺線管上的繞線方式?jīng)]有畫出，A是正下方水平放置在地面的細(xì)金屬圓環(huán)，若磁場在變化的過程中，線圈A突然跳起，以下磁場的強弱B隨時間t變化的規(guī)律可能正確的是（）A. B. C. D.〖答案〗CD〖解析〗線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，由于線圈A突然跳起，向通電螺線管靠近，說明穿過線圈的磁通量減小，所以螺線管MN中產(chǎn)生的磁場在減弱，即螺線管中的電流減小，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知減小，即B的變化率減小，故CD正確，AB錯誤。故選CD。10.如圖甲（俯視圖）所示，水平面內(nèi)固定放置面積為，電阻為1Ω的單匝線圈，線圈內(nèi)充滿垂直水平面向下的勻強磁場，其磁感應(yīng)強度隨時間t變化關(guān)系如圖乙所示，線圈兩端點M、N與相距的粗糙平行金屬導(dǎo)軌相連，導(dǎo)軌置于垂直水平面向上的磁感應(yīng)強度大小的勻強磁場中。一根總長為，質(zhì)量為，阻值為9Ω的金屬桿置于導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌始終接觸良好。一根勁度系數(shù)為的輕彈簧右端連接在固定擋板上，左端與金屬桿相連，金屬桿與金屬導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為，金屬桿靜止時彈簧伸長量為。在時刻閉合開關(guān)S，金屬桿在內(nèi)始終保持靜止，g取，忽略平行導(dǎo)軌電阻，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則（）A.內(nèi)金屬桿中電流方向B.金屬桿與金屬導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)至少為0.45C.內(nèi)通過金屬桿電荷量為D.內(nèi)整個回路產(chǎn)生焦耳熱〖答案〗BD〖解析〗A．在單匝線圈線圈中內(nèi)磁感應(yīng)強度在變大，根據(jù)楞次定律可得，線圈上電流逆時針流動，在金屬桿中電流流向是，A錯誤；B．線圈產(chǎn)生的電動勢為由閉合電路歐姆定律得電流為金屬桿受到的安培力為方向水平向右，所以金屬桿剛好不滑動時力是平衡的代入數(shù)據(jù)求得金屬桿與金屬導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)至少為0.45，B正確；C．根據(jù)可知內(nèi)通過金屬桿電荷量為，C錯誤；D．內(nèi)與產(chǎn)生的電流相等，因此內(nèi)整個回路產(chǎn)生焦耳熱D正確。故選BD。三、實驗題（每空2分）11.小管同學(xué)用如圖所示的裝置做“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實驗，螺線管A、滑動變阻器、開關(guān)與電池相連構(gòu)成回路，螺線管B與“0刻度線”在中間的靈敏電流計構(gòu)成閉合回路，螺線管B套在螺線管A的外面。（1）為了探究影響感應(yīng)電流方向的因素，閉合開關(guān)后，通過不同的操作觀察指針擺動情況，以下正確的有________。A．?dāng)嚅_與閉合開關(guān)時指針會偏向同一側(cè)B．閉合開關(guān)，待電路穩(wěn)定后，如果滑動變阻器的滑片不移動，指針不偏轉(zhuǎn)C．滑動變阻器的滑片勻速向左或勻速向右滑動，靈敏電流計指針都靜止在中央D．滑動變阻器的滑片向右加速移動和向右減速移動，都能使指針偏向同一側(cè)（2）圖中，閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片應(yīng)位于最_______端（填“左”或“右”）；在未斷開開關(guān)，也未把A、B兩螺線管和鐵芯分開放置的情況下，直接拆除某螺線管處導(dǎo)線，可能由于自感現(xiàn)象突然被電擊一下，則被電擊可能是在拆除____________（選填“A”或“B”）螺線管所在電路時發(fā)生的?！即鸢浮剑?）BD##DB（2）左A〖解析〗（1）[1]A．?dāng)嚅_與閉合開關(guān)時,螺線管B中磁通量變化情況相反，產(chǎn)生感應(yīng)電流方向相反，指針偏轉(zhuǎn)方向相反，故A錯誤；B．閉合開關(guān)，待電路穩(wěn)定后，如果滑動變阻器的滑片不移動，則螺線管A中的電流不變，穿過螺線管B的磁通量不變，感應(yīng)電流為零，指針不偏轉(zhuǎn)，故B正確；C．滑動變阻器的滑片勻速向左或勻速向右滑動，螺線管A中的電流變化，穿過螺線管B的磁通量變化，感應(yīng)電流不為零，指針都將發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故C錯誤；D．滑動變阻器的滑片向右加速移動和向右減速移動，螺線管A中的電流都增大，穿過螺線管B的磁通量都增大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同，都能使指針偏向同一側(cè)，故D正確。故選BD。（2）[2]為了保護元件，閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片應(yīng)位于最左端。（3）[3]由題意可知可能是在拆除A螺線管所在電路的導(dǎo)線時，導(dǎo)致螺線管A中磁通量在一瞬間減小從而產(chǎn)生了較大的自感電動勢，使操作者被電擊一下。12.小賈同學(xué)在學(xué)習(xí)安培力后，設(shè)計了如圖所示的裝置來測定磁極間的磁感應(yīng)強度。根據(jù)實驗主要步驟完成填空：（1）在彈簧測力計下端掛一個匝數(shù)為的矩形線框，將線框的下短邊完全置于形磁鐵的、極之間的磁場中，并使線框的短邊水平，磁場方向與矩形線框的平面___________（填：“平行”或“垂直”）；（2）在電路_________（填：“接通”或“未接通”）時，記錄線框靜止時彈簧測力計的讀數(shù)；（3）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電流表讀數(shù)為，記錄線框靜止時彈簧測力計的讀數(shù)，則線框所受安培力大小為___________，方向為___________；（4）用刻度尺測出矩形線框短邊的長度；（5）利用上述數(shù)據(jù)可得待測磁場的磁感應(yīng)強度___________?！即鸢浮剑?）垂直（2）未接通（3）豎直向下（5）〖解析〗（1）[1]應(yīng)使矩形線圈所在的平面與N、S極的連線垂直，這樣能使彈簧測力計保持豎直，方便測出彈簧的拉力；（2）[2]實驗需要首先測出線框所受重力大小，后續(xù)通電后才能通過力的平衡計算出安培力，因此需要在電路未接通時，記錄線框靜止時彈簧測力計的讀數(shù)；（3）[3][4]沒通電時，對線框受力分析，線框所受重力等于彈簧測力計拉力，即通電后，對線框受力分析，線框受重力、安培力、彈簧的拉力，三力平衡，同時根據(jù)彈簧測力計示數(shù)變大可知，安培力方向應(yīng)豎直向下，則三個力應(yīng)滿足聯(lián)立解得（5）[5]由安培力公式可得解得四、解答題13.某科技小組自制了一個用力傳感器來測量溫度的裝置。如圖所示，導(dǎo)熱性能良好的汽缸固定在水平地面上，汽缸內(nèi)部橫截面積S為0.01m2，質(zhì)量m為10kg的活塞與汽缸間無摩擦且不漏氣，活塞上方通過一剛性輕桿連接一個固定的力傳感器，傳感器可以直接顯示出傳感器對輕桿的力，傳感器示數(shù)為正表示傳感器對輕桿的作用力豎直向上。環(huán)境溫度為7℃時，力傳感器的示數(shù)F為100N。整個裝置靜止，大氣壓p0恒為1.0×105Pa，g取10m/s2，0℃取273K。求：（1）缸內(nèi)氣體壓強；（2）環(huán)境溫度為多少時，傳感器示數(shù)恰好為零?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）對活塞進行受力分析根據(jù)題意可得解得（2）則7℃時封閉氣體的壓強為熱力學(xué)溫度為當(dāng)傳感器的示數(shù)為零時封閉氣體的壓強為根據(jù)查理定律可得代入數(shù)據(jù)解得此時的溫度為14.如圖所示，在豎直平面的直角坐標(biāo)系xOy中，第一象限有沿y軸正方向的勻強電場和垂直于紙面向外的勻強磁場，第二象限有沿x軸正方向的勻強電場，兩勻強電場的電場強度大小相等。一質(zhì)量為m，