浙江省寧波市2023-2024學年高二物理上學期期中選考試題含解析

2023學年高二第一學期期中考試物理試卷（侖中+外高選考班使用）一、單選題（每小題3分，共36分）1.下列說法正確的是（）A.穿過閉合電路磁通量不為零時，閉合電路中感應電流可能為零B.磁場是一種為研究物理問題而假想的物質C.和都采用了比值定義法，場強E的方向與電場力F的方向相同或相反，磁感應強度B的方向與安培力F的方向相同或相反D.安培定則是用來判斷通電導線在磁場中所受安培力方向的【答案】A【解析】【詳解】A．若穿過閉合電路的磁通量恒定不變時，閉合電路中感應電流為零，A正確；B．磁場是客觀存在的，并非一種假想物質，B錯誤；C．磁感應強度B的方向與安培力F的方向垂直，C錯誤；D．安培定則是用來判斷通電導線所產生的磁場方向的，左手定則才是用來判斷通電導線在磁場中所受安培力方向的，D錯誤。故選A。2.下列關于教材中四幅插圖的說法正確的是（）A.圖甲：金屬探測器通過使用恒定電流的長柄線圈來探測地下是否有金屬B.圖乙：搖動手柄使得蹄形磁鐵轉動，則鋁框會以相同的速度同向轉動C.圖丙：真空冶煉爐，當爐外線圈通入高頻交流電時，線圈中產生大量熱量，從而冶煉金屬D.圖?。何脖淼谋眍^，在運輸時連接正、負接線柱保護電表指針，利用了電磁阻尼原理【答案】D【解析】【詳解】A．甲圖中金屬探測器通過使用變化電流的長柄線圈來探測地下是否有金屬，故A錯誤；B．由電磁驅動原理，圖乙中搖動手柄使得蹄形磁鐵轉動，則鋁框會同向轉動，且比磁鐵轉的慢，即同向異步，B錯誤；C．真空冶煉爐，當爐外線圈通入高頻交流電時，在鐵塊中會產生渦流，鐵塊中就會產生大量熱量，從而冶煉金屬，選項C錯誤；D．微安表的表頭，在運輸時連接正、負接線柱保護電表指針，利用了電磁阻尼原理，D正確。故選D。3.如圖甲所示為振蕩電路，電路中的電流i隨時間t的變化規(guī)律為圖乙所示的正弦曲線，下列說法正確的是（）A.在時間內，磁場逐漸減小B.在時間內，電容器C正在充電C.和時刻，電容器極板帶電情況完全相同D.電路中電場能隨時間變化的周期等于【答案】B【解析】【詳解】A．根據圖像可知，在時間內，電流逐漸增大，電容器正在放電，磁場逐漸增大，故A錯誤；B．t1～t2時間內，電路中的電流在減小，電容器在充電，故B正確；C．和時刻，電流為零，電容器充電完成，但極板所帶正負電荷相反，故C錯誤；D．一個周期電容器充電放電兩次，所以電路中電場能隨時間變化的周期等于，故D錯誤。故選B?！军c睛】掌握LC振動電流充放電過程中，電流的及電場和磁場的變化規(guī)律。4.某眼動儀可以根據其微型線圈在磁場中隨眼球運動時所產生的電流來追蹤眼球的運動。若該眼動儀線圈面積為S，匝數為N，處于磁感應強度為B的勻強磁場中，線圈平面最初平行于磁場，經過時間t后線圈平面逆時針轉動至與磁場夾角為θ處，則在這段時間內，線圈中產生的平均感應電動勢的大小和感應電流的方向（從左往右看）為（）A.，逆時針 B.，逆時針C.，順時針 D.順時針【答案】A【解析】【詳解】經過時間t，面積為S的線圈平面逆時針轉動至與磁場夾角為θ處，磁通量變化為由法拉第電磁感應定律，線圈中產生的平均感應電動勢的大小為由楞次定律可判斷出感應電流方向為逆時針方向。故選A。5.下列關于傳感器元件說法錯誤的是（）A.如圖甲，是一光敏電阻，隨著光照的增強，載流子增多，導電性變好B.如圖乙，是一電阻應變片，其電阻隨受外力而發(fā)生機械形變的變化而發(fā)生變化C.如圖丙，當磁體靠近“干簧管”時，“干簧管”能起到開關的作用是由于電磁感應D.如圖丁，是一種電感式微小位移傳感器，物體1連接軟鐵芯2插在空心線圈3中，當物體1向左發(fā)生微小位移時，線圈自感系數變大【答案】C【解析】【詳解】A．光敏電阻，當強光照射時，電阻變小，導電性增強，故A正確不符合題意；B．電阻應變片，其電阻隨受外力而發(fā)生機械形變的變化而發(fā)生變化，故B正確不符合題意；C．干簧管是一種能夠感知磁場的傳感器，當磁體靠近干簧管時，兩個簧片被磁化相互吸引而接通，當磁體遠離干簧管時，軟磁性材料制成的簧片失去磁性，兩簧片又分開，經常被用于控制電路的通斷，不是電磁感應原理，故C錯誤符合題意；D．當物體1向左發(fā)生微小位移時，鐵芯插入的長度變大，線圈自感系數變大，故D正確不符合題意。故選C。6.圖甲和圖乙是演示自感現象的兩個電路圖，L1和L2為電感線圈，A1、A2、A3是三個完全相同的燈泡。實驗時，斷開開關S1瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關S2，燈A2逐漸變亮，而另一個相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同。下列說法正確的是（）A.圖甲中，A1與L1的電阻值相同B.圖甲中，閉合S1，電路穩(wěn)定后，A1中電流大于L1中電流C.圖乙中，變阻器R與L2的電阻值相同D.圖乙中，閉合S2瞬間，L2中電流與變阻器R中電流相等【答案】C【解析】【詳解】AB．斷開開關S1瞬間，燈A1突然閃亮，由于線圈L1的自感，通過L1的電流逐漸減小，且通過A1，即自感電流會大于原來通過A1的電流，說明閉合S1，電路穩(wěn)定時，通過A1的電流小于通過L1的電流，L1的電阻小于A1的電阻，故AB錯誤；C．閉合S2，電路穩(wěn)定時，A2與A3的亮度相同，說明兩支路的電流相同，因此變阻器R與L2的電阻值相同，故C正確；D．閉合開關S2，A2逐漸變亮，而A3立即變亮，說明L2中電流與變阻器R中電流不相等，故D錯誤。故選C。7.CT掃描是計算機X射線斷層掃描技術的簡稱，CT掃描機可用于對多種病情的探測。圖（a）是某種CT機主要部分的剖面圖，其中X射線產生部分的示意圖如圖（b）所示。圖（b）中M、N之間有一電子束的加速電場，虛線框內有勻強偏轉磁場；經調節(jié)后電子束從靜止開始沿帶箭頭的實線所示的方向前進，打到靶上，產生X射線（如圖中帶箭頭的虛線所示）；將電子束打到靶上的點記為P點。則（）A.M處的電勢高于N處的電勢B.增大M、N之間的加速電壓可使P點左移C.偏轉磁場的方向垂直于紙面向外D.增大偏轉磁場磁感應強度的大小可使P點左移【答案】D【解析】【詳解】A．由于電子帶負電，要在MN間加速則MN間電場方向由N指向M，根據沿著電場線方向電勢逐漸降低可知M的電勢低于N的電勢，故A錯誤；B．增大加速電壓則根據可知會增大到達偏轉磁場的速度；又根據在偏轉磁場中洛倫茲力提供向心力有可得可知會增大在偏轉磁場中的偏轉半徑，由于磁場寬度相同，故根據幾何關系可知會減小偏轉的角度，故P點會右移，故B錯誤；C．電子在偏轉電場中做圓周運動，向下偏轉，根據左手定則可知磁場方向垂直紙面向里，故C錯誤；D．由B選項的分析可知，當其它條件不變時，增大偏轉磁場磁感應強度會減小半徑，從而增大偏轉角度，使P點左移，故D正確。故選D。8.如圖所示，固定在水平面上的半徑為r和的兩個金屬圓環(huán)之間存在方向豎直向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場，長為L的金屬棒，金屬棒接入電路電阻為R，金屬棒與兩圓環(huán)接觸良好，另一端固定在豎直轉軸O上，隨軸以角速度順時針勻速轉動，在大圓環(huán)的M點和小圓環(huán)的N點間接有阻值為R的電阻和電容為C、板間距為d的平行板電容器，有一帶電微粒在電容器極板間處于靜止狀態(tài)．已知重力加速度為g，不計其他電阻和摩擦，下列說法正確的是（

）A.帶電微粒帶負電B.電容器儲存的電荷量為C.棒兩端電壓為D.若轉軸角速度變?yōu)?倍，微粒將向下運動【答案】B【解析】【詳解】A．根據右手定則可知，桿中電流方向指向O點，則R中電流方向向上，則電容器下極板帶正電，則微粒帶正電，選項A錯誤；B．桿中產生的感應電動勢電阻兩端的電壓即電容器兩板間的電壓為電容器儲存的電荷量為選項B正確；C．棒接入電路的兩點之間的電壓為O點與小環(huán)之間的桿上的電壓為外環(huán)與桿的外端點間的電勢差為則桿兩端電壓為選項C錯誤；D．若轉軸角速度變?yōu)?倍，則電容器兩板間電壓變大，場強變大，則電場力大于重力，則微粒將向上運動，選項D錯誤。故選B。9.如圖甲所示，為特高壓輸電線路上使用六分裂阻尼間隔棒的情景。其簡化如圖乙，間隔棒將6條輸電導線分別固定在一個正六邊形的頂點、、、、、上，為正六邊形的中心，A點、B點分別為、的中點。已知通電導線在周圍形成磁場的磁感應強度與電流大小成正比，與到導線的距離成反比。6條輸電導線中通有垂直紙面向外，大小相等的電流，其中導線中的電流對導線中電流的安培力大小為，則（）A.A點和B點的磁感應強度相同B.其中導線所受安培力大小為C.、、、、五根導線在點的磁感應強度方向垂直于向下D.、、、、五根導線在點的磁感應強度方向垂直于向上【答案】BC【解析】【詳解】A．根據對稱性可知A點和B點的磁感應強度大小相等，方向不同，關于點對稱，故A錯誤；B．根據題意可知、對導線的安培力大小，、對導線的安培力大小為對導線，安培力大小為，根據矢量的合成可得導線所受安培力故B正確；CD．根據安培定則，、兩條導線在點的磁感應強度等大反向，、兩條導線在點的磁感應強度等大反向，、、、、五根導線在點的磁感應強度方向與導線在點的磁感應強度方向相同，垂直于向下，故C正確，D錯誤。故選C。10.如圖甲所示，理想變壓器的原、副線圈匝數之比為5:1，R2=5Ω，現在電源輸入電壓如圖乙所示的交流電，電流表和電壓表均為理想電表，電流表A2的示數為4A，下列說法錯誤的是（）A.電壓表V1的示數是100VB.電阻R1的值為150ΩC.電路消耗的總功率是80WD.若R2的阻值增大，則電壓表V2的示數將增大【答案】C【解析】【詳解】A．由題意得由得故A正確，與題意不符；B．由圖乙可知電源的輸入電壓為所以R1上的電壓為又因為所以所以故B正確，與題意不符；C．電路消耗的總功率為故C錯誤，與題意相符；D．若R2的阻值增大，則電流I2減小，從而I1減小，則R1上的電壓減小，又因為總的輸入電壓不變，所以原線圈兩端電壓U1增大，則副線圈兩端電壓也增大，即電壓表V2的示數將增大。故D正確，與題意不符。本題選錯誤的故選C。11.如圖所示是一種將藥物透過皮膚注入體內的高壓噴射器，噴射器的泵體是一個長方體槽，泵體上部與豎直絕緣細管相連。已知槽高為h，槽的左、右是間距為L、電壓為U的導電金屬壁，上、下、前后均為絕緣壁，其中前、后壁間距為d，垂直于前壁向后有磁感應強度大小為B的勻強磁場。噴射器正常工作時，導電藥液從長方體的左壁流向右壁，藥液受安培力作用被壓到細管中完成注射。已知藥液的電阻率為、密度為，重力加速度大小為g。則（）A.槽的右壁應接電源正極B.藥液受到的安培力大小為C.噴射器正常工作時，D.噴射器正常工作時，【答案】C【解析】【詳解】A．根據左手定則，導電藥液所受安培力向上時，導電藥液的電流方向由左指向右，所以槽的左壁應接電源正極，A錯誤；B．導電藥液的電阻為受到的安培力大小為聯立解得B錯誤；CD．噴射器正常工作時，有安培力大于重力，則解得C正確，D錯誤。故選C。12.如圖甲所示，在自行車車輪邊緣安裝小型發(fā)電機，可以為車燈提供電能。小型發(fā)電機內部結構如圖乙所示，轉軸一端連接半徑的摩擦小輪，小輪與車輪邊緣接觸，當車輪轉動時，依靠摩擦，車輪無滑動地帶動小輪，從而帶動線圈轉動。已知矩形線圈匝數匝，面積，總電阻，磁極間的磁場可視為磁感應強度的勻強磁場，線圈通過電刷與電阻恒為、額定功率的燈泡L相連。一同學某次勻速騎行時，燈泡兩端電壓隨時間變化的規(guī)律如圖丙所示，下列說法正確的是（）A.如圖乙所示位置，線框的磁通量變化率最大B.該次騎行速度C.圖丙中的D.欲使小燈泡不燒壞，騎行速度不能超過【答案】B【解析】【詳解】A．如圖乙所示位置，線框的磁通量變化率最小，故A錯誤；B．由圖丙知，周期摩擦小輪邊緣與車速相同，則該次騎行速度故B正確；C．線圈轉動時產生的感應電動勢的最大值為圖丙中燈泡兩端的電壓最大值根據閉合電路歐姆定律有故C錯誤；D．欲使小燈泡不燒壞，根據燈泡兩端電壓不超過此時感應電動勢的最大值為根據可得騎行速度故D錯誤。故選B。二、多選題（每題4分，共12分）13.如圖甲所示，正方形線圈abcd內有垂直于線圈的勻強磁場，已知線圈匝數n=10，邊長ab=1m，線圈總電阻r=1Ω，線圈內磁感應強度隨時間的變化情況如圖乙所示。設圖示的磁場方向與感應電流方向為正方向，則下列有關線圈的電動勢e，感應電流i，焦耳熱Q以及ab邊的安培力F（取向下為正方向）隨時間t的變化圖象正確的是（）A. B.C. D.【答案】CD【解析】【詳解】A．0~1s內產生的感應電動勢為e1==2V方向為逆時針，同理1~5s內產生的感應電動勢為e2==1V方向為順時針，A錯誤；B．對應0~1s內的感應電流大小為方向為逆時針（負值），同理1~5s內的感應電流大小為i2=1A方向為順時針（正值），B錯誤；C．ab邊受到的安培力大小為F=nBiL可知0~1s內0≤F≤4N方向向下，1~3s內0≤F≤2N方向向上，3~5s內0≤F≤2N方向向下，C正確；D．線圈產生的焦耳熱為Q=eit0~1s內Q1=4J1~5s內Q2=4JD正確。故選CD14.如圖所示，一根不可伸長的絕緣細線一端固定于O點，另一端系一帶負電的小球，置于水平向左的勻強電場和垂直紙面里的勻強磁場中。已知繩長L，小球質量為m，電荷量為q，磁感應強度大小為，現把小球從A點靜止釋放，剛好沿著圓弧AB到達最高點B處，其中，重力加速度為g，已知，則小球（）A.從A到B的過程中，小球的機械能一直增大B.小球所受的電場力是重力的倍C.從A到B過程中，小球的最大速度為D.從A到B過程中，繩子的最大拉力為重力的倍【答案】AC【解析】【詳解】A．從A到B過程中，電場力對小球一直做正功，則小球機械能一直增大，電勢能一直減小，故A正確；B．根據動能定理得故B錯誤；C．小球所受重力和電場力的合力為方向與豎直方向夾角，所以當絕緣細線運動到此位置時，小球速度最大，根據動能定理得故C正確；D．根據從A到B過程中，繩子的最大拉力故D錯誤。故選AC。15.如圖甲所示，水平放置的平行極板A、B間加如圖乙所示的交變電場，時刻，O處粒子源水平向右發(fā)射速度相同的a、b兩粒子，穿過極板后水平向右垂直進入有豎直邊界的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外，a粒子恰好不從磁場右邊界飛出，a、b兩粒子的運動軌跡交于C點，且在C處時a、b速度方向垂直，C到左右磁場邊界的距離相等，不計粒子重力及粒子間的相互作用。下列說法正確的是（）A.a、b在電場中運動的時間一定相同B.a、b穿過極板的時間可能為的奇數倍C.a、b粒子的比荷為D.a、b穿過極板豎直方向上的位移大小之比為1:2【答案】AC【解析】【詳解】AB．因為a、b粒子都是以相同的速度，垂直進入電場，在電場中，沿初速度方向不受力，做勻速直線運動，由可得，a、b在電場中運動的時間一定相同；又因為兩粒子穿過極板后水平向右垂直進入有豎直邊界的勻強磁場，則兩粒子在離開電場時，豎直方向速度為零，根據圖乙可知，a、b穿過極板的時間為T0的偶數倍。AB錯誤；C．由下圖可知可得由幾何關系可知在磁場中，由洛倫茲力提供向心力可得，粒子的比荷為在本題中，兩粒子進入磁場時的速度大小相等，則所以粒子的比荷之比為C正確；D．在豎直方向，a、b粒子先加速度再減速，由運動學公式得因為a、b粒子在電場中運動時間相等，場強E相等，則所以，a、b穿過極板豎直方向上的位移大小與兩粒子的比荷成正比，則D錯誤。故選AC。三、實驗題（每空2分，共10分）16.物理研究課上，同學們用可拆變壓器“探究變壓器原副線圈電壓與匝數的關系”?？刹鹱儔浩魅鐖D甲、乙所示：（1）下列說法正確的是___________；A.為確保實驗安全，實驗中要求原線圈匝數小于副線圈匝數B.變壓器的原線圈接低壓交流電，測量副線圈電壓時應當用多用電表的“直流電壓擋”C.可以先保持原線圈電壓、匝數不變，改變副線圈的匝數，研究副線圈匝數對副線圈電壓的影響D.測量副線圈電壓時，先用最大量程試測，大致確定電壓后再選用適當的擋位進行測量E.變壓器開始正常工作后，鐵芯導電，把電能由原線圈輸送到副線圈F.變壓器開始正常工作后，若不計各種損耗，在原線圈上將電能轉化成磁場能，在副線圈上將磁場能轉化成電能，鐵芯起到“傳遞”磁場能作用（2）如圖丙所示，某同學自己繞制了兩個線圈套在可拆變壓器的鐵芯上。原線圈接學生電源的交流輸出端，副線圈接小燈泡。下列說法正確的是___________。A.與變壓器未通電時相比較，此時若將可拆變壓器上端的橫條鐵芯取下將更費力B.若僅增加原線圈繞制的圈數，小燈泡的亮度將保持不變C.若僅增加副線圈繞制的圈數，學生電源的過載指示燈可能會亮起（3）將與燈泡相連的線圈拆掉匝數，其余裝置不變繼續(xù)實驗，燈泡亮度將___________（選填“變亮”或“變暗”），這說明燈泡兩端的電壓___________（選填“變大”或“變小”）；（4）實驗中發(fā)現，在所有連接都完好情況下，電路接通后，燈泡始終不亮，但卻在電路接通或斷開的瞬間，燈泡會閃亮一下，原因是___________?！敬鸢浮竣?CDF②.AC##CA③.變暗④.變?、?變壓器的初級連接的是學生電源的“直流”【解析】【詳解】（1）[1]A．為確保實驗安全，實驗中要求副線圈匝數小于原線圈匝數，使得次級電壓較小，故A錯誤；B．變壓器的原線圈接低壓交流電，測量副線圈電壓時應當用多用電表的“交流電壓擋”測量，故B錯誤；C．實驗時可采用控制變量法，先保持原線圈電壓、匝數不變，改變副線圈的匝數，研究副線圈匝數對副線圈電壓的影響，故C正確；D．測量副線圈電壓時，先用最大量程試測，大致確定電壓后再選用適當的擋位進行測量，防止燒壞電壓表，故D正確；EF．變壓器開始正常工作后，若不計各種損耗，在原線圈上將電能轉化成磁場能，在副線圈上將磁場能轉化成電能，鐵芯起到“傳遞”磁場能的作用，故E錯誤，F正確。故選CDF。（2）[2]A．變壓器線圈通電會產生磁場，而變壓器上端的橫條相當于磁鐵，下端對橫條有吸引力作用，因此與變壓器未通電時相比較，此時若將可拆變壓器上端的橫條鐵芯取下將更費力，故A正確；B．僅增加原線圈匝數，副線圈兩端電壓將減小，小燈泡亮度將變暗，故B錯誤；C．若僅增加副線圈繞制圈數，副線圈兩端電壓增大，小燈泡消耗的功率變大，學生電源輸出的功率變大，有可能會使學生電源的過載指示燈亮起，故C正確。故選AC。（3）[3][4]將與燈泡相連的線圈拆掉匝數，即次級匝數減小，則次級電壓減小，則燈泡亮度將變暗，這說明燈泡兩端的電壓變?。唬?）[5]實驗中發(fā)現，在所有連接都完好的情況下，電路接通后，燈泡始終不亮，但卻在電路接通或斷開的瞬間，燈泡會閃亮一下，原因是變壓器的初級連接的是學生電源的“直流”。四、解答題17.某一具有速度選擇器的質譜儀原理如圖所示，為粒子加速器，加速電壓為；為速度選擇器，磁場與電場正交，磁感應強度為，兩板間距離為d；為偏轉分離器，磁感應強度為。今有一質量為、電荷量為的正粒子（不計重力），經加速后，該粒子恰能通過速度選擇器，粒子進入分離器后做勻速圓周運動。求：（1）粒子的速度為多少？（2）速度選擇器兩板間電壓為多少？（3）粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑為多大？【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）粒子在A加速器中做加速直線運動，由動能定理得解得，粒子的速度為（2）粒子在B速度選擇器中做勻速直線運動，由受力平衡條件得解得，速度選擇器兩板間電壓為（3）粒子在磁場中做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力可得，勻速圓周運動的半徑為18.如圖所示，某小型水電站發(fā)電機的輸出功率為10kW，輸出電壓為400V，向距離較遠的用戶供電，為了減少電能損失，使用2kV高壓輸電，最后用戶得到220V、9.5kW的電力，求:（1）升壓變壓器原、副線圈的匝數比n?:n?；（2）輸電線的總電阻R；（3）降壓變壓器原、副線圈的匝數比n3:n4?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）升壓變壓器、副線圈匝數比為（2）導線電阻R與輸送電流和輸電線上損失的電功率有關，有而發(fā)電機輸出功率等于升壓變壓器的輸出功率，有所以（3）設降壓變壓器原線圈上電壓為所以降壓變壓器原、副線圈匝數比為19.如圖所示，兩塊相距為的平行金屬板正對且水平放置，兩板間加有可調節(jié)的電壓，分別為板中心處的兩個小孔，點與共線，與的距離為。在以為圓心、為半徑的圓形區(qū)域內存在一磁感應強度大小為、方向垂直紙面向外的勻強磁場。為記錄粒子位置的豎直放置膠片，膠片兩端點和正好為邊長為的等邊三角形的三個頂點，與板等高。粒子從處無初速度地進入到間的電場后，通過進入磁場，粒子所受重力不計。（1）當兩板間電壓為時，粒子恰好打在的中點，求該粒子的比荷；（2）一質量為的粒子從磁場射出后，恰好打在上的端點；在相同加速電壓下，另一電荷量相同的粒子則恰好打在上的端點，求這個粒子的質量；（3）當間所加電壓為某一值時，一質量為、電荷量為的粒子，恰好打在線段上的端點，求粒子從直至打在線段上端點所經歷的時間?！敬鸢浮浚?）；（2）；