新疆部分名校2023-2024学年高二下学期期中联考物理试题

试卷更新日期：2024-06-18 类型：期中考试

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一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题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。

1. 带电粒子在匀强磁场中不可能做的运动是（　　）

A、匀速圆周运动 B、匀速直线运动 C、曲线运动 D、平抛运动

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2. 下列各图的线圈或回路中能产生感应电流的是（）

A、 B、 C、 D、

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3. 许多办公楼及宿舍楼的楼梯上的电灯到了晚上能够自动做到“人来即亮，人走即灭”，其神奇功能在于控制灯的“开关”传感器，下面有关该传感器的说法中正确的是 $($ $)$

A、该传感器能够测量的物理量是位移和温度 B、该传感器能够测量的物理量是位移和光强 C、该传感器能够测量的物理量是光强和声音 D、该传感器能够测量的物理量是压力和位移

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4. 间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标。这种照相机能拍到晚上行驶的汽车，即使汽车不开灯行驶，也瞒不过它。这种遥感照相机敏感的电磁波属于( )

A、可见光波段 B、红外波段 C、紫外波段 D、X射线波段

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5. 在如图所示的电路中，L是自感系数足够大的线圈，它的电阻可忽略不计， $L_{1}$ 和 $L_{2}$ 是两个完全相同的小灯泡，下列说法正确的是（）

A、当闭合开关S时， $L_{1}$ 、 $L_{2}$ 同时亮，最后两灯一样亮 B、断开开关S时， $L_{2}$ 立即熄灭， $L_{1}$ 亮一下然后逐渐熄灭，流过 $L_{1}$ 的电流从A通过 $L_{1}$ 流到B C、当断开开关S时，两灯同时熄灭 D、闭合开关S后， $L_{1}$ 亮后逐渐变暗， $L_{2}$ 亮后逐渐变亮

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6. 图为一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n=10：1，原线圈接电压为 $u = 220 s i n 100 π t (V)$ 的正弦交流电，副线圈接有一个理想交流电流表和一个电动机，电动机的线圈电阻R=10Ω。当电动机带动一质量m=0.1kg的重物匀速上升时，电流表的示数I=1A，取重力加速度大小g=10m/s² ，下列说法正确的是（　　）

A、线圈中电流变化的周期是0.04s B、原线圈中的电流为10A C、电动机的电功率是22W D、重物匀速上升的速度为 $(11 \sqrt{2} - 10) m / s$

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7. 如图所示，边长为 $l$ 的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通一逆时针方向的电流，图中虚线过ab和ac边的中点，虚线的下方有一垂直于导线框向里的匀强磁场，此时通电导线框处于静止状态，细线的拉力为 $F_{1}$ 。保持其他条件不变，现将虚线下方的磁场平移至虚线上方，并将导线框中的电流减半，稳定后细线的拉力为 $F_{2}$ 。已知导线框的质量为m ，则重力加速度大小g为（）

A、 $\frac{F_{1} + F_{2}}{m}$ B、 $\frac{F_{1} + 2 F_{2}}{3 m}$ C、 $\frac{F_{1} + F_{2}}{2 m}$ D、 $\frac{F_{2} - F_{1}}{m}$

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8. 已知通电长直导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度大小 $B_{0}$ 与通电导线中的电流I成正比，与该点到通电导线的距离r成反比，即 $B_{0} = k \frac{I}{r}$ ，式中k为比例系数。现有两条相距为L的通电长直导线a和b平行放置，空间中存在平行于图中菱形 $P b Q a$ 的匀强磁场（图中未画出）。已知菱形 $P b Q a$ 的边长也为L ，当导线a和b中通以大小相等、方向如图所示的电流I时，P点处的磁感应强度恰好为零。下列说法正确的是（）

A、Q点处的磁感应强度大小为 $3 k \frac{I}{L}$ B、两导线连线中点处的磁感应强度大小为 $3 k \frac{I}{L}$ C、匀强磁场的磁感应强度大小为 $3 k \frac{I}{L}$ D、匀强磁场的方向从Q点指向P点

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9. 关于磁场，下列说法正确的是（　　）

A、磁场不是真实存在的 B、小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁场方向 C、奥斯特首次揭示了电和磁的联系 D、磁感应强度越大，磁通量就越大

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10. $L C$ 振荡电路某时刻的情况如图所示，下列说法正确的是（　　）

A、电容器正在放电 B、电感线圈中的磁场能正在减小 C、电感线圈中的电流正在增大 D、此时刻电感线圈中的自感电动势正在阻碍电流减小

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11. 回旋加速器的原理如图所示，置于真空中的 D形金属盒的半径为 R ，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略；磁感应强度为 B的匀强磁场与盒面垂直，交流电源的频率为 f ，加速电压为U。若A处粒子源产生质子的质量为m、电荷量为 $+ q$ ，在加速过程中不考虑相对论效应和粒子所受重力的影响。下列说法正确的是（　　）

A、若只增大交流电压U ，则质子获得的最大动能不变 B、若只增大D形金属盒的半径，则质子获得的最大动能不变 C、质子在回旋加速器中做圆周运动的周期不会随回旋半径的变化而改变 D、若磁感应强度 B增大，则交流电源的频率f 不变时回旋加速器也可以正常工作

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12. 如图，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L ，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，两部分平滑连接，平直部分右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ ，金属棒与导轨间接触良好，则金属棒穿过磁场区域的过程中（）

A、流过金属棒的最大电流为 $\frac{B d \sqrt{2 g h}}{2 R}$ B、通过金属棒的电荷量为 $\frac{B d L}{2 R}$ C、克服安培力所做的功为mgh D、金属棒内产生的焦耳热为 $\frac{1}{2}$ mg（h－μd）

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二、非选择题：共5小题，共52分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

13. 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。

(1)、用游标卡尺测量图乙线圈的内径，可利用图甲中游标卡尺的（填“A”“B”或“C”）部件。

(2)、下面四幅图是用来“探究影响感应电流方向的因素”的实验示意图。灵敏电流计和线圈组成闭合回路，通过“插入”“拔出”磁铁，使线圈中产生感应电流，记录实验过程中的相关信息，分析得出楞次定律。下列说法正确的是____。

A、该实验无须记录感应电流产生的磁场方向 B、该实验必须保持磁铁运动的速率不变 C、该实验无须记录磁铁在线圈中的磁场方向 D、该实验需要确认电流计指针偏转方向与通过电流计的电流方向的关系

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14. 图甲为课堂演示用的手摇发电机，现将此手摇发电机的输出端与电压传感器并联后接入数据采集器，在计算机显示屏上得到如图乙所示的波形电压。

(1)、研究此交变电流的波形，发现从屏上出现第1个向上的“尖峰”到出现第31个向上的“尖峰”经历的时间为1min，则手摇发电机线圈转动的平均角速度为rad/s。

(2)、将发电机输出的电流通过整流装置后得到如图丙所示的正弦交变电流图像﹐此电流的瞬时值表达式为A，1min内电流方向改变次。

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15. 在实验室中有一简易的发电装置如图所示，线圈匝数为N、面积为S、匀速率转动的角速度为 $ω$ ，磁感应强度为B ，线圈总电阻为r ，定值电阻为R ，电流表为理想电表，求：

(1)、电流表示数I；

(2)、定值电阻的电功率P。

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16. 如图甲所示，对角线长 $L = 5 m$ ，长宽比为 $4 : 3$ 的矩形金属线框所在平面存在匀强磁场B ，其方向与线框平面垂直、大小随时间变化的关系如图乙所示，
求：

(1)、 $t = 0$ 时通过线框的磁通量 $Φ$ ；

(2)、线框中的感应电动势E。

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17. 如图所示，在平面直角坐标系中，第三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，第一象限某区域内存在垂直于坐标平面向里的圆形匀强磁场（图中没有画出）。一质量为m ，电荷量为q的带正电粒子从电场中的Q点以大小为 $v_{0}$ 的速度平行于x轴正方向射出，粒子经坐标原点О射入第一象限时与x轴正方向的夹角为θ=45°，运动一段时间后进入圆形匀强磁场区域，最后射出磁场时与y轴正方向的夹角也为θ=45°。已知匀强磁场的磁感应强度大小 $B = \frac{\sqrt{2} m v_{0}}{q l}$ ， Q点与y轴的距离为l ，不计粒子受到的重力。求：

(1)、匀强电场的电场强度大小E；

(2)、粒子在磁场中运动的时间t；

(3)、圆形匀强磁场区域的最小面积。

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