2022-2023学年福建省泉州市三校联考高二（下）期中物理试卷-普通用卷

第=page11页，共=sectionpages11页2022-2023学年福建省泉州市三校联考高二（下）期中物理试卷1.如图所示，圆形线框在匀强磁场中所做的各种运动，能够产生感应电流的是(

)A. B. C. D.2.在某个趣味物理小实验中，几位同学手拉手与一节电动势为1.5V的干电池、导线、电键、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示方式连接，实验过程中人会有触电的感觉。下列说法正确的是(

)A.人有触电的感觉是在电键闭合瞬间

B.人有触电的感觉时流过人体的电流大于流过线圈的电流

C.断开电键时流过人体的电流方向从B→A

3.如图所示为某汽车的加速度传感器的俯视图。金属块左、右侧分别连接电介质、轻质弹簧，弹簧与电容器固定在外框上，金属块可带动电介质相对于外框左右移动(不能上下移动)，电容器与电源连接，并串联计算机的信号采集器。关于该传感器的说法正确的是(

)A.汽车保持静止时，电容器不带电

B.汽车静止时与直线运动时，电容器的电容可能相同

C.汽车由静止突然向右加速，电路中有逆时针方向的电流

D.汽车向右做匀加速运动过程中，电路中始终有顺时针方向的电流4.随着高层建筑的日益增多，电梯安全问题愈发引起人们的关注。如图是某学习小组设计的防止电梯坠落的应急安全装置示意图。在电梯轿厢上安装永久磁铁，电梯的井壁上铺设线圈A、B，该小组成员认为，这样能在电梯突然坠落时减小对人员的伤害。当电梯坠落至图示位置时(

)A.线圈A中的感应电流沿顺时针方向(俯视)

B.线圈A和线圈B中感应电流方向相反

C.磁铁对线圈B有向上的安培力

D.电梯已经穿过了线圈A，所以线圈A不会阻碍电梯下落，只有线圈B阻碍电梯下落5.已知一滴雨珠的重力可达蚊子体重的几十倍，但是下雨时蚊子却可以在“雨中漫步”。为研究蚊子不会被雨滴砸死的诀窍，科学家用高速相机拍摄并记录蚊子的运动情况，研究发现蚊子被雨滴击中时并不抵挡雨滴，而是与雨滴融为一体，顺应雨滴的趋势落下，随后迅速侧向微调与雨滴分离。已知蚊子的质量为m，初速度为零；雨滴质量为50m，击中蚊子前竖直匀速下落的速度为v，蚊子与雨滴的作用时间为t，以竖直向下为正方向。假设雨滴和蚊子组成的系统所受合外力为零。则(

)A.蚊子与雨滴融为一体后，整体的的速度大小为151v

B.蚊子与雨滴融为一体的过程中，雨滴的动量变化量为5051mv

C.6.如图(a)，边长为d的单匝正方形导线框固定在水平纸面内，线框的电阻为R。虚线MN恰好将线框分为左右对称的两部分，在虚线MN左侧的空间内存在与纸面垂直的匀强磁场，规定垂直于纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度B随时间t变化的规律如图(b)。虚线MN右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小恒为A.t0时刻，线框中产生的感应电动势大小为

B.t0.时刻，线框所受安培力的合力为0

C.2t0时刻，线框受到的安培力大小为3B07.如图所示，面积为0.01m2的单匝矩形线圈abcd放置在磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场中，与一定值电阻连成闭合回路。线圈以n=100r

A.0时刻穿过线圈的磁通量最大

B.该线圈的感应电动势的有效值为πV

C.内，通过定值电阻的电荷量为0.005C

D.若0时刻的电流方向如图中箭头所示，则线圈逆时针方向(从上往下看)8.无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。在LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，且电容器上极板带正电，下列说法正确的是(

)A.电容器所带的电荷量正在逐渐增加

B.电流流向沿b到a

C.极板间的电场强度正在逐渐减小

D.磁场能正在逐渐增加9.电磁流量计可以测量导电流体的流量(单位时间内流过某一横截面的流体体积)。如图所示，它是由一个产生磁场的线圈，以及用来测量电动势的两个电极a、b所构成，可架设于管路外来测量液体流量。以v表示流速，B表示电磁线圈产生的磁场，D表示管路内径，若磁场B的方向、流速v的方向与测量电磁线圈感应电动势两电极连线的方向三者相互垂直，则测得的感应电动势为U0，下列判断正确的是(

)A.电极a为负，电极b为正 B.电极a为正，电极b为负

C.U与液体流量成反比 D.U与液体流量成正比10.如图所示为某速度选择器的示意图，在xOy平面内，有垂直纸面向外的范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B。圆心位于O点的两圆弧形极板间形成半径为R的圆弧形狭缝，圆心角为60°。当极板间加上电压时可在狭缝中形成场强大小处处相等的径向电场。在点处有一离子源S，可向各方向垂直磁场连续发射质量为m、电量为q、速率不同的正离子，图示位置极板关于y轴对称。以O点为圆心在xOy平面内转动圆弧形极板，并相应改变电场强度大小，各方向射出的离子都有机会在磁场力和电场力作用下，通过速度选择器的狭缝。则下列说法正确的是A.通过速度选择器的离子一定从Q端射入狭缝

B.当速度选择器处于图示位置时，通过速度选择器离子的速度大小为qBRm

C.速度选择器的外侧极板为负极板

11.如图所示，在圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场带电粒子(不计重力)第一次以速度v1沿直径射入，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转60°；该带电粒子第二次以速度v2从同一点沿同一方向射入，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转90°。带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的半径之比为______，时间之比为______

12.据报道，2023年4月7日福建北电南送特高压交流线路工程在安溪龙涓乡玳瑅村实现“首牵”，计划年底建成投运，落实“碳达峰、碳中和”行动方案。若甲、乙两地原来用500kV的超高压输电，在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000kV特高压输电，不考虑其它因素的影响。则输电线上损失的电压将变为原来的______，输电线上损耗的电功率将变为原来的13.(1)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，下列器材需要的有______。

A.干电池组

B.滑动变阻器

C.学生电源

D.直流电压表

E.多用电表

F.条形磁铁

G.可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈)

(2)如图，当左侧线圈“0”“16”间接入12V电压时，右侧线圈“0”“4”接线柱间输出电压可能是______。

A.6V

B.4.3V

C.2.1V14.如图利用冲击摆装置可测量弹簧的弹性势能，扳动弹簧枪的扳机释放弹簧，弹簧的弹性势能转化为弹丸的动能，弹丸离开枪口，击中摆块并陷入其中，打击时间极短，摆块推动指针摆动，重力加速度为g，不计空气阻力。实验步骤为：

(1)测出弹丸的质量m和摆块的质量M；

(2)调节摆块静止时高度与枪口保持水平，测出悬点到摆块中心的距离为l；

(3)发射弹丸，击中摆块，弹丸与摆块摆动推动指针到最高点，指针显示摆角为θ，解决下列问题(结果用题目所给物理量及测量数据的符号表示)；

①弹丸击中摆块后两者的速度______，击中摆块前弹丸速度______。

②15.如图所示，导线全部为裸导线，半径为r、两端开有小口的圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一根长度大于2r的导线MN以速度v在圆环上无摩擦地自左端匀速滑到右端且始终与圆环接触良好，电路中定值电阻阻值为R，其余部分电阻均忽略不计，试求MN从圆环左端滑到右端的过程中：

(1)通过电阻R的最大感应电流；

(2)当导线MN通过圆环中心时，如果导线M16.在汤姆孙测量阴极射线比荷的实验中，采用了如图所示的阴极射线管，从K出来的阴极射线经过电场加速后，水平射入长度为L的D、G平行板间，接着在荧光屏F中心出现荧光斑，若在D、G间加上方向向下，场强为E的匀强电场，阴极射线将向上偏转；如果在D、G电场区再加上一垂直纸面的磁感应强度为B的匀强磁场(图中未画)，荧光斑恰好回到荧光屏中心，接着再去掉电场，阴极射线向下偏转，偏转角为θ，试解决下列问题：

(1)说明阴极射线的电性及图中磁场的方向；

(2)求该射线进入电场时的初速度v；

(3)根据L、E、17.如图所示，在xOy坐标系的第Ⅰ象限内充满了沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限内充满了垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从y轴上的P点以垂直于y轴和电场的初速度v0进入匀强电场，一段时间后经过x轴上的Q点进入匀强磁场，进入磁场时的速度方向与x轴正方向成θ=30°角，已知OQ=3L，若粒子在磁场中运动一段时间后恰好能再回到电场，不计粒子重力。求：

(1)带电粒子进入匀强磁场时的速度；

(18.如图所示，光滑的水平地面上静止放置着长木板A和滑块B，地面右侧足够远处有固定的挡板。滑块C沿地面从左侧向右运动，和A发生弹性碰撞，此后运动过程中B始终在木板A上，A和挡板碰撞无能量损失。已知滑块C的初速度v0=4m/s，，mB=1kg，A、B之间的动摩擦因数μ=0.25，重力加速度大小g取10m/s2。求：

(1)C

答案和解析1.【答案】A

【解析】解：A、线框在磁场中绕垂直于磁感线方向的轴转动时，穿过线框的磁通量发生变化，产生感应电流，故A正确；

B、线框在匀强磁场中运动时，穿过线框的磁感线条数不变，即磁通量不变，没有感应电流产生，故B错误；

C、该线框绕O点转动的过程中穿过线框的磁通量不变，则没有感应电流产生，故C错误；

D、线框与磁场平行，穿过线框的磁通量为零，当线框绕OO′轴转动时，磁通量保持为零，没有变化，所以没有感应电流产生，故D错误。

故选：A。

根据产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化，判断各个选项。

2.【答案】C

【解析】解：A.电键闭合后，多匝线圈与同学们并联，由于电源为1.5V的新干电池，所以电流很小。同学没有触电的感觉。故A错误；

B.当断开电键时，多匝线圈电流产生自感现象，从而产生很高的瞬间电压，通过同学们的身体时就有触电的感觉。而此时流过人体的电流是由线圈的自感电动势提供的，由自感规律可知，电流是从最大逐渐减小的，故流过人体的电流不会大于线圈的电流。故B错误；

C.断开电键时，多匝线圈产生自感电动势，电流方向不变，此时线圈的电流从左向右，流过人体的电流从右向左，即从B向A，故C正确；

D.断开电键时，由于线圈的电流减小而产生自感电动势，而阻碍电流的减小，只是电流减小的慢一些，不会突然增大，故D错误。

故选：C。

当电键闭合后，多匝线圈与同学们并联，由于电源为1.5V的新干电池，所以电流很小。当断开时，多匝线圈电流发生变化，导致线圈产生很强的电动势，从而使同学们有触电的感觉。3.【答案】B

【解析】解：A、汽车保持静止时，电容器与电源相连，根据Q=CU，电容器带电，故A错误；

B、汽车静止时与匀速直线运动时，弹簧的长度不变，所以电介质在极板间的长度是一样的，根据

C=ɛrS4πkd可知，电容器的电容相同，故B正确；

C、当汽车有静止开始向右匀加速直线运动时，根据牛顿第二定律可知，弹力大小不变，弹簧长度不变，则电容器电介质相对于电容器向左运动，由C=ɛrS4πkd可知电容变大，因两极的电压不变，根据Q=CU，则电容器的电荷量变大，电容器继续充电，电路中有顺时针方向的电流，故4.【答案】B

【解析】解：A、由楞次定律可知，线圈A中的磁通量向上减小，则感应电流沿逆时针方向(俯视)，故A错误；

B、由楞次定律可知，线圈B中的磁通量向上增大，线圈B中的感应电流沿顺时针方向(俯视)，即线圈A和线圈B中感应电流方向相反，故B正确；

C、根据“来拒去留”可知，线圈B对磁铁有向上的作用力，磁铁对线圈B有向下的安培力，故C错误；

D、根据“来拒去留”可知，线圈A对磁铁有向上的作用力，所以线圈AB都会阻碍电梯下落，故D错误。

故选：B。

带有磁铁的电梯在穿过闭合线圈的过程中，线圈内的磁感应强度发生变化，将在线圈中产生感应电流，感应电流会阻碍磁铁的相对运动。由此分析即可。

本题考查了楞次定律的灵活应用，注意楞次定律也是能量转化与守恒的表现，要正确理解感应电流会阻碍磁铁的相对运动，但不能阻止磁铁的运动。5.【答案】C

【解析】解：A、蚊子与雨滴融为一体的过程中，规定向下为正方向，根据动量守恒有50mv=51mv共，解得v共=5051v，故A错误，

B、雨滴的动量变化量Δp=50m(v共−v)=−5051mv，故B错误；

6.【答案】C

【解析】解：A、线框右半边磁通量不变。线圈左半边磁场增强，磁通量增大，由法拉第电磁感应定律：E=ΔΦΔt=SΔBΔt=d22⋅Bt=d2B02t0，故A错误；

B、由右手螺旋定则可知线框中感应电流方向为逆时针方向。上下边框对称位置受力等大反向，左右两边受力等大同向。故安培力合力F=2B0I7.【答案】CD【解析】解：A、如图所示，0时刻线圈与磁感线平行，则穿过线圈的磁通量为零，故A错误；

B、线圈转动的角速度

该线圈的感应电动势的峰值为

电动势的有效值为

故B错误；

C、线圈转动的周期

内，线圈转过14圈，则通过定值电阻的电荷量为

故C正确；

D、若0时刻的电流方向如图中箭头所示，根据右手定则可知，线圈沿逆时针方向(从上往下看)转动，故D正确。

故选：CD。

根据线圈的位置判断出穿过线圈的磁通量；由Em=NBSω求得线圈转动产生的最大感应电动势，进而求解有效值；根据法拉第电磁感应定律求解电动势的平均值，结合欧姆定律和电流的定义式求解电荷量；根据电流的方向结合右手定则判断出线圈转动的方向。

8.【答案】AB【解析】解：A、根据安培定则，可知回路中电流为顺时针方向，此时电容器上极板带正电，下极板带负电，故电容器正在充电，电容器所带的电荷量正在逐渐增加，故A正确；

B、电容器正在充电，电流流向沿b到a，故B正确；

CD.由于电容器正在充电，电荷量正在逐渐增加，磁场减弱，电场增强，磁场能正在向电场能转化，磁场能正在逐渐减弱。故CD错误；

故选：AB。

根据安培定则分析出电流的方向，结合电流的特征分析出极板的电性，理解能量转化的特点。9.【答案】AD【解析】解：AB、根据左手定则，带正电离子受洛伦兹力向b极移动并累积，带负电离子受洛伦兹力向a极移动并累积，故电极a的电势低，为发电机的负极，电极b的电势高，为发电机的正极，故A正确，B错误；

CD、当带电粒子恰能通过电、磁场区域时，带电粒子受洛伦兹力与电场力平衡，由平衡条件得：

由流量公式得：

联立解得，感应电动势为

则U0与液体流量成正比，故D正确，C错误。

故选：AD。

根据左手定则判断出正电荷的受力方向，从而分析出两板的电势的高低，确定正负极；根据洛伦兹力和电场力平衡，求出电压与流量之间的关系式并做判断。

本题主要考查霍尔效应的相关应用，根据左手定则分析出洛伦兹力的方向，根据洛伦兹力与电场力的平衡关系完成分析。10.【答案】AC【解析】解：A、根据左手定则可知所有离子均顺时针转动，所以通过速度选择器的离子一定从Q端射入狭缝，故A正确；

B、当速度选择器处于图示位置时，离子进入Q前运动轨迹如图所示：

由几何关系可得，通过速度选择器的离子在磁场中运动的轨迹半径R1=R2

根据洛伦兹力提供向心力可得：qv1B=mv12R1

则通过速度选择器的离子的速度大小为v1=qBR2m，故B错误；

C、在狭缝中运动的轨迹半径为R2=R，所以在狭缝中，电场强度方向背离圆心向外，速度选择器的外侧极板为负极板，故C正确；

D、设速度选择器射出离子的最大速度为v2，此时离子在磁场中运动的轨迹半径最大，如图所示：

设此时离子的轨迹半径为R211.【答案】3：1

2：3【解析】解：设圆柱形区域为R，粒子运动轨迹如图所示，由几何知识可知：r1=Rtan60°，r2=R，

子轨道半径之比：r1：r2=Rtan60°：R=3：1；

粒子在磁场中做圆周运动的周期：T=2πrv=2πmqB

粒子运动周期与粒子速度无关，粒子在磁场中做圆周运动的周期之后为1：12.【答案】12

1【解析】解：设输送功率为P，输电线上的总电阻为R

输电电流I=PU

输电线上的电压损失

因此有

即输电线上的电压损失变为原来的12

输电线上的功率损失

因此有

输电线上的功率损失变化原来的14

故答案为：12；14。

根据功率公式，求解输电线上的输电电流；根据欧姆定律和功率公式分别求解输电线上的电压损失和功率损失。13.【答案】CEG

C

【解析】解：(1)AC、交流电是改变交流电压的设备，所以不能选择干电池，要选择有交流输出的学生电源。故A错误，C正确。

B、该实验不需要滑动变阻器。故B错误

DE、测量交流电的电压不能使用直流电压表，可以用多用电表。故D错误，E正确；

FG、实验还需可拆变压器和导线，不需要条形磁铁，故F错误，G正确；

故选：CEG。

(2)当左侧线圈“0”“16”间接入12V电压时，左侧线圈的匝数为16n；右侧线圈“0”“4”接线柱时，右线圈的匝数为4n；其中n为某一个常数；

理想变压器线圈两端的电压与匝数的关系：U1U2=n1n2，

如果是理想变压器，那么接线柱间输出电压是3V，实验中考虑到漏磁、绕组导线中的产生的焦耳热等因素，所以接线柱间输出电压要小于3V，故AB错误，C正确；

故选：C。

(3)漏磁、绕组导线中的产生的焦耳热等因素，所以接线柱间输出电压要小于3V。

故答案为：(114.【答案】2gl(1【解析】解：(1)击中摆块并陷入其中，由于打击时间极短，该过程满足动量守恒定律，

以向右方向为正则：mv0=(m+M)v

击中摆块后，弹丸与摆块摆动并推动指针到最高点过程，由机械能守恒定律有：

联立解得：

(2)发射弹丸过程，弹簧的弹性势能转化为弹丸的动能，即：

故答案为：；(2)m15.【答案】解：(1)当MN滑到中点时感应电动势最大，则：E=2Brv

根据欧姆定律可求，通过电阻R的最大感应电流：

(2)回路电流：

电阻R两端的电压：

答：(1)通过电阻R的最大感应电流为2BrvR；

【解析】(1)导体棒MN切割磁感线产生感应电流，由E=BLv16.【答案】解：(1)由于阴极射线向上偏转，因此受电场力方向向上，又由于匀强电场方向向下，则电场力的方向与电场方向相反，所以阴极射线带负电。由于所加磁场使阴极射线受到向下的洛伦兹力，由左手定则得磁场的方向垂直纸面向里。

(2)设此射线带电量为q，质量为m，当射线在DG间做匀速直线运动时，有：

qE=Bqv

所以粒子的速度为v=EB

(3)当射线在仅存在磁场的情况下，在DG间的磁场中偏转时，其轨迹如图所示，

根据洛伦兹力提供向心力有有：Bqv=mv2r

【解析】首先，根据射线的偏转方向与电场线方向相反确定射线的电性；由于带负电的射线向下偏转，根据左手定则判断磁场的方向；

然后，根据射线在电磁场中匀速运动，即受力平衡得到速度大小；

最后，根据带电粒子在匀强磁场中运动时洛伦兹力提供向心力得到比荷的大小。

本题考查了带电粒子在电磁场中的运动，解决该题的关键是明确知道粒子在磁场中所受到的洛伦兹力的大小和方向的判断方法，正确做出其圆周运动的轨迹，根据几何知识求解圆周运动的半径。

17.【答案】解：(1)设粒子在Q点进入磁场时速度为v，粒子在电场中做类平抛运动，沿x方向为匀速直线运动，在Q点沿+x方向的分速度等于v0，则有：

解得：v=v0cos30∘=233v0

(2)粒子在磁场中做顺时针的匀速圆周运动，