2022-2023学年广东省潮州市潮安区凤塘中学高二（下）期中检测物理试卷（含解析）

2022-2023学年广东省潮州市潮安区凤塘中学高二（下）期中检

测物理试卷

一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）

1.如图，金属棒尤、Cd放在水平导轨上，条形磁铁自由下落，在加速接近导轨时，金属棒协、

Cd未滑动，下列说法错误的是（）

A.磁铁加速度小于gB.金属棒αb受到向右的摩擦力

C.导轨对金属棒的支持力大于金属棒的重力D.金属棒Cd有C指向d的感应电流

2.磁流体发电机是利用洛伦兹力的磁偏转作用发电的。如图所示，4、B是两块处在磁场中

互相平行的金属板，一束在高温下形成的等离子束（气体在高温下发生电离，产生大量的带等

量异种电荷的粒子）射入磁场。下列说法正确的是（）

A.B板是电源的正极

B.A板是电源的正极

C.电流从上往下流过电流表

D.等离子体中带正电荷的粒子受到竖直向上的洛伦兹力

3.以下四幅图中为探究感应电流产生条件的实验是（）

1

4.如图所示为四种电流随时间变化的图像，将它们分别接入同一电热丝，电热丝发热功率

5.电磁学的成就极大地推动了人类社会的进步。下列说法错误的是（）

甲乙丙丁

A.甲图中，这是录音机的录音电路原理图，当录音机录音时，声音信号变成电信号，线圈中

变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场

B.乙图电路中，开关断开瞬间，灯泡会突然闪亮一下

C.丙图中，在真空冶炼炉中，可以利用高频电流产生的涡流冶炼出高质量合金

D.丁图中，钳形电流表是利用电磁感应原理制成的，它的优点是不需要切断导线，就可以方

便地测出通过导线中交变电流的大小

6.某同学的电动自行车充电器是一输入电压为220V,输出电压为60U的变压器。由于副线

圈烧坏了需要维修，该同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上绕了5匝线圈，如图将原

线圈接到220V交流电源上，测得新绕线圈两端电压为IV。则（）

A.该充电器原线圈有2200匝B.该充电器原线圈有5500匝

C.被烧坏的副线圈有300匝D.被烧坏的副线圈有250匝

7.如图所示，水平面上的U形导轨NMPQ处于匀强磁场中，磁感应强度大小为8,方向与水

平面夹角为。，垂直于αb且指向右斜上方。导轨宽度为3垂直于导轨放置一根金属棒αb,ab

棒中电流为/,则ab棒受到的安培力大小为（）

A.BlLsinθB.BlLC.BILcosθD.3

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

8.如图所示，在两块平行金属板间存在竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场（

磁场未画出）。现有两种带电粒子M、N分别以同样的速度"从左端沿两板间的中线射入，都

能沿直线从右端射出，不计粒子重力。以下说法不正确的是（）

A.带电粒子M、N的电性一定相同

B.带电粒子M、N的电量一定相同

C.撤去电场仅保留磁场，M、N做圆运动的半径一定相等

D.撤去磁场仅保留电场，M、N若能通过场区，则通过场区的时间相等

9.用如图所示的电路做电磁振荡实验，下列说法正确的是（）

A.单刀双掷开关S拨到1时，电容器C被充电，其上极板带正电

B.单刀双掷开关S拨到2,电容器放电过程中，电感线圈L产生的自感电动势造成电路中电流

减小

C.电容器C放电的过程中，线圈L产生的磁场增强

D.减小电容器C的正对面积，振荡电流的周期将变大

10.一理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,原线圈输入电压的变化规律如图乙所示，副

线圈所接电路如图甲所示，P为滑动变阻器的触头。下列说法正确的是（）

A.闭合开关S,副线圈输出电压的频率为50HZ

B.闭合开关S,副线圈输出电压的有效值为22。V

C.闭合开关S,P向上移动时，流过小灯泡的电流减小

D.闭合开关s,P向上移动时，Rl两端的电压减小

11.如图所示,均匀导线框αbc为边长为L的正三角形，有界匀强磁场宽为23导线框从磁场

左边界开始向右做匀速直线运动穿过有界磁场，直至恰好完全穿出。此过程中，关于回路产

生的感应电流/、αb两端的电势差Uab、施加的外力F及回路产生的电功率P随时间t的变化关

系中（规定电流逆时针为正），下列图像中正确的是（）

×X

XX

XX

A.B.

C.D.

三、填空题（本大题共1小题，共4.0分）

12.如图所示，线框Mcd自由下落进入匀强磁场中，则当只有de边进入磁场时，αb边感应

电流的方向是（填向左或向右）。当整个线圈进入磁场后，线圈的加速度.（填“大

于”、“等于”或“小于”）重力加速度。

ab

dc

X×××

××XX

×XX×

四、实验题（本大题共2小题，共14.0分）

13.在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。

020080014000IOO400

（1）变压器的铁芯，它的结构和材料是；（填字母）

A.整块硅钢铁芯B.绝缘的硅钢片叠成

C.绝缘的铜片叠成。.整块不锈钢铁芯

（2）实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别。原因不可能为。（填

字母代号）

A原、副线圈上通过的电流发热B.铁芯在交变磁场作用下发热

C.原线圈输入电压发生变化。.变压器铁芯漏磁

（3）实际操作中将电源接在原线圈的“0”和“800匝”两个接线柱之间，测得副线圈的“0”

和“400匝”两个接线柱之间的电压为3.（Ψ,则可推断原线圈的输入电压可能为

A.3VB.5.5KC.6.0VD.6.5V

14.为了探究电磁感应现象，如图所示为“探究产生感应电流的条件的实验装置”。

(1)下列操作中，电流表的指针不会发生偏转的是()

A.将条形磁铁插入线圈B.将条形磁铁从线圈中拔出

C将条形磁铁放在线圈中不动。.将条形磁铁从图示位置向左移动

(2)某实验小组将电池、线圈4、线圈B、滑动变阻器、灵敏电流计、开关按照如图所示的方

式连接。当闭合开关时发现灵敏电流计的指针右偏。由此可知：

(α)当滑动变阻器的滑片P向右移动时，灵敏电流计的指针(填“左偏”、“不动”、

“右偏”)；

将线圈4拔出时，灵敏电流计的指针(填“左偏”、“不动”、“右偏”)，止匕时

线圈4与线圈B中电流的绕行方向(填“相同”或“相反")。()

五、计算题(本大题共3小题，共38.()分)

15.电视机显像管原理如图所示，初速度不计的电子经电势差为U的电场加速后，沿水平方

向进入有边界的磁感应强度为B匀强磁场中.已知电子电量为e、质量为τn.若要求电子束的偏

转角为ɑ,求：

(1)电子刚进入匀强磁场的速度。

(2)磁场有限边界的宽度L

16.如图，一交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈匝数N=IO0,线圈电阻r=

310,ab=cd=0.5m,be=ad0.4m,磁感应强度B=O.57,电阻R=2830,当线圈以

n=5r∕s的转速匀速转动时，求:

HY>

~R

(1)感应电动势的最大值；

(2)t=0时刻，线圈在图示位置，写出此交变电流电动势的瞬时值表达式;

(3)此电压表的示数是多少(结果保留3位有效数字)。

17.如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角。为37。的绝缘斜面上,

两导轨间距L为2τn,"、P两点间接有阻值R为60的电阻，一根质量m为2kg的均匀直金属杆αb

放在两导轨上，并与导轨垂直，整套装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上，导轨

和金属杆的电阻可忽略，让金属杆αb沿导轨由静止开始下滑，经过•段时间后，金属杆达到

最大速度ι⅛ax=2m∕s,在这个过程中，电阻R上产生的热量Q为20/。导轨和金属杆接触良好,

重力加速度为g。求:

(1)金属杆达到最大速度时安培力的大小；

(2)磁感应强度的大小：

(3)金属杆从静止开始至达到最大速度的过程中杆下降的高度。

答案和解析

1.【答案】B

【解析】

【分析】

当条形磁铁靠近导轨时，穿过回路的磁通量增加，产生感应电流，根据楞次定律判断出磁铁受到

的磁场作用方向，由牛顿第二定律分析磁铁的加速度与g的关系。根据平衡条件分析摩擦力的方

向。

解决本题时，关键要掌握楞次定律的两种表述，可根据“来拒去留”判断磁铁受到的安培力方向。

【解答】

。.根据楞次定律，金属棒Cd有C指向d的感应电流，故。正确；

A根据楞次定律的推论“阻碍相对运动”，可知磁铁下落过程所受安培力向上，所以磁铁的加速

度小于g,故A正确；

C.根据楞次定律可知感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，磁铁受到向上的磁场力作用，金属

棒受到向下的作用力，故导轨对金属棒的支持力大于金属棒的重力，故C正确；

A根据左手定则可分析出，金属棒αb有向右的安培力，结合平衡条件可知，金属棒ab受到向左的

摩擦力，故8错误。

此题选错误的，故选瓦

2.【答案】A

【解析】

【分析】

等离子体含有大量带正电和带负电的离子，这些离子射入磁场时，受到洛伦兹力作用而偏转，由

左手定则可以判断正、负离子的偏转方向，判断电源的正负极，得到电流的方向。

【解答】

等离子束进入匀强磁场后，受到洛伦兹力作用，根据左手定则可知，正离子受到向下的洛伦兹力，

向B板偏转，负离子向4板偏转，极板间形成电场，故A板相当于电源的负极，B板相当于电源的

正极，所以通过电流计电流的方向为从下向上，故A正确，BCQ错误。

故选:4。

3.【答案】A

【解析】

【分析】

电流能产生磁场，磁场能产生电流，磁场对电流有力的作用，这三个实验装置不同，能的转化不

同，制成的元件不同，注意区分.

【解答】

A.图中通过导体棒切割磁感线，观察通过电流计的电流受哪些因素影响，A正确；

区图中用小磁针探测电流产生的磁场，B错误；

C.图中用库仑扭秤探究点电荷间静电力受哪些因素影响，C错误；

。.图中探究通电导线在磁场受到的磁场力，。错误。

故选A。

4.【答案】D

【解析】A、B选项中图像均对应正弦式交变电流，有效值为

V^2L

Il=⅞=-2^zm=/ɪ4

C选项中图像对应恒定电流，有效值为

I3=1.54

。选项中图像中有效值为

I4=2A

根据焦耳定律电流有效值越大电阻丝热功率越大，相同时间内发热量越多，故选。正确。

5.【答案】B

【解析】

【分析】

甲图中，将声音信号转变为磁信号，是录音机的原理；乙图电路中，开关断开瞬间，灯泡立即熄

灭，开关处电压等于电源的电动势加上自感电动势，开关处会产生电火花；丙图中，在真空冶炼

炉中，可以利用高频电流产生的涡流冶炼出高质量的合金；丁图中，钳形电流表是利用电磁感应

原理制成的，相当于变压器。

本题是生活中电磁学问题，关键抓住物理原理：磁化、磁生电及电生磁等；应理解的基础上加强

记忆。

【解答】

A.甲图中，将声音信号转变为磁信号，是录音机的原理。当录音机录音时，由于话筒的声电转换，

线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场，使磁带的磁粉磁化，故4正确，不符合题意；

A乙图电路中，开关断开瞬间，电路立即断开，没有闭合回路，灯泡不会突然闪亮一下，故8错

误，符合题意；

C.丙图中，在真空冶炼炉中，可以利用高频电流产生涡流，电能转化为内能，冶炼出高质量合金，

故C正确，不符合题意；

D丁图中，钳形电流表是利用电磁感应原理制成的，相当于变压器，不需要切断导线，就可以方

便地测出通过导线中交变电流的大小，故。正确，不符合题意。

6.【答案】C

【解析】

【分析】

本题考查变压器的工作原理，熟悉原副线圈电流、电压与匝数关系是解题的关键。

【解答】

AB-.设该变压器的原、副线圈和新绕线圈的匝数分别为乙、n2,∏3,变压器的原、副线圈和

新绕线圈的电压分别为∕、U2、4,则有费=",解得该充电器原线圈匝数为%=^∙n3=

IlOO匝,故AB错误；

CD：同理可得出=詈，解得被烧坏的副线圈匝数电=务%=300用故C正确，。错误。

U2∏2U1

故选Co

7.【答案】B

【解析】因为金属棒与磁场垂直，所以αb棒受到的安培力大小为

F=BIL

故选B.

8.【答案】ABC

【解析】解：粒子恰能沿直线飞出速度选择器，根据左手定则判断可知，粒子受的洛伦兹力与电

场力方向相反，此时洛伦兹力与电场力二力平衡，有：qvB=qE,即E=fB；

AB,不论粒子带何种电荷，从左侧射入，受到的洛伦兹力和电场力总相反，满足qvB=qE,即UB=

E,与电性和电荷量无关，故AB错误；

C、撤去电场仅保留磁场，在洛伦兹力作用下做匀速圆运动，轨道半径r=器，IAB相同，但比

荷不确定，所以半径不一定相等，故C错误；

。、撤去磁场仅保留电场，粒子做类平抛运动，在垂直电场方向上做匀速直线运动，若能通过场

区，则通过场区的时间均为t=±即通过时间一定相等，故。正确。

V

本题选错误的，

故选：ABC.

本题考查了粒子速度选择原理，只要对粒子进行正确的受力分析即可解决此类问题，注意掌握粒

子做直线运动，一定是匀速直线运动，且粒子的电量与电性均不会影响运动性质。

9.【答案】AC

【解析】

【分析】

本题考查LC振荡电路，要熟练掌握电磁振荡过程中各物理量的变化情况，通过C=品判断电容

的变化，通过T=2τrQZ分析周期的变化。

【解答】

A.由图可知单刀双掷开关S拨到1时，电容器C被充电，其上极板带正电，4正确：

及单刀双掷开关S拨到2,电容器放电过程中，电流逐渐增大，B错误;

C电容器C放电的过程中，电场能减小，磁场能增大，线圈L产生的磁场增强，C正确；

。.根据C=ς⅞7可知减小电容器C的正对面积，电容减小，根据T=27ΓΛ∏Z可知振荡电流的周

期将变小，。错误。

故选AC。

10.【答案】AD

【解析】

【分析】

本题主要考查交变电流以及变压器的问题。根据原线圈输入电压的变化规律图像可知交变电流的

周期，从而可知交流电的频率；理想变压器原副线圈两端的电压与匝数成正比，由原线圈输入电

压的变化规律图像可知变压器原线圈输入电压的最大值，即可求得副线圈电压的最大值，根据交

流电电压的有效值与最大值的关系即可求得副线圈输出电压的有效值；闭合开关S,P向上移动时,

副线圈两端的电压不变，副线圈总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析即可正确求解。

【解答】

A.由图像可知，交流电的周期为7=0.02s,所以交流电的频率为f="=50Hz,故A正确；

B.原线圈电压的最大值为2204克V,根据理想变压器原副线圈两端的电压与匝数成正比可知第=

υ2

荒，可得副线圈电压的最大值为22CV,所以电压的有效值为箸V=22V，故B错误；

C.闭合开关S,P向上移动时，副线圈两端的电压不变，副线圈总电阻减小，根据闭合电路欧姆定

律可知总电流增大，所以流过小灯泡的电流增大，故C错误；

。闭合开关S,P向上移动时，副线圈中的电流增大，根据U=/R可知，小灯泡两端电压增大，副

线圈两端的电压不变，所以RI两端的电压减小，故。正确。

11.【答案】AD

【解析】4线框进入磁场过程，切割磁感线的有效长度先均匀增大，后均匀减小，故产生的感应

电动势和感应电流先均匀增大，后均匀减小，感应电流方向为逆时针，进入阶段/-t图像正确;

整个线框完全在磁场中运动阶段，回路磁通量不变，产生的总电动势和感应电流为零，第二阶

段/-t图像也正确；出磁场阶段切割磁感线的有效长度仍先均匀增大，后均匀减小，故产生的感

应电动势和感应电流先均匀增大，后均减小，感应电流方向为顺时针，第三阶段/-t图像正确,

故A正确。

A线框完全在磁场阶段，虽然回路产生的总电动势为零，但αb和比均切割磁感线，各自产生的感

应电动势不为零，故αb两端的电势差不为零，故8错误。

C.外力和安培力相等，根据

EB2aV

F=FU=BlL右■=B-^L右∙=jz—

安7有R有R

由于导线框匀速穿过有界磁场，可知产生安培力阶段过程，切割磁感线的有效长度与时间是一次

函数关系，故外力与时间是二次函数关系，应该为曲线，故C错误；

。.回路产生的电功率为

£2B2lλv2

p=I2R=一=-----

RR

可知功率与切割磁感线的有效长度为二次函数变化关系，而切割磁感线的有效长度与时间是一次

函数关系，故功率与时间是二次函数关系，应该为曲线，且进出两段完全相同，完全在磁场中无

感应电流，无电功率，故。正确。

故选AO。

12.【答案】向左等于

【解析】［1］根据右手定则可知，帅边感应电流的方向是向左；

［2］当整个线圈进入磁场后，磁通量不变，无感应电流，无安培力，导体框只受重力，所以线圈的

加速度等于重力加速度。

13.【答窠】⑴B(2)C；⑶O

【解析】

【分析】

(1)根据图片和所学知识判断出铁芯的材料;

(2)根据实验原理分析；

(3)根据电压与线圈匝数之间的关系确定。

【解答】

(1)观察变压器的铁芯，由于涡流在导体中会产生热量，所以它的结构是绝缘的硅钢片叠成，故2

正确，4CD错误；

(2.原副线圈上通过的电流发热，铁芯在交变磁场作用下发热，都会使变压器输出功率发生变

化，从而导致电压比与匝数比有差别，故AB不符合题意；

C原线圈输入电压发生变化，不会影响电压比和匝数比，故C符合题意；

D变压器铁芯漏磁，从而导致电压比与匝数比有差别，故O不符合题意；

⑶若是理想变压器，则由段=U

原线圈的“0”和”800匝”两个接线柱，用电表测得副线圈的0“和“400匝”两个接线柱原副线

圈匝数比2：1,副线圈电压为3V,则原线圈的电压为6人考虑到不是理想变压器，有漏磁等现象，

则原线圈的电压可能大于61/,可能为6.5V.故选

14.【答案】(I)C；(2)(α)右偏;(b)左偏,相同

【解析】

【分析】

产生感应电流的条件是闭合回路中的磁通量发生改变；

根据磁通量的变化，通过楞次定律判断感应电流的方向，从而确定电流计指针的偏转方向。

解决此类问题的关键是知道产生感应电流的条件；

本题难度不大，是一道基础题，知道感应电流产生的条件、影响感应电流方向的因素即可正确解

题。

【解答】

(1)4、将条形磁铁插入线圈，线圈中的磁场增强，磁通量变大，产生感应电流，电流表的指针会

发生偏转，故A正确。

以将条形磁铁从线圈中拔出，线圈中的磁场减弱，磁通量减小，产生感应电流，电流表的指针会

发生偏转，故B正确。

C、将条形磁铁放在线圈中不动，线圈中的磁场强度不变，磁通量不变，不产生感应电流，电流

表的指针不会发生偏转，故C错误。

。、将条形磁铁从图示位置向左移动，线圈中的磁场减小，磁通量减小，产生感应电流，电流表

的指针会发生偏转，故。正确。

本题选择错误的，故选：C。

(2)在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，知磁通量增加时，电流计指针向右偏转。

(α)当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流增大，则磁通量增大，所以电流计的指针向右偏转；

他)将线圈A拔出时.，磁通量减小，则灵敏电流计指针向左偏转，依据楞次定律，因磁通量减小，

此时线圈4与线圈B中电流的绕行方向相同。

故答案为：(I)C;(2)(α)右偏；(b)左偏，相同。

15.【答案】(1)V=；(2-)L=-

∖mBym

【解析】(1)电子进入电场中加速，根据动能定理

(2)电子进入磁场中做匀速圆周运动，设半径为R,根据洛伦兹力提供向心力

粒子轨迹如图

×B×

L、