江西省七彩联盟2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷（原卷版）

2023-2024学年江西省七彩联盟高二(下)期中考试物理试卷一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.感应加热表面淬火是利用电磁感应原理，将工件置于感应线圈中，向线圈通入交流电时，工件中将出现涡流，在很短时间内，工件表面温度可以达到淬火温度，立即冷却使工件表面淬火。下列关于工件加热过程中说法正确的是（）A.工件中磁通量保持不变B.工件中出现的涡流方向不变C.工件中出现的是交流电，其频率小于感应线圈中通入交流电的频率D.在感应线圈中通入的交流电峰值不变的情况下，频率越高，工件中的感应电流越大2.如图为一个简单的电磁炮发射的基本原理图，金属弹丸放置在两条水平的平行金属导轨间，它与两导轨接触良好，其摩擦可以忽略，当两导轨中通入如图所示的强大电流时，强电流产生强磁场，弹丸受水平向右的安培力加速，加速运动过程中（）A.两导轨间的磁场方向竖直向上B.两导轨间磁场方向与两电流构成的水平面平行C.若把两导轨中的电流方向反向，弹丸受到的安培力仍然水平向右D.若把两导轨中的电流方向反向，弹丸受到的安培力变为水平向左3.如图，匀强磁场磁感应强度大小为B、方向垂直水平面向里，半径为R的半圆形金属丝在水平面内以速度v做匀速直线运动，速度方向与直径ab垂直，运动中a、b间的电势差为（）A.2BRv B. C. D.4.如图，在电子射线管正下方平行放置一根通有足够强直流电流的长直导线，且导线中电流方向水平向右，则电子束将会（）A.向上偏转 B.向下偏转 C.向纸内偏转 D.向纸外偏转5.高铁在高速行驶，如遇紧急情况需要制动刹车时，现均使用电磁制动技术。电磁制动的原理可简化为如图模型，把一条形磁铁用一根弹簧悬挂，在条形磁铁正下方桌面上放置一线圈，把条形磁铁向下拉一定距离由静止释放，发现条形磁铁很快停止振动。不计空气阻力，则条形磁铁上下振动过程中。下列说法正确的是（）A.线圈对条形磁铁的作用力一直做正功 B.线圈对条形磁铁的作用力一直做负功C.线圈中电流方向一直不变 D.线圈对桌面压力一直增大6.许多智能手机中都自带有“指南针”app，利用它可以测量当地地磁场磁感应强度的大小和方向。其测量原理可以简化为如图模型：一块长为a、宽为b、厚为c的半导体薄板水平放置，某处地磁场的竖直分量B，向下可视为匀强磁场。当给薄板通入沿水平方向的恒定电流时，就会在薄板前、后表面之间产生电势差U，设每个载流子移动的速率为v，则该处地磁场竖直分量的大小为（）A.Uav B. C. D.7.在科学技术方面，人们常利用复合场控制带电小球的运动，如图，某空间中同时存在范围足够大的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外，电场强度方向竖直向上。在复合场中A点，一质量为m、电荷量为q的带正电小球以一水平初速度进入复合场，小球经过A点右下方未画出点时速度方向与水平方向的夹角为，重力加速度大小为g，已知电场强度大小。A,C两点间的高度差为h，不计阻力，，则该带电小球从A点到C点的过程中（）A.经过C点时速度大小可能为 B.经过C点时速度大小可能为C.运动时间可能为 D.运动时间可能为二、多选题：本大题共3小题，共12分。8.某同学用如图所示的电路研究断电自感现象。闭合开关S，小灯泡A发光；再断开S，小灯泡A闪亮一下后渐渐熄灭。你认为有可能造成小灯泡A闪亮的原因是（）A.电源的电动势较大 B.线圈L的直流电阻较小C.小灯泡A的灯丝断了 D.小灯泡A灯丝电阻较大9.将四根绝缘硬质细导线顺次绕成如图甲、乙、丙、丁所示的线圈，其中大圆面积均为S₁，小圆面积均为S₂，垂直线圈平面有一向里的随时间t变化的磁场。磁场磁感应强度大小，B₀和k均为大于零的常量，下列说法正确的是（）A.甲图的大圆中感应电流方向沿顺时针方向B.乙图的大圆和小圆总电动势为C.丙图的大圆和小圆总电动势为D.丁图的大圆和小圆所受安培力的合力为零10.如图，OACD为矩形，OA边长为L，其内存在垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、带电荷量为q的粒子从O点以速度垂直射入磁场，速度方向与OA的夹角为，粒子刚好从A点射出磁场，不计粒子的重力，下列说法正确的是（）A.粒子带正电B.粒子做圆周运动的轨道半径C.减小粒子的入射速度，粒子在磁场区域内的运动时间不变D.增大粒子的入射速度，粒子一定从AC边射出三、实验题：本大题共2小题，共18分。11.某同学在做探究电磁感应现象规律实验中，她选择了一个灵敏电流计G，在没有电流通过灵敏电流计的情况下，电流计的指针恰好指在刻度盘中央。（1）她先将灵敏电流计G连接在图甲所示的电路中，电流计的指针如图甲，由此可知电流从灵敏电流计的_______接线柱流入，指针往左偏；若电流从灵敏电流计的右接线柱流入，则指针往_______偏。均选填“左”或“右”（2）为了探究电磁感应规律，该同学将灵敏电流计G与一螺线管串联，如图乙。通过分析可知图乙中的条形磁铁的运动情况是_______选填“向上拔出”或“向下插入”。（3）该同学将灵敏电流计G接入图丙所示的电路。此时电路已经连接好，A线圈已插入B线圈中，她合上开关后，灵敏电流计的指针向左偏了一下，若要使灵敏电流计的指针向右偏转，可采取的操作是_______。A.在A线圈中插入铁芯 B.拔出A线圈C.变阻器的滑片向右滑动 D.变阻器的滑片向左滑动（4）通过本实验可以得出：感应电流产生的磁场，总是_____________________________。12.实验小组设计了一款简易电子秤，其主要结构如图，一根带有指针轻弹簧下端固定，弹簧处于自由状态时指针指在O点，然后在弹簧上端固定带有支架的矩形线框abcd，线框中金属线圈匝数为n，，静止时线框平面在水平面内，线框上再放上托盘未画出。以线框中心线ef为界，空间中，在ef左、右两侧分别加上水平向左、向右的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B、方向垂直于ef，重力加速度大小为g。（1）给线圈通入电流，ab边受到的安培力大小为_______，要使指针重新指在O位置，从上往下看，给线圈通入电流的方向应为_______选填“顺时针”或“逆时针”。（2）当线圈中通入大小为的电流时，指针重新指在O位置，则线框和托盘的总质量________用给出的物理量符号表示。（3）在第（2）问的条件下，在托盘上放入被称量物体，同时改变线圈中电流的大小，当电流大小为I时，指针重新指在O位置，则被称量物体的质量为_______用给出的物理量符号表示。四、计算题：本大题共3小题，共30分。13.串联式混合动力汽车发电机的工作原理可简化为如图所示的模型：匀强磁场的磁感应强度大小为B，边长为L的正方形线圈abcd共N匝，线圈总电阻为r，线圈绕垂直于磁感线的对称轴匀速转动，角速度为，线圈与电池连接。（1）求线圈中感应电动势最大值；（2）若线圈中电流的有效值为Ⅰ，求电池两端的电压有效值；（3）若线圈中电流的有效值为Ⅰ，电池的充电效率为，求线圈转动n圈过程中，电池储存的电能。14.如图，直角坐标系xOy中的第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，在第Ⅱ象限中存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一电荷量为q、质量为m的带正电粒子，在x轴上的a点以与x轴负方向成角的速度射入磁场，从y=L处的b点沿垂直于y轴方向进入电场，并经过x轴上x=1.5L处的c（1）粒子在a点的速度大小；（2）电场强度E的大小；（3）带电粒子在磁场和电场中运动的时间之比。15.如图，倾斜平行轨道与水平面间的夹角为。水平轨道足够长，两轨道宽度均为，在处平滑连接，使导体棒a从倾斜轨道运动到水平轨道上时速度大小不变。过的虚线包含虚线边界右侧水平轨道上有磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场。导体棒a、b的质量均为，两棒与轨道始终垂直且接触良好，两棒接入轨道的电阻。初始时刻，导体棒a在倾斜轨道上离的距离为处由静止释放，导体棒b静止在