河南省鄭州重點(diǎn)中學(xué)2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期中物理試...

更新時(shí)間：2023-11-14 瀏覽次數(shù)：34 類型：期中考試

一、選擇題（本大題共12小題，共48分）

1. (2023高二下·鄭州期中) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生產(chǎn)、生活及科學(xué)研究中有著廣泛的應(yīng)用，下列說(shuō)法正確的是（）

A . 電磁爐利用變化的磁場(chǎng)使食物中的水分子形成渦流來(lái)對(duì)食物加熱 B . 當(dāng)金屬探測(cè)器在探測(cè)到金屬時(shí)，會(huì)在探測(cè)器內(nèi)部產(chǎn)生渦流，致使蜂鳴器發(fā)出蜂鳴聲 C . 磁電式儀表線圈的骨架用鋁框來(lái)做是利用電磁阻尼讓擺動(dòng)的指針快速停下來(lái)，微安表在運(yùn)輸時(shí)不需要把正負(fù)接線柱短接 D . 變壓器的鐵芯通常用涂有絕緣漆的薄硅鋼片疊合而成主要是為了防止在鐵芯中產(chǎn)生過(guò)大渦流

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2. (2023高二下·鄭州期中) 關(guān)于下列四幅圖的說(shuō)法正確的是（）

A . 圖是回旋加速器的示意圖，要想帶電粒子獲得的最大動(dòng)能增大，可增大加速電壓 B . 圖是磁流體發(fā)電機(jī)的示意圖，可以判斷出 $\text{[math]}$ 極板是發(fā)電機(jī)的正極， $\text{[math]}$ 極板是發(fā)電機(jī)的負(fù)極 C . 圖是速度選擇器的示意圖，若帶電粒子 $\text{[math]}$ 不計(jì)重力 $\text{[math]}$ 能自左向右沿直線勻速通過(guò)速度選擇器，那么也能自右向左沿直線勻速通過(guò)速度選擇器 D . 圖是質(zhì)譜儀的示意圖，粒子打在底片上的位置越靠近狹縫 $\text{[math]}$ 說(shuō)明粒子的比荷越大

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3. (2023高二下·鄭州期中) 如圖所示，在傾角為 $\text{[math]}$ 的光滑斜面上，放置一根長(zhǎng)為 $\text{[math]}$ 、質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 、通過(guò)電流為 $\text{[math]}$ 的導(dǎo)線，若使導(dǎo)線靜止，應(yīng)該在斜面上施加勻強(qiáng)磁場(chǎng) $\text{[math]}$ 的大小和方向?yàn)椋? ）

A . $\text{[math]}$ ，方向垂直斜面向上 B . $\text{[math]}$ ，方向垂直水平面向上 C . $\text{[math]}$ ，方向豎直向下 D . $\text{[math]}$ ，方向水平向左

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4. (2023高二下·鄭州期中) $\text{[math]}$ 年 $\text{[math]}$ 月 $\text{[math]}$ 日，國(guó)內(nèi)首條中低速磁浮旅游專線 $\text{[math]}$ 廣東清遠(yuǎn)磁浮首列車開始整車動(dòng)態(tài)調(diào)試。如圖所示為超導(dǎo)磁浮的示意圖，在水平桌面上放置著一個(gè)圓柱形磁鐵甲，將用高溫超導(dǎo)材料制成的超導(dǎo)圓環(huán)乙從圓柱形磁鐵甲的正上方緩慢下移，由于超導(dǎo)圓環(huán)乙跟圓柱形磁鐵甲之間有排斥力，結(jié)果超導(dǎo)圓環(huán)乙懸浮在圓柱形磁鐵甲的正上方。若圓柱形磁鐵甲的 $\text{[math]}$ 極朝上，在超導(dǎo)圓環(huán)乙放入磁場(chǎng)向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，從上往下看（）

A . 超導(dǎo)圓環(huán)乙中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向；當(dāng)超導(dǎo)圓環(huán)乙穩(wěn)定后，感應(yīng)電流仍存在 B . 超導(dǎo)圓環(huán)乙中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向；當(dāng)超導(dǎo)圓環(huán)乙穩(wěn)定后，感應(yīng)電流消失 C . 超導(dǎo)圓環(huán)乙中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向；當(dāng)超導(dǎo)圓環(huán)乙穩(wěn)定后，感應(yīng)電流消失 D . 超導(dǎo)圓環(huán)乙中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向；當(dāng)超導(dǎo)圓環(huán)乙穩(wěn)定后，感應(yīng)電流仍存在

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5. (2023高二下·鄭州期中)
如圖所示，兩平行的虛線間的區(qū)域內(nèi)存在著有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，有一較小的三角形線框abc的ab邊與磁場(chǎng)邊界平行，現(xiàn)使此線框向右勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持速度方向與ab邊垂直．則下列各圖中哪一個(gè)可以定性地表示線框在上述過(guò)程中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的規(guī)律？（）

A . B . C . D .

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6. (2024高二下·常州期中) $\text{[math]}$ 年 $\text{[math]}$ 月 $\text{[math]}$ 日，法拉第在一次會(huì)議上展示了他發(fā)明的圓盤發(fā)電機(jī)，它是人類歷史上的第一臺(tái)發(fā)電機(jī)。如圖所示為圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖，銅盤安裝在水平的銅軸上，圓盤處于水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩塊銅片 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 分別與銅軸和銅盤的邊緣接觸，圓盤以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，原線圈 $\text{[math]}$ 中會(huì)有恒定的電流產(chǎn)生，副線圈 $\text{[math]}$ 與原線圈 $\text{[math]}$ 共用一根鐵芯。當(dāng)電流從靈敏電流計(jì) $\text{[math]}$ 的左端流入，指針就會(huì)向左偏轉(zhuǎn)，反之右偏，當(dāng)圓盤按圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）

A . 銅片 $\text{[math]}$ 處的電勢(shì)高于銅片 $\text{[math]}$ 處的電勢(shì) B . 圓盤剛開始轉(zhuǎn)動(dòng)的瞬間，靈敏電流計(jì) $\text{[math]}$ 的指針向右偏轉(zhuǎn) C . 圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn) D . 圓盤減速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì) $\text{[math]}$ 的指針向右偏轉(zhuǎn)

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7. (2023高二下·鄭州期中) $\text{[math]}$ 掃描是計(jì)算機(jī) $\text{[math]}$ 射線斷層掃描技術(shù)的簡(jiǎn)稱， $\text{[math]}$ 掃描機(jī)可用于對(duì)多種病情的探測(cè)。圖 $\text{[math]}$ 是某種 $\text{[math]}$ 機(jī)主要部分的剖面圖，其中 $\text{[math]}$ 射線產(chǎn)生部分的示意圖如圖 $\text{[math]}$ 所示。圖 $\text{[math]}$ 中 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 之間有一電子束的加速電場(chǎng)，虛線框內(nèi)有勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)；經(jīng)調(diào)節(jié)后電子束從靜止開始沿帶箭頭的實(shí)線所示的方向前進(jìn)，打到靶上，產(chǎn)生 $\text{[math]}$ 射線 $\text{[math]}$ 如圖中帶箭頭的虛線所示 $\text{[math]}$ ；將電子束打到靶上的點(diǎn)記為 $\text{[math]}$ 點(diǎn)。則（）

A . $\text{[math]}$ 處的電勢(shì)高于 $\text{[math]}$ 處的電勢(shì) B . 減小 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 之間的加速電壓可使 $\text{[math]}$ 點(diǎn)左移 C . 偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向外 D . 減小偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小可使 $\text{[math]}$ 點(diǎn)左移

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8. (2023高二下·鄭州期中) 如圖所示為一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)構(gòu)造示意圖，圖示時(shí)刻線圈平面和磁感線平行。線圈匝數(shù)為 $\text{[math]}$ ，電阻為 $\text{[math]}$ ，理想電壓表與外接電阻 $\text{[math]}$ 并聯(lián)。當(dāng)線圈繞 $\text{[math]}$ 軸以角速度 $\text{[math]}$ 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)為 $\text{[math]}$ 。則（）

A . 穿過(guò)線圈的磁通量的最大值為 $\text{[math]}$ B . 從圖示位置開始計(jì)時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為 $\text{[math]}$ C . 線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò) $\text{[math]}$ 的過(guò)程中通過(guò)電阻 $\text{[math]}$ 的電荷量為 $\text{[math]}$ D . 線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，發(fā)電機(jī)提供的電能為 $\text{[math]}$

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9. (2023高二下·鄭州期中) $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 是兩個(gè)完全相同的小燈泡， $\text{[math]}$ 是一個(gè)自感系數(shù)很大的線圈，其直流電阻值與電阻 $\text{[math]}$ 相同，如圖所示，在電鍵 $\text{[math]}$ 接通或斷開時(shí)，兩燈亮暗的情況為（）

A . $\text{[math]}$ 剛接通時(shí)， $\text{[math]}$ 比 $\text{[math]}$ 亮，而后 $\text{[math]}$ 燈亮度增強(qiáng)，最后兩燈亮度相同 B . $\text{[math]}$ 剛接通時(shí)， $\text{[math]}$ 比 $\text{[math]}$ 暗，而后 $\text{[math]}$ 燈亮度減弱，最后兩燈亮度不相同 C . $\text{[math]}$ 斷開時(shí)， $\text{[math]}$ 燈立即熄滅， $\text{[math]}$ 燈過(guò)一會(huì)兒才熄滅 D . $\text{[math]}$ 斷開時(shí)， $\text{[math]}$ 燈和 $\text{[math]}$ 燈立即熄滅

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10. (2023高二下·鄭州期中) 如圖所示，邊長(zhǎng)為 $\text{[math]}$ 的等邊三角形 $\text{[math]}$ 區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)， $\text{[math]}$ 為 $\text{[math]}$ 邊的中點(diǎn)，一個(gè)質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 、電荷量為 $\text{[math]}$ 的帶電粒子平行 $\text{[math]}$ 邊從 $\text{[math]}$ 點(diǎn)射入磁場(chǎng)，粒子的速度大小為 $\text{[math]}$ ，且剛好垂直 $\text{[math]}$ 邊射出磁場(chǎng)。不計(jì)粒子的重力，下列說(shuō)法正確的是（）

A . 該粒子帶正電 B . 勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 $\text{[math]}$ C . 若只改變?cè)摿Ｗ由淙氪艌?chǎng)的速度大小，則粒子一定不能從 $\text{[math]}$ 點(diǎn)射出 D . 若只改變?cè)摿Ｗ由淙氪艌?chǎng)的速度方向，則粒子可以從 $\text{[math]}$ 邊射出磁場(chǎng)，且在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可能是 $\text{[math]}$

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11. (2023高二下·鄭州期中) 如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬直導(dǎo)軌固定在水平面上，左側(cè)軌道間距為 $\text{[math]}$ ，右側(cè)軌道間距為 $\text{[math]}$ 。軌道處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 $\text{[math]}$ 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 、有效電阻為 $\text{[math]}$ 的金屬棒 $\text{[math]}$ 靜止在左側(cè)軌道上，質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 、有效電阻為 $\text{[math]}$ 的金屬棒 $\text{[math]}$ 靜止在右側(cè)軌道上?，F(xiàn)給金屬棒 $\text{[math]}$ . 一水平向右的初速度 $\text{[math]}$ ，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間兩金屬棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。已知兩金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終相互平行且與導(dǎo)軌良好接觸，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，金屬棒 $\text{[math]}$ 始終在左側(cè)軌道上運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（）

A . 金屬棒 $\text{[math]}$ 穩(wěn)定時(shí)的速度大小為 $\text{[math]}$ B . 整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)金屬棒 $\text{[math]}$ 的電荷量為 $\text{[math]}$ C . 整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩金屬棒掃過(guò)的面積差為 $\text{[math]}$ D . 整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒 $\text{[math]}$ 產(chǎn)生的焦耳熱為 $\text{[math]}$

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12. (2023高二下·鄭州期中) 如圖甲所示，電阻不計(jì)且間距 $\text{[math]}$ 的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置。上端接一阻值 $\text{[math]}$ 的電阻，虛線 $\text{[math]}$ 下方有垂直于導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)將質(zhì)量 $\text{[math]}$ 、電阻不計(jì)的金屬桿 $\text{[math]}$ 從 $\text{[math]}$ 上方某處由靜止釋放，金屬桿在下落的過(guò)程中與導(dǎo)軌保持良好接觸且始終水平。已知桿 $\text{[math]}$ 進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度 $\text{[math]}$ ，下落 $\text{[math]}$ 的過(guò)程中加速度 $\text{[math]}$ 與下落距離 $\text{[math]}$ 的關(guān)系圖像如圖乙所示， $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ ，則（）

A . 金屬桿上的感應(yīng)電流方向?yàn)?img class="mathml" src="http://math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmtext%3Ea%3C%2Fmtext%3E%3C%2Fmath%3E" style="max-width:100%;vertical-align: middle;">到 $\text{[math]}$ B . 勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 $\text{[math]}$ C . 桿 $\text{[math]}$ 下落 $\text{[math]}$ 時(shí)金屬桿的速度為 $\text{[math]}$ D . 桿 $\text{[math]}$ 下落 $\text{[math]}$ 的過(guò)程中電阻 $\text{[math]}$ 上產(chǎn)生的熱量為 $\text{[math]}$

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二、非選擇題（52分）

13. (2023高二下·鄭州期中) 圖中虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。現(xiàn)通過(guò)測(cè)量通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受的安培力，來(lái)測(cè)量磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、并判定其方向。所用部分器材已在圖中給出，其中 $\text{[math]}$ 為位于紙面內(nèi)的 $\text{[math]}$ 形金屬框，其底邊水平，兩側(cè)邊豎直且等長(zhǎng)； $\text{[math]}$ 為直流電源； $\text{[math]}$ 為電阻箱； $\text{[math]}$ 為電流表； $\text{[math]}$ 為開關(guān)。此外還有細(xì)沙、天平、米尺和若干輕質(zhì)導(dǎo)線。
1. （1）完成下列主要實(shí)驗(yàn)步驟中的填空；
        $\text{[math]}$ 按圖接線；
        $\text{[math]}$ 保持開關(guān) $\text{[math]}$ 斷開，在托盤內(nèi)加入適量細(xì)沙，使 $\text{[math]}$ 處于平衡狀態(tài)；然后用天平稱出細(xì)沙質(zhì)量 $\text{[math]}$ ；
        $\text{[math]}$ 閉合開關(guān) $\text{[math]}$ ，調(diào)節(jié) $\text{[math]}$ 的值使電流大小適當(dāng)，在托盤內(nèi)重新加入適量細(xì)沙，使 $\text{[math]}$ 重新處于平衡狀態(tài)；然后讀出，并用天平稱出；
        $\text{[math]}$ 用米尺測(cè)量 $\text{[math]}$ 的底邊長(zhǎng)度 $\text{[math]}$ 。
2. （2）用測(cè)量的物理量和重力加速度 $\text{[math]}$ 表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，可以得出 $\text{[math]}$ 。
3. （3）判定磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的方法是：若，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外；反之，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里。
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14. (2023高二下·鄭州期中) 如圖，左側(cè)為一對(duì)平行金屬板，平行金屬板長(zhǎng)度 $\text{[math]}$ ，極板間距也為 $\text{[math]}$ ，兩金屬板間電壓為 $\text{[math]}$ ，上極板帶正電荷?，F(xiàn)有一質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 、電荷量為 $\text{[math]}$ 的負(fù)電荷從左側(cè)中點(diǎn)處，以初速度 $\text{[math]}$ 沿平行于極板方向射入，然后進(jìn)入右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。勻強(qiáng)磁場(chǎng)緊鄰電場(chǎng)，寬度為 $\text{[math]}$ ，勻強(qiáng)磁場(chǎng)上下足夠長(zhǎng)，方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度 $\text{[math]}$ 不計(jì)粒子重力，不計(jì)電場(chǎng)、磁場(chǎng)的邊緣效應(yīng) $\text{[math]}$ 。試求：
1. （1）帶電粒子射出金屬板時(shí)速度的大小、方向；
2. （2）帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間以及從勻強(qiáng)磁場(chǎng)射出時(shí)的位置。
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15. (2023高二下·鄭州期中) 我國(guó)第三艘航母“福建艦”于 $\text{[math]}$ 年 $\text{[math]}$ 月 $\text{[math]}$ 日正式下水。“福建艦”采用了全新的電磁攔阻技術(shù)?，F(xiàn)將其簡(jiǎn)化，如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 $\text{[math]}$ 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩根平行金屬軌道 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 水平固定，相距為 $\text{[math]}$ ，電阻不計(jì)。 $\text{[math]}$ 間接有阻值為 $\text{[math]}$ 的電阻。一長(zhǎng)度為 $\text{[math]}$ 、電阻為 $\text{[math]}$ 的輕質(zhì)導(dǎo)體棒 $\text{[math]}$ 垂直放置在軌道上，與軌道接觸良好。質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 的飛機(jī)鉤住 $\text{[math]}$ 后，立即關(guān)閉動(dòng)力系統(tǒng)，飛機(jī)和 $\text{[math]}$ 的初速度為 $\text{[math]}$ 。不計(jì)飛機(jī)和導(dǎo)體棒受到的摩擦阻力。求：
1. （1）飛機(jī)減速過(guò)程中導(dǎo)體棒 $\text{[math]}$ 中產(chǎn)生的焦耳熱；
2. （2）飛機(jī)速度為 $\text{[math]}$ 時(shí)的加速度大小；
3. （3）飛機(jī)減速過(guò)程中的位移大小。
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16. (2023高二下·鄭州期中) 如圖所示，在虛線框 $\text{[math]}$ 區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 $\text{[math]}$ 、方向垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，對(duì)稱軸 $\text{[math]}$ 兩側(cè)的磁場(chǎng)方向相反。 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，一個(gè)帶正電的粒子由靜止開始經(jīng)電壓 $\text{[math]}$ 加速后，從 $\text{[math]}$ 的中點(diǎn) $\text{[math]}$ 垂直邊界射入磁場(chǎng)。不計(jì)粒子的重力，粒子比荷為 $\text{[math]}$ 。求：
1. （1）加速電壓增大到多大時(shí)，粒子將恰好不能從 $\text{[math]}$ 邊界離開磁場(chǎng)；
2. （2）若使粒子恰好能到達(dá) $\text{[math]}$ 點(diǎn)，加速電壓的可能取值是多少？
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