德强高中2022-2023学年高二上学期期末考试
物理试题
答题时间：90分钟 满分：100分
一、单选题（共36分）
1．图中表示磁场方向、运动电荷速度和洛伦兹力的方向，正确的是（ ）
A． B． C． D．
2．关于电流周围的磁感线分布情况，图中正确的是（ ）
A． B． C． D．
3．下列给出了与感应电流产生条件相关的四幅情景图，其中判断正确的是（ ）
A．图甲水平放置的圆形线圈正上方通有逐渐减小的电流，圆线圈中没有感应电流
B．图乙正方形金属线圈绕竖直虚线转动的过程中，正方形线圈中不会有感应电流
C．图丙中的闭合导线框以其任何一条边框为轴在磁场中旋转，都可以产生感应电流
D．图丁金属杆在F作用下向右运动过程中，若磁场减弱，回路一定会产生感应电流
4．如图所示，电磁炮是由电源、金属轨道、炮弹和电磁铁组成，当电源接通后，磁场对流过炮弹电流产生力的作用，使炮弹获得极大的向左发射速度．下列各俯视图中正确表示磁场方向的是（ ）
A． B．
C． D．
5．磁浮列车整车静态调试运行试验如图1，图2是磁浮的原理图，图2中甲是圆柱形磁铁，乙是用高温超导材料制成的超导圆环，将超导圆环乙水平放在磁铁甲上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁甲的上方空中，若甲的N极朝上，在乙放入磁场向下运动的过程中（ ）
A．俯视，乙中感应电流的方向为顺时针方向：当乙稳定后，感应电流消失
B．俯视，乙中感应电流的方向为顺时针方向：当乙稳定后，感应电流仍存在
C．俯视，乙中感应电流的方向为逆时针方向：当乙稳定后，感应电流消失
D．俯视，乙中感应电流的方向为逆时针方向：当乙稳定后，感应电流仍存在
6．利用如图所示装置可探究感应电流产生的条件．线圈A通过滑动变阻器和开关S连接到电源上，线圈B的两端连接到电流计G上，把线圈A装在线圈B的里面．某同学发现闭合开关S时，电流表指针向右偏转，由此可以判断（ ）
A．断开开关S时，电流表指针向右偏转
B．线圈A向上移动时，电流表指针向右偏转
C．线圈A中铁芯向上拔出时，电流表指针向右偏转
D．滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表指针向右偏转
7．如a图为某中学物理兴趣小组为研究无线充电技术，动手制作的一个“特斯拉线圈”．其原理图如图b所示，线圈匝数为，面积为S，若在t时间内，匀强磁场平行于线圈轴线穿过线圈，其磁感应强度大小由均匀增加到，则该段时间内线圈两端的电势差的大小（ ）
A．恒为 B．恒为
C．从0均匀变化到 D．从0均匀变化到
8．如图甲，直线表示某电场中一条电场线，a、b是线上的两点．将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放，从a运动到b过程中的图线如图乙所示．设a、b两点的电势分别为，场强大小分别为，粒子在a、b两点的电势能分别为，不计重力，则有（ ）
A． B． C． D．
9．中国已经成为世界上高铁系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运行速度最高、在建规模最大的国家，报道称．新一代高速列车牵引功率达，持续运行速度为，则新一代高速列车沿全长约的京沪线从北京到上海，在动力上耗电约为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题（共20分）
10．在匀强磁场中，一闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化，则（ ）
A．时，线圈平面与磁场方向平行，线圈中的感应电动势为零
B．时，线圈平面与磁场方向平行，线圈中的电流改变方向
C．时，线圈平面与磁场方向垂直，线圈中的感应电动势为零
D．时，线圈平面与磁场方向平行，线圈中的磁通量的变化率最大
11．如图真空中固定一正点电荷，图中实线为点电荷形成的电场中的几个等势面，虚线是某一带电粒子通过该区域时的运动轨迹，是轨迹上两点．若带电粒子只受到电场力作用．可判断（ ）
A．粒子带正电荷 B．带电粒子在M、N两点的加速度M点大
C．带电粒子在M、N两点的电势能N点大 D．带电粒子在M、N两点的速度N点大
12．下图中关于磁场中的四种仪器的说法中正确的是（ ）
A．甲图中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径无关
B．乙图中不改变质谱仪各区域的电场磁场时击中光屏同一位置的粒子比荷相同
C．丙图中自由电荷为负电荷的霍尔元件通上如图所示电流和加上如图磁场时N侧带负电荷
D．丁图长宽高分别为a、b、c的电磁流量计流量Q（单位时间内流过截面的体积）一定，加上如图所示磁场，前后两个金属侧面的电压与a、b无关
13．如图所示，光滑U形金属框架放在水平面内，上面放置一导体棒（初始处于静止状态），有匀强磁场垂直框架所在平面，当匀强磁场的磁感应强度B大小发生变化时，发现导体棒向右运动，下列判断正确的是（ ）
A．棒中电流从 B．棒中电流从 C．B逐渐增大 D．B逐渐减小
14．如图甲所示，正方形金属线圈固定在磁场中，线圈匝数为10匝，磁场方向与线圈所在平面垂直，规定垂直线圈平面向里为磁场的正方向，磁感应强度B随时间的变化关系如图乙所示．已知正方形线框的边长，电阻，则下列说法正确的是（ ）
A．内磁通量的变化率为
B．内线框边受到的安培力大小先减小后增大
C．内通过线框某一横截面的电荷量为
D．前内线框中产生的热量为
三、实验题（共14分，每空2分）
15．电阻是一种非常重要的电路元件，下面讨论与电阻相关问题．
（1）热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中．图1为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t变化的示意图．由图可知，这种热敏电阻在温度上升时导电能力_____________（选填“增强”或“减弱”）；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的影响更_______________（选填“敏感”或“不敏感）．
（2）在“测量金属丝的电阻率”实验中，选择一根粗细均匀的合金丝来进行测量．
①用螺旋测微器测量合金丝的直径．为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧图2所示的部件________________（选填“A”“B”“C”或“D”），合金丝的直径的测量值为__________．
②某次测量中，若测出合金丝接入电路部分的长度为L，直径为d，合金丝两端电压为U，电流为I，则该合金电阻率的表达式____________．（用上述字母和通用数学符号表示）
③在本实验中，为了减少实验过程中的系统误差，伏安法测电阻时，采用了电流表外接法，如图3所示．这样测出的合金丝电阻阻值和真实值相比_______________．（选填“偏大”或“偏小”）
④利用测出的电阻率可以帮助我们解决实际问题．有一根细长而均匀的该金属材料管线样品，其截面为外方内圆，如图4所示．正方形边长为a，而管线内圆的直径d太小无法直接测量．已知此样品长度为L，电阻率为．为了测出d，有位同学想出一个法，他只测出了电阻R，就计算出了d．
请写出计算式____________．
四、解答题（共30分）
16．（8分）匝的圆形线圈，处在如图所示的磁场内（线圈右边的电路中没有磁场），磁场均匀增大，线圈磁通量的变化率，线圈电阻 2，求：
（1）线圈产生的感应电动势大小．
（2）R中电流的方向和R两端的电压．
17．（10分）光滑绝缘水平桌面上一矩形线圈置于磁感强度为的匀强磁场左侧（俯视图如图所示），磁场宽度等于线框的边长，，当加一水平向右的的拉力时线框恰能以的速度匀速穿过磁场．求：
（1）进入磁场时感应电流的大小和方向；
（2）线框总电阻R；
（3）穿过磁场的过程中产生的电能．
18．（12分）已知质量为m的带电液滴，以速度v垂直射入竖直向下的电场强度为E的匀强电场和水平向里的磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，液滴刚好能在此空间竖直平面内做匀速圆周运动．已知重力加速度为g，求：
（1）液滴所带电荷量及电性；
（2）液滴做匀速圆周运动的半径；
（3）撤去电场，液滴仍以速度v从左边界垂直射入，当液滴在竖直方向的位移大小为h时液滴的速度大小．
德强高中2022-2023学年高二上学期期末考试
物理答案
1-5．DAACB 6-9．DBAB 10-14．CD ABD BCD BD BC
15．增强 敏感 B 0.410 偏小
16．（1）线圈磁通量的变化率，根据法拉第电磁感应定律，有
（2）磁通量增加，根据楞次定律“增反减同”，故感应电流的磁场方向向外，感应电流为逆时针，故R中电流方向为
根据闭合电路欧姆定律，电流
根据欧姆定律，电阻R的电压为
17．（1），感应电流方向或逆时针方向； （2）； （3）
（1）安培力
根据平衡条件有 代入数据得
根据右手定则可知感应电流方向或逆时针方向；
（2）根据闭合电路欧姆定律有 代入数据得
（3）线圈穿过磁场的过程中，克服安培力做功等于产生的电能，则线框中产生的电能为
18．（1）负电，；（2）；（3）
（1）液滴带负电，由于能做匀速圆周运动，故满足解得．
（2）带电液滴在复合场中做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供
联立解得．
（3）洛伦兹力不做功，据动能定理可得
可解得当液滴在竖直方向的位移大小为时液滴的速度大小为．
