葫芦岛市协作校2023-2024学年高二上学期12月第二次考试
物理试题
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：人教版必修第三册第十一至十三章，选择性必修第二册前两章。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1.关于感应电动势的大小，下列说法正确的是（ ）
A.穿过线圈的磁通量的变化率越大，所产生的感应电动势就越大
B.穿过线圈的磁通量的变化量减小时，所产生的感应电动势一定也减小
C.穿过线圈的磁通量等于0，所产生的感应电动势就一定为0
D.穿过线圈的磁通量最大时，所产生的感应电动势就一定最大
2.在如图所示的四种磁场中能产生恒定的电动势的是（面积不变）（ ）
A B C D
3.关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是（ ）
A.微波有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体
B.过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康
C.电磁波中频率最大的是可见光
D.X射线可以使感光底片感光
4.取两根完全相同的电阻丝，第一次将两电阻丝串联，第二次将两电阻丝并联，两次在电路加相同的电压。若两次两电阻丝产生的总热量相同，则先后两次所用时间之比为（ ）
A.1：2 B.4：1 C.2：1 D.1：4
5.安检门是一个用于安全检查的“门”，“门框”内有线圈，线圈中通有变化的电流。如果金属物品通过安检门，金属物品中会被感应出涡流，涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流，从而报警，关于安检门的说法正确的是（ ）
A.安检门能检查出毒贩携带的毒品
B.如果“门框”的线圈中通上恒定电流，安检门也能正常工作
C.安检门能检查出旅客携带的金属水果刀
D.安检门工作时，主要利用了电流的热效应原理
6.关于楞次定律，下列说法正确的是（ ）
A.感应电流的磁场总是与原磁场反向，阻碍原磁场的变化
B.感应电流的磁场总是促进磁通量的变化
C.原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场同向
D.感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
7.粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电，让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动。已知磁场方向垂直纸面向里，以下四幅图中，能正确表示两粒子运动轨迹的是（ ）
A B C D
8.下列对能量耗散理解正确的是（ ）
A.能量耗散从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性
B.能量耗散遵守能量守恒定律
C.能量耗散说明能量可以凭空消失
D.能量耗散说明能量在不断减少
9.如图所示，电磁感应式无线充电的原理是通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电。在充电过程中（ ）
A.手机和基座不需要导线连接，这样传递能量没有损失
B.受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变
C.送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递
D.送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化
10.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。设D形盒的半径为R，若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f，则下列说法正确的是（ ）
A.不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子
B.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关
C.只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值
D.质子被加速后的最大速度不可能超过2πfR
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.（6分）某研究小组探讨自感对电路的影响。电路中电源内阻不能忽略，L的自感系数很大，其直流电阻忽略不计，A、B为两个完全相同的灯泡，当S闭合时，B灯 变亮；当S断开时，A灯 熄灭。（均填“立即”或“缓慢”）
12.（8分）某实验小组设计了如图甲所示的电路，用于测量一金属丝的电阻率。其中电流表（量程为0~100mA，内阻为r1=4Ω）、电流表（量程为0~0.6A，内阻为r2=1.2Ω）、电阻箱R（阻值范围为0~99.9Ω）、定值电阻R0。
甲 乙 丙
（1）图甲中虚线框可视为一个量程为0~3V的电压表，则定值电阻R0= Ω（结果保留两位有效数字）。
（2）实验操作步骤如下：
a.如图乙所示，用螺旋测微器测得金属丝直径d= mm；
b.将该金属丝正确接入图甲电路，测得接入电路的金属丝长度L=68.00cm；
c.合上开关，调节电阻箱，记录对应的电流表的示数I1、电流表的示数I2，并根据多组测量数据，作出如图丙所示的I1—I2图像。
（3）根据图丙，可知该金属丝的电阻为 Ω，电阻率为 Ω m。（结果均保留两位有效数字）
13.（10分）如图所示，一根长度L=1m、质量m=0.5kg的导体棒垂直导轨放置，空间存在垂直纸面向里、大小为5T的匀强磁场B，导体棒中通有电流I，导体棒所受安培力恰好等于所受重力，取重力加速度大小g=10m/s2，导体棒始终静止，求：
（1）电流I的大小；
（2）导体棒对导轨的作用力大小F。
14.（13分）如图所示，一个边长为L的正方形金属框的质量为m、电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界匀强磁场区域中，金属框上半部分处于磁场内，磁感应强度随时间均匀变化，满足B=2t。已知细线能承受的最大拉力（g为重力加速度大小），从t=0开始计时，经过多长时间细线会被拉断？
15.（17分）如图所示，质量m=1kg、电荷量的带正电的小滑块，从半径R=0.4m的光滑固定绝缘圆弧轨道上由静止自A端滑下，整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中。已知E=100V/m，方向水平向右，B=10T，方向垂直纸面向里，取重力加速度大小g=10m/s2。求：
（1）滑块到达C点时的速度；
（2）滑块在C点时所受洛伦兹力；
（3）滑块在C点对轨道的压力。
葫芦岛市协作校2023-2024学年高二上学期12月第二次考试
物理试题参考答案
1.A 2.C 3.D 4.B 5.C 6.D 7.B 8.AB 9.CD 10.BD
11.立即（3分） 缓慢（3分）
12. （1）26
（2分）
（2）0.680（2分）
（3）2.0（2分）
13.解：（1）导体棒所受安培力恰好等于所受重力
解得。
（2）对导体棒受力分析
导体棒受重力、安培力、导轨对导体棒的作用力
导体棒始终静止，可得
由牛顿第三定律得
14.解：细线被拉断的瞬间，有
由平衡条件得
金属框受到的安培力
由法拉第电磁感应定律得
磁感应强度变化规律为
解得。
15.解：（1）滑块从A点到C点的过程中洛伦兹力和支持力不做功
由动能定理得
解得，方向水平向左。
（2）滑块在C点时，由洛伦兹力公式得
解得，方向竖直向下。
（3）在C点，由牛顿第二定律得
解得
由牛顿第三定律可知，在C点滑块对轨道的压力为21N，方向竖直向下。
