河北省唐山英才国际学校2021-2022学年高二物理下学期期中试题（Word版附解析）

唐山英才国际学校2021-2022学年高二下学期期中考试物理试题一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1.下列说法正确的是（　　）A.变化的磁场要在空间产生变化的电场，振荡磁场在周围空间产生同频率的振荡电场B.任何电场都要在空间产生磁场，振荡电场在周围空间产生同频率的振荡磁场C.任何变化的电场都要在空间产生磁场，振荡电场在周围空间产生同频率的振荡磁场D.电场和磁场总是相互联系着，形成一个不可分离的统一体，即电磁场【答案】C【解析】【分析】【详解】A．均匀变化的磁场一定产生稳定的电场，振荡磁场在周围空间产生同频率的振荡电场，A错误；B．稳定的电场不会产生磁场，B错误；C．根据麦克斯韦电磁场理论，任何变化电场都要在周围空间产生磁场，振荡电场在周围空间产生同频率的振荡磁场，C正确；D．只有变化的电场和磁场才能形成一个不可分离的统一体，即电磁场，D错误。故选C。2.如图所示，通电导线均置于匀强磁场中，其中导线受安培力方向向右的是（　　）AB.C.D.【答案】B 【解析】【详解】A．根据左手定则，导线受安培力方向向左，A错误；B．根据左手定则，导线受安培力方向向右，B正确；C．导线与磁场方向平行，不受安培力，C错误；D．根据左手定则，导线受安培力方向垂直纸面向里，D错误。故选B。3.一个可以自由运动的线圈和一个固定的线圈互相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合，当两线圈通过如图所示的电流时，从左向右看，则线圈将（　　）。A.不动B.顺时针转动C.逆时针转动D.向纸面内平动【答案】B【解析】【详解】根据安培定则可以判断出线圈L2在L1所在平面上产生的磁场方向竖直向上，根据左手定则可以分析出L1最上方所受安培力垂直纸面向外，最下方所受安培力垂直纸面向内，则从左向右看，线圈L1将顺时针转动。故选B。4.如图所示，美国物理学家安德森在研究宇宙射线时，在云雾室里观察到有一个粒子的径迹和电子的径迹弯曲程度相同，但弯曲方向相反，从而发现了正电子，获得了诺贝尔物理学奖．云雾室中磁场方向可能是（）A.垂直纸面向外 B.垂直纸面向里C.沿纸面向上D.沿纸面向下【答案】B【解析】【详解】试题分析：由图可知，向下运动的正电荷受到的洛伦兹力的方向向右，由左手定则可知，磁场的方向垂直于纸面向里，B正确；5.如图，通有恒定电流的直导线右侧有一矩形线圈abcd，导线与线圈共面．如果线圈运动时产生方向为abcda的感应电流，线圈可能的运动是（）A.向上平移B.向下平移C.向左平移D.向右平移【答案】C【解析】【详解】导线中电流强度不变时，产生的磁场不变，导线周围的磁感应强度不变，则穿过线框的磁通量不变，即不会产生感应电流，故AB错误；线框向左运动时，线框中的磁感应强度增大，穿过线框的磁通量增大，可以产生感应电流，根据楞次定律可知电流方向为abcda，故C正确；线框向右运动时，线框中的磁感应强度减小，穿过线框的磁通量减小，可以产生感应电流，根据楞次定律可知电流方向为adcba，故D错误．所以C正确，ABD错误．6.穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是(　　) A.0～2sB.2s～4sC.4s～5sD.5s～10s【答案】D【解析】【详解】试题分析：根据得，感应电动势与磁通量的变化率成正比．Φ-t图线的斜率表示磁通量的变化率，5s～10s内磁通量的变化率最小，则产生的感应电动势最小．故D正确，ABC错误．故选D．考点：法拉第电磁感应定律【名师点睛】此题是对法拉第电磁感应定律考查；要知道感应电动势大小与磁通量的变化率成正比，而磁通量的变化率在Φ-t图线中是直线的斜率值，故只要理解图线的物理意义即可解答此题.7.如图所示是LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是（　　）A.电容器正在放电B.电容器正在充电C.电感线圈中的电流正在增大D.电容器两极板间的电场能正在减小【答案】B【解析】【分析】 【详解】AB．由题图螺线管中的磁感线方向可以判定出此时LC电路正在沿逆时针方向充电，B正确，A错误；CD．充电时电流在减小，电感线圈中的磁场能正在减弱，电容器两极板间的电场能正在增大，CD错误。故选B。二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。8.如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器，速度选择器内相互正交的匀强磁场的磁感应强度和匀强电场的场强分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是（　　）A.质谱仪是分析同位素的重要工具B.速度选择器中磁场方向垂直纸面向外C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小【答案】ABC【解析】【分析】【详解】C．根据qvB＝qE得v＝ 故C正确；D．在磁场中qvB0＝m得＝半径r越小，比荷越大，故D错误；AB．同位素的电荷数一样，质量数不同，在速度选择器中电场力向右，洛伦兹力必须向左，根据左手定则，可判断磁场方向垂直纸面向外，故AB正确。故选ABC。9.如图所示，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，a、b、c是三个相同的小灯泡，下列说法正确的是（　　）A.开关S闭合时，b、c灯立即亮，a灯逐渐亮B.开关S闭合，电路稳定后，b、c灯亮，a灯不亮C.开关S断开时，b、c灯立即熄灭，a灯逐渐熄灭D.开关S断开时，c灯立即熄灭，a、b灯逐渐熄灭【答案】AD【解析】【详解】A．开关S闭合时，b、c灯立即亮，由于线圈中产生自感电动势阻碍电流的增加，使得a灯逐渐亮，选项A正确；B．开关S闭合，电路稳定后，三灯都亮，选项B错误；CD．开关S断开时，c灯立即熄灭，由于在L中产生自感电动势阻碍电流的减小，则电流将在L与a、b灯之间形成新的回路，使得a、b灯逐渐熄灭，选项D正确，C错误. 10.如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合开关S，下列说法正确的是（　　）A.P向下滑动时，灯L变亮B.P向下滑动时，变压器的输出电压不变C.P向下滑动时，变压器的输入电流变小D.P向下滑动时，变压器的输出功率变大【答案】BC【解析】【分析】【详解】AB．由于理想变压器输入电压U1不变，原、副线圈匝数不变，所以输出电压U2也不变，灯L的亮度不随P的滑动而改变，故选项A错误，B正确。CD．P向下滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，副线圈负载总电阻R总变大，由I2＝知，通过副线圈的电流I2变小，输出功率P出＝U2I2变小，再由＝知输入电流I1也变小，故选项C正确，D错误。故选BC。11.图表示一交变电流随时间变化的图像，由图可知（　　）A.用理想交流电流表测该电流，其示数为10AB.该交变电流的频率为100HzC.在t＝0.25×10－2s和t＝0.75×10－2s时，线圈位于中性面处 D.在t＝（T为该交变电流的周期）时刻，该电流大小与其有效值相等【答案】BD【解析】【详解】AB．由题图可知，电流的最大值为10A，周期为0.01s，则频率为100Hz，电流有效值为A＝10A因为电流表测的是有效值，故电流表的示数为10A，A错误，B正确；C．在t＝0.25×10－2s和t＝0.75×10－2s时电流最大，此时线圈平面与中性面垂直，C错误；D．该交变电流瞬时值表达式为i＝Imsinωt＝10sin200πtA在t＝时，电流为i＝10sinA＝10AD正确。故选BD。12.如图所示装置中，cd杆原来静止．当ab杆做如下哪些运动时，cd杆将向右移动(说明：导体棒切割磁感线速度越大，感应电流越大，导体棒匀速切割磁感线时，感应电流恒定)(　　)A.向右匀速运动B.向右加速运动C.向左加速运动D.向左减速运动【答案】BD【解析】【详解】A．ab杆匀速运动时，ab杆中感应电流恒定，L1中磁通量不变，穿过L2的磁通量不变，L2中无感应电流产生，cd杆保持静止，A错误； BCD．ab杆向右加速运动时，L2中的磁通量向下，增大，通过cd杆的电流方向由c→d，cd杆向右移动；ab杆向左减速与向右加速等效，则cd杆也向右移动；BD正确，C错误．故选BD。三、非选择题：本题共5小题，共52分。13.下面列出了一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理知识(用A、B、C……表示)，请将相应的字母填在运用这种现象的医疗器械后面的空格上．(1)X光机：________；(2)紫外线灯：________；(3)理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好．这里的“神灯”是利用________．A．光的全反射B．紫外线有很强的荧光效应C．紫外线有杀菌消毒作用D．X射线有很强的贯穿能力E．红外线有显著的热作用F．红外线波长较长易发生衍射【答案】①.(1)D　　②.(2)C③.(3)E【解析】【详解】(1)X光机是用来透视人的体内器官的，因此需要具有较强穿透力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大伤害的X射线，选择选项D.(2)紫外线灯主要是用来杀菌的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用，因此选择选项C.(3)“神灯”又称红外线灯，主要用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快，因此选择选项E.14.具有NFC（近距离无线通讯技术）功能的两只手机在间距小于10cm时可以通过_____（选填“声波”或“电磁波”）直接传输信息，其载波频率为1.4×107Hz，电磁波在空气中的传播速度为3.0×108m/s，则该载波的波长为_____m（保留2位有效数字）。【答案】①.电磁波②.21 【解析】【分析】【详解】[1]具有NFC(近距离无线通讯技术)功能两只手机在间距小于10cm时可以通过电磁波直接传输信息；[2]空气中电磁波的传播近似等于光速c，由波速公式c=λf得波长15.电表为指针在中央的灵敏电流表，如图甲所示，把电表连接在直流电路中时出现的偏转情况。现把它与一个线圈串联，将磁铁从线圈上方插入或拔出，请完成下列填空。（1）图（a）中灵敏电流计指针将向__________偏转（填“左”或“右”）（2）图（b）中磁铁下方的极性是__________（填“极”或“极”）（3）图（c）中磁铁的运动方向是__________（填“向上”或“向下”）【答案】①.右②.极③.向上【解析】【详解】由图甲可知，当电流由灵敏电流计的右接线柱流入时，灵敏电流计的指针向右偏转。（1）[1]由图（a）可知，穿过螺线管的原磁场向下，磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电流的磁场向上，根据右手定则可知，电流从右接线柱流入，故指针向右偏转；（2）[2]由图（b）可知，电流由灵敏电流计的左侧流入，根据右手定则可知，感应电流的磁场方向向下，条形磁体向下移动，穿过螺线管的磁通量变大，根据楞次定律可知，螺线管中原磁场方向向上，故磁铁下方为极； （3）[3]由图（c）可知，电流由灵敏电流计左侧流入，根据右手定则可知，感应电流的磁场方向向下，穿过螺线管的原磁场向下，根据楞次定律可知，穿过螺线管的磁通量减少，故磁铁向上运动。16.发电机的端电压为220V，输出功率为44kW，输电导线的电阻为0.2Ω，如果用原、副线圈匝数之比为1:10的升压变压器升压，经输电线路后，再用原、副线圈匝数比为10:1的降压变压器降压供给用户.（1）画出全过程的线路图；（2）求用户得到的电压和功率；（3）若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压.【答案】(1)略　(2)219.6V　43.92kW(3)36kW，180V【解析】【详解】（1）根据题意画出线路图如图所示：（2）根据,计算得出升压变压器的输出电压为:则输电线上的电流为:,损失的功率为:.输电线上损失的电压为:则降压变压器输入电压: 根据,得用户得到的电压为:用户得到的功率为:（3）若不经过变压而直接送到用户,电流为:用户得到的功率:用户得到的电压为:答：（1）219.6V;（2）36KW；180V17.质量为m、长度为L的导体棒MN垂直导轨放置且静止在水平导轨上，通过MN的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于电流方向且与导轨平面成角斜向下，如图所示，求棒MN所受支持力的大小和摩擦力的大小。【答案】，【解析】【详解】电流方向由N指向M，结合左手定则，对导体棒进行受力分析，如图所示 水平方向上有竖直方向上有故棒MN所受支持力和摩擦力的大小分别为和。18.如图所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为电场和磁场的理想边界，一束电子（电量为e，质量为m，重力不计），由静止状态从P点经过Ⅰ、Ⅱ间的电场加速后垂直到达边界Ⅱ的Q点。匀强磁场的磁感应强度为B，磁场边界宽度为d，电子从磁场边界Ⅲ穿出时的速度方向与电子原来的入射方向夹角为30°。求：(1)电子在磁场中运动的时间t；(2)若改变PQ间的电势差，使电子刚好不能从边界Ⅲ射出，则此时PQ间的电势差U是多少？【答案】(1)；(2)【解析】【分析】【详解】(1)由 得电子在磁场中运动周期电子在磁场中运动时间解得(2)电子刚好不从边界Ⅲ穿出时轨迹与边界相切，运动半径为R=d由得PQ间由得