江蘇省無錫市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期4月期中聯(lián)考物理模擬試題（附答案）

江蘇省無錫市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期4月期中聯(lián)考物理模擬試題一、單選題（本大題共10小題）1．下列關(guān)于教材中四幅插圖的說法，正確的是（）A．圖甲中，搖動手柄使得蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動，則鋁框會同向轉(zhuǎn)動，且和磁鐵轉(zhuǎn)得一樣快B．圖乙是真空冶煉爐，當(dāng)爐外線圈通入高頻交流電時，線圈中會產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬C．圖丙中，當(dāng)人對著話筒講話時線圈中會產(chǎn)生強弱變化的電流，這利用了電磁感應(yīng)原理D．圖丁是毫安表的表頭，運輸時要把正、負接線柱用導(dǎo)線連在一起，這是為了保護電表指針，利用了電磁驅(qū)動原理2．如圖所示，取一段柔軟的鋁箔條，把它折成天橋狀并用膠紙粘牢兩端，使蹄形磁鐵橫跨過“天橋”，當(dāng)電池與鋁箔接通后，下列說法正確的是（）A．鋁箔條中部向磁鐵S極運動B．鋁箔條中部向磁鐵N極運動C．鋁箔條中部向下方運動D．鋁箔條中部向上方運動3．1932年，美國物理學(xué)家安德森在宇宙線實驗中發(fā)現(xiàn)了正電子，他利用放在勻強磁場中的云室來記錄宇宙線粒子，并在云室中加入一塊厚6mm的鉛板，當(dāng)宇宙線粒子通過云室內(nèi)的勻強磁場時，拍下粒子徑跡的照片以此分析粒子。如圖所示為一模擬情形，MN表示一塊非常薄的金屬板，帶電粒子（不計重力）在勻強磁場中運動并垂直穿過薄金屬板，虛線表示其運動軌跡，由圖可知粒子（）

A．帶負電荷B．沿a→b→c→d→e方向運動C．粒子在下半周所用的時間比上半周所用的時間短D．粒子在下半周所用的時間比上半周所用的時間長4．在勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，如圖1所示。產(chǎn)生的交變電動勢的圖像如圖2所示，則

A．=0.005s時線框的磁通量變化率為零B．=0.01s時線框平面與中性面重合C．線框產(chǎn)生的交變電動勢有效值為311VD．線框產(chǎn)生的交變電動勢頻率為100Hz5．武漢病毒研究所是我國防護等級最高的P4實驗室，在該實驗室中有一種污水流量計，其原理可以簡化為如下圖所示模型：廢液內(nèi)含有大量正、負離子，從直徑為d的圓柱形容器右側(cè)流入，左側(cè)流出，流量值Q等于單位時間通過截面的液體的體積?？臻g有垂直紙面向里的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，下列說法正確的是（）

A．M點的電勢高于N點電勢B．MN兩點電壓與液體流速無關(guān)C．污水流量計的流量與管道直徑無關(guān)D．只需要再測出MN兩點電壓就能夠推算廢液的流量6．在學(xué)習(xí)《電磁感應(yīng)》時，老師在課堂上做了這樣的演示實驗：如圖所示，鋁制水平橫梁兩端各固定一個鋁環(huán)，其中A環(huán)是閉合的，B環(huán)是斷開的，橫梁可以繞中間的支點在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。當(dāng)裝置靜止不動時，用一磁鐵的N極去接近A環(huán)，發(fā)現(xiàn)橫梁繞支點沿順時針（俯視）方向轉(zhuǎn)動。若不考慮空氣流動對實驗結(jié)果的影響，關(guān)于該實驗，下列說法中正確的是（）A．用磁鐵的N極接近A環(huán)時，除發(fā)現(xiàn)題中描述現(xiàn)象外，A環(huán)還應(yīng)有收縮的趨勢B．用磁鐵的N極靠近A環(huán)時，沿磁鐵運動方向觀察，A環(huán)中應(yīng)有順時針方向的感應(yīng)電流C．若用磁鐵的S極接近A環(huán)，橫梁會繞支點沿逆時針（俯視）方向轉(zhuǎn)動D．若用磁鐵的N極靠近B環(huán)，發(fā)現(xiàn)橫梁不動，說明B環(huán)內(nèi)磁通量沒有發(fā)生變化7．某國產(chǎn)直升機在我國某地上空懸停，長度為L的導(dǎo)體螺旋槳葉片在水平面內(nèi)順時針勻速轉(zhuǎn)動（俯視），轉(zhuǎn)動角速度為。該處地磁場的水平分量為，豎直分量為。葉片的近軸端為a，遠軸端為b。忽略轉(zhuǎn)軸的尺寸，則葉片中感應(yīng)電動勢為（

）A．，a端電勢高于b端電勢 B．，a端電勢低于b端電勢C．，a端電勢高于b端電勢 D．，a端電勢低于b端電勢8．如圖所示為“萬人跳”實驗的示意圖，電源的內(nèi)電阻可忽略，L為學(xué)生實驗用變壓器線圈，在時刻閉合開關(guān)S，經(jīng)過一段時間后，在時刻斷開S。下列表示通過人體電流I隨時間t變化的圖像中，你認為最符合該實驗實際的是（）A． B．C． D．9．如圖所示為某種電吹風(fēng)機的電路圖，a、b、c、d為四個固定觸點。繞O點轉(zhuǎn)動的扇形金屬觸片P，可同時接觸兩個觸點，觸片P處于不同位置時，吹風(fēng)機可處于停機、吹冷風(fēng)和吹熱風(fēng)三種工作狀態(tài)。n1和n2分別是理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)，該電吹風(fēng)的各項參數(shù)如下表所示。下列說法正確的是（）冷風(fēng)時輸入功率50W熱風(fēng)時輸入功率450W小風(fēng)扇額定電壓50V正常工作時小風(fēng)扇輸出功率45W

A．觸片P同時接觸b、c兩個觸點時電吹風(fēng)吹熱風(fēng)B．理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比C．電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時電熱絲上的電流為D．小風(fēng)扇的內(nèi)阻為5Ω10．如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一上下邊界均水平且方向垂直線框所在平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=2.5T。正方形單匝金屬線框在磁場上方h=0.8m處，質(zhì)量為m=0.1kg，邊長為L=0.4m，總阻值為R=2Ω。現(xiàn)將線框由靜止釋放，下落過程中線框ab邊始終與磁場邊界平行，ab邊剛好進入磁場和剛好離開磁場時的速度均為v=3m/s，不計空氣阻力，重力加速度取10m/s2，則（）

A．cd邊剛進入磁場時克服安培力做功的功率為9WB．勻強磁場區(qū)域的高度為0.60mC．穿過磁場的過程中線框電阻產(chǎn)生的焦耳熱為1.50JD．線框通過磁場上邊界所用時間為0.2s二、實驗題（本大題共1小題）11．在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實驗中，某同學(xué)采用了如圖所示的可拆式變壓器進行研究，圖中各接線柱對應(yīng)的數(shù)字表示倍率為“”的匝數(shù)。（1）為了減小渦流在鐵芯中產(chǎn)生的熱量，鐵芯是由相互絕緣的硅鋼片平行疊成。硅鋼片應(yīng)平行于；A．平面abcdB．平面abfeC．平面abghD．平面aehd（2）對于實驗過程，下列說法正確的有；A．為便于探究，應(yīng)該采用控制變量法B．變壓器的原線圈接低壓交流電，測量副線圈電壓時應(yīng)當(dāng)用多用電表的“直流電壓擋”C．使用多用電表測電壓時，先用最大量程擋試測，再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M行測量D．因為實驗所用電壓較低，通電時可用手接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱等檢查電路（3）實驗中，電源接變壓器原線圈“0”、“8”接線柱，副線圈接“0”、“4”接線柱，當(dāng)副線圈所接電表的示數(shù)為6.0V，若變壓器是理想變壓器，則原線圈的電壓應(yīng)為．A．18.0VB．12.0VC．5.0VD．3V（4）組裝變壓器時，該同學(xué)沒有將鐵芯閉合，如圖所示，原線圈接12.0V的學(xué)生電源，原副線圈的匝數(shù)比為8：1，副線面兩端接交流電壓表，則交流電壓表的實際讀數(shù)可能是；A．0VB．9.6VC．1.5VD．0.65V（5）該同學(xué)正確組裝變壓器后，用匝數(shù)和匝的變壓器實際測量數(shù)據(jù)如下表：1.802.803.804.904.006.018.029.98根據(jù)測量數(shù)據(jù)可判斷連接交流電源的原線圈是（填或）。三、解答題（本大題共4小題）12．如圖甲所示，水平放置的線圈匝數(shù)n＝200匝，電阻r＝2Ω，線圈與阻值R＝8Ω的電阻相連。在線圈的中心有一個面積S=0.3m2的有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度按圖乙所示規(guī)律變化，規(guī)定垂直紙面向里的磁感應(yīng)強度方向為正方向。試求：（1）通過電阻R的電流方向；（2）前0.2s內(nèi)線圈磁通量的變化量；（3）電壓表的示數(shù)。

13．如圖所示，兩根足夠長的金屬光滑導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌平面與水平面成θ=37°角，間距，導(dǎo)軌M、P兩端接有阻值的電阻，質(zhì)量的金屬棒垂直導(dǎo)軌放置，金屬棒和導(dǎo)軌電阻均不計。整個裝置放在磁感應(yīng)強度的勻強磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上。金屬棒由靜止開始沿框架下滑到剛開始勻速運動時，通過電阻R上的電荷量q=2C。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，取重力加速度）（1）金屬棒勻速運動時的速度v的大??；（2）導(dǎo)體棒從靜止滑到剛開始勻速運動時產(chǎn)生的焦耳熱。14．如圖所示為某學(xué)校一套校內(nèi)備用供電系統(tǒng)，由一臺內(nèi)阻為1Ω的發(fā)電機向全校22個教室（每個教室有“220V，60W”的白熾燈6盞）供電。如果輸電線的總電阻R是4Ω，升壓變壓器和降壓變壓器（都認為是理想變壓器）的匝數(shù)比分別是1：4和4：1，那么：(1)發(fā)電機的輸出功率應(yīng)是多大？(2)求升壓變壓器中原線圈的電壓U1和電流I1？(3)輸電效率是多少？15．如圖，空間區(qū)域Ⅰ、Ⅱ有勻強電場和勻強磁場，MN、PQ為理想邊界，Ⅰ區(qū)域高度d=0.15m，Ⅱ區(qū)域的范圍足夠大。勻強電場方向豎直向上；Ⅰ、Ⅱ區(qū)域的磁感應(yīng)強度大小均為B=0.5T，方向分別垂直紙面向里和向外。一個質(zhì)量為m=、帶電荷量為的帶電小球從距MN的高度為h的O點由靜止開始下落，進入場區(qū)后，恰能做勻速圓周運動，重力加速度g取10m/s2。（1）試判斷小球的電性并求出電場強度E的大??；（2）若帶電小球能進入?yún)^(qū)域Ⅱ，則h應(yīng)滿足什么條件？（3）若想帶電小球運動一定時間后恰能回到O點，h應(yīng)該等于多少？并求從開始運動到返回O點的時間（保留一位有效數(shù)字）？

答案1．【正確答案】C【詳解】A．由電磁驅(qū)動原理，圖甲中，搖動手柄使得蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動，則鋁框會同向轉(zhuǎn)動，且比磁鐵轉(zhuǎn)的慢，即同向異步，A錯誤；B．圖乙是真空冶煉爐，當(dāng)爐外線圈通入高頻交流電時，在鐵塊中會產(chǎn)生渦流，鐵塊中就會產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬，B錯誤；C．圖丙中，當(dāng)人對著話筒講話時線圈會做受迫振動，線圈在磁場中運動，線圈中會產(chǎn)生強弱變化的電流，這利用了電磁感應(yīng)原理，C正確；D．圖丁是毫安表的表頭，運輸時要把正、負接線柱用導(dǎo)線連在一起，這是為了保護電表指針，利用了電磁阻尼原理，D錯誤。選C。2．【正確答案】D【詳解】由題圖可知通過鋁箔條的電流方向從左向右，由左手定則可判斷出，鋁箔條所受安培力方向向上，因此鋁箔條中部向上運動選D。3．【正確答案】A【詳解】AB．根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得，解得，由于帶電粒子穿過金屬板后，動能減小，速度減小，則軌道半徑減小，可知帶電粒子沿e→d→c→b→a方向運動，根據(jù)左手定則可知，粒子帶負電，A正確，B錯誤；CD．粒子在磁場中運動的周期為，可知粒子在上半周和下半周的運動時間相等，均為周期的一半，CD錯誤。選A。4．【正確答案】B【詳解】A．由圖2可知=0.005s時，線框產(chǎn)生的電動勢最大，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知線框的磁通量的變化率最大，不為零，A錯誤；B．由圖2可知=0.01s時，線框產(chǎn)生的電動勢最小，為零，線框的磁通量最大，線框平面與中性面重合，B正確；C．根據(jù)正弦式交變電流有效值和峰值的關(guān)系可得，該交變電流的有效值為，C錯誤；D．根據(jù)周期和頻率的關(guān)系可得，該交變電流的頻率為，D錯誤。選B。5．【正確答案】D【詳解】A．根據(jù)左手定則判斷，帶負電粒子所受洛倫茲力方向向上。圓柱體上面部分積累負電荷，因此M點電勢低，A錯誤；B．廢液流速穩(wěn)定后，粒子受力平衡，有，解得，易知MN兩點電壓與液體流速有關(guān)，B錯誤；CD．廢液的流量為，聯(lián)立，可得，易知流量與管道直徑有關(guān)，只需要再測出MN兩點電壓就能夠推算廢液的流量，D正確。選D。6．【正確答案】A【詳解】AB．根據(jù)楞次定律，可知感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。磁鐵的N極靠近A環(huán)時，A環(huán)的磁通量變大，感應(yīng)電流的磁場N極向外阻礙磁通量的變化，從相對運動角度來說兩N極相互排斥，即“來拒去留”A環(huán)向后運動，橫梁繞支點沿順時針（俯視）方向轉(zhuǎn)動，由安培定則知A環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，通過左手定則可判斷，A環(huán)上任意一點的安培力方向都指向圓心，即“增縮減擴，所以A環(huán)還有收縮的趨勢，A正確，B錯誤；C．根據(jù)“來拒去留“原理可知，無論N極還是S極靠近，A環(huán)都會因為磁通量增大而受到排斥作用，橫梁都會繞支點沿順時針（俯視）方向轉(zhuǎn)動；D．若用磁鐵的N極靠近B環(huán)，B環(huán)內(nèi)磁通量變大，但由于B環(huán)是斷開的，無法形成電流，不受安培力，所以橫梁不會轉(zhuǎn)動，D錯誤。選A。7．【正確答案】D【詳解】我國某地上空地磁場方向有向下的分量，大小為，當(dāng)螺旋槳葉片在水平面內(nèi)順時針勻速轉(zhuǎn)動（俯視）時，根據(jù)右手定則可知，a端電勢低于b端電勢；大小為，選D。8．【正確答案】A【詳解】開關(guān)閉合后，線圈與學(xué)生們并聯(lián)，由于電源為干電池，電壓很小，因此通過學(xué)生的電流很小，當(dāng)開關(guān)斷開時，線圈電流發(fā)生變化，從而產(chǎn)生很高的瞬時電壓，此時線圈與學(xué)生們構(gòu)成放電回路，線圈中電流方向不變化，而流經(jīng)學(xué)生們的電流方向發(fā)生變化，斷開瞬間流經(jīng)學(xué)生的電流很大，學(xué)生們有觸電的感覺，然后逐漸減小，選A。9．【正確答案】D【詳解】A．觸片P同時接觸兩個觸點時，電熱絲未接入電路，電吹風(fēng)吹冷風(fēng)，A錯誤；B．由理想變壓器的變壓規(guī)律可知，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比，B錯誤；C．根據(jù)，可得，電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時電熱絲上的電流為，C錯誤；D．小風(fēng)扇正常工作時產(chǎn)生的熱功率為，通過小風(fēng)扇的電流為，根據(jù)，可得小風(fēng)扇的內(nèi)阻為，D正確。選D。10．【正確答案】C【詳解】A．cd邊剛好進入磁場時線框的速度大小為，此時cd邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為，線框中的電流為，cd邊所受安培力大小為，cd邊克服安培力做功的功率為，A錯誤；B．由題意，根據(jù)線框進出磁場過程中運動的對稱性可知，cd邊剛好進入磁場和剛好離開磁場時的速度大小均為，設(shè)勻強磁場區(qū)域的高度為H，線框全部位于磁場中時下落的加速度大小為g，根據(jù)運動學(xué)公式有，解得，B錯誤；C．設(shè)穿過磁場的過程中線框電阻產(chǎn)生的焦耳熱為Q，對線框從開始下落到穿過磁場的過程，根據(jù)能量守恒定律有，解得，C正確；D．設(shè)線框通過磁場上邊界所用時間為t，線框中的平均感應(yīng)電流為，則由動量定理可得，又，聯(lián)立解得，D錯誤。選C。11．【正確答案】D；AC/CA；B；D；【詳解】（1）[1]變壓器的正視圖如圖所以要減小渦流在鐵芯中產(chǎn)生的熱量，硅鋼片應(yīng)平行于平面。選D。（2）[2]A．為便于探究，應(yīng)該采用控制變量法，選項A正確；B．變壓器的原線圈接低壓交流電，測量副線圈電壓時應(yīng)當(dāng)用多用電表的“交流電壓擋”，選項B錯誤；C．使用多用電表測電壓時，先用最大量程擋試測，再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M行測量，選項C正確；D．雖然實驗所用電壓較低，通電時也不可用手接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱等檢查電路，選項D錯誤。選AC。（3）[3]變壓器為理想變壓器，則原線圈電壓為，選B。（4）[4]假設(shè)變壓器為理想變壓器，則副線圈電壓為，考慮到變壓器不是理想變壓器，則副線圈兩端電壓小于1.5V，電壓表測量有效值，則讀數(shù)小于1.5V，選D。（5）[5]由于有漏磁、原副線圈內(nèi)阻分壓等因素，所以副線圈實際測量的電壓值應(yīng)該小于理論值，由理想變壓器規(guī)律，由表格數(shù)據(jù)Ua總是略小于Ub，Nb一定是原線圈。12．【正確答案】（1）；（2）0.06Wb；（3）48V【詳解】（1）磁感應(yīng)強度方向向里且增大，根據(jù)楞次定律判斷可知電流方向為；（2）前0.2s內(nèi)線圈磁通量的變化量（3）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得，感應(yīng)電流為，電壓表的示數(shù)為13．【正確答案】（1）6m/s；（2）8.4J【詳解】（1）金屬棒速度最大時，有，其中，解得v=6m