重慶市名校聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期4月期中聯(lián)考物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1重慶市名校聯(lián)盟2023~2024學(xué)年度第二期期中聯(lián)考物理試題一、單項選擇題：本大題共7小題，每小題4分，共28分。每小題只有一個選項符合題目要求。A.根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場周圍也一定產(chǎn)生變化的電場B.在真空中無線電波、紅外線、可見光、紫外線的波長依次變短，速度依次變小C.在LC振蕩電路中，電容器極板上電荷量最大時電路中的電流最小D.常用的遙控器通過發(fā)出微波來遙控電視機〖答案〗C〖解析〗A．根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，變化的電場產(chǎn)生磁場，但不一定產(chǎn)生變化的磁場；變化的磁場產(chǎn)生電場，但不一定產(chǎn)生變化的電場，故A錯誤；B．無線電波、紅外線、可見光、紫外線都是電磁波，它在真空中的速度相同，故B錯誤；C．在LC振蕩電路中，電容器極板上的電荷量最大時，電容器的電場能最大，則線圈產(chǎn)生的磁場能最小，磁場能大小與電流大小變化同步，所以電路中的電流最小，故C正確；D．常用的遙控器通過發(fā)出紅外線脈沖信號來遙控電視機，故D錯誤。故選C。2.下列有關(guān)磁現(xiàn)象的四種模型對應(yīng)的物理規(guī)律，說法錯誤的是（）A.圖甲中用來做線圈骨架的鋁框能起電磁驅(qū)動的作用B.圖乙中磁塊在鋁管中下落的加速度一定小于當?shù)氐闹亓铀俣萭C.圖丙中電磁炮的基本原理是電能轉(zhuǎn)化為機械能，是一種安培力做正功的電動機模型D.圖丁中的探雷器是利用渦流工作的，探測時是地下的金屬感應(yīng)出渦流，而渦流的磁場會影響線圈中的電流，使儀器報警〖答案〗A〖解析〗A．圖甲中磁電式儀表中的鋁框能起電磁阻尼的作用，指針轉(zhuǎn)動時鋁框中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，鋁框受安培力的阻礙作用，從而使指針迅速穩(wěn)定，故A項錯誤，符合題意；B．磁體在鋁管中運動的過程中，穿過鋁管的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場要阻礙磁通量的變化，所以鋁管受到向下的安培力，磁體受到向上的安培力，因此磁體的加速度小于重力加速度，故B項正確，不符合題意；C．電磁炮的基本原理是電能轉(zhuǎn)化為機械能，是一種安培力做正功的電動機模型，故C項正確，不符合題意；D．探雷器中有交變電流，其產(chǎn)生變化的磁場，其磁場會在金屬物品中感應(yīng)出渦流，而渦流產(chǎn)生的磁場又會反過來影響線圈中的電流，從而使儀器報警，故D項正確，不符合題意。故選A。3.如圖所示，是自感系數(shù)很大的線圈，電阻不為零，和是兩個相同的小燈泡。閉合開關(guān)一段時間后兩燈泡都發(fā)光，斷開開關(guān)瞬間，燈泡閃亮一下后熄滅。下列說法正確的是（）A.閉合開關(guān)一段時間后兩燈泡亮度相同B.線圈的電阻必定小于小燈泡的電阻C.斷開開關(guān)后小燈泡逐漸熄滅D.斷開開關(guān)前后小燈泡的電流方向保持不變〖答案〗B〖解析〗A．閉合開關(guān)S一段時間后，由于流過A的電流大于流過B的電流，所以兩燈泡亮度不相同，故A錯誤；B．斷開開關(guān)S瞬間，燈泡B閃亮一下后熄滅，說明開關(guān)S閉合穩(wěn)定后，通過線圈的電流大于通過B的電流，則線圈的電阻小于小燈泡B的電阻，故B正確；C．斷開開關(guān)S后，燈泡B與線圈構(gòu)成回路，而小燈泡A斷開，立即熄滅，故C錯誤；D．斷開開關(guān)S前后小燈泡B的電流方向由原來的向右變?yōu)橄蜃?，故D錯誤。故選B。4.圖（a）為風力發(fā)電的簡易模型，在風力的作用下，風葉帶動與其固定在一起的永磁體轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速與風速成正比。某一風速時，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖（b）所示，則（）A.t=0.01s時穿過線框的磁通量最小B.1s內(nèi)線圈中感應(yīng)電流方向改變50次C.如把擊穿電壓為22V的電容器與線圈并聯(lián)，電容器能正常工作D.風速加倍時，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢有效值為44V〖答案〗D〖解析〗A．t=0.01s時感應(yīng)電動勢最小，穿過線框的磁通量最大，故A錯誤，B．在一個周期內(nèi)電流方向改變2次，故1s內(nèi)電流方向改變的次數(shù)為次故B錯誤；C．感應(yīng)電動勢最大值為如把擊穿電壓為22V的電容器與線圈并聯(lián)，電容器不能正常工作，故C錯誤；D．感應(yīng)電動勢最大值為有效值風速加倍時，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢有效值為44V，故D正確。故選D。5.如圖甲所示，一個矩形線圈懸掛在豎直平面內(nèi)，懸點P為AB邊中點。矩形線圈水平邊，豎直邊，在EF下方有一個范圍足夠大、方向垂直紙面（豎直平面）的勻強磁場。取垂直紙面向外為磁感應(yīng)強度的正方向，電流逆時針方向為正方向，安培力向下為正方向，磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示。下列關(guān)于線圈內(nèi)的感應(yīng)電流i、線圈受到的安培力F隨時間t變化的圖像正確的是（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗AB．在一個周期內(nèi)，B先線性增大，再線性減小，且增大時的變化率比減小時的變化率大，所以線圈內(nèi)的磁通量先垂直紙面向外線性增大，再垂直紙面向外線性減小，前者的變化率大于后者的變化率，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流先沿順時針（逆方向），再沿逆時針（正方向），且根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，順時針的電流大于逆時針的電流，故A錯誤，B正確；CD．根據(jù)左手定則可知，當電流沿順時針方向時，F(xiàn)方向向上，且線性增大；當電流沿逆時針方向時，F(xiàn)方向向下，且線性減小，根據(jù)可知，F(xiàn)線性增大時的變化率大于線性減小時的變化率，故CD錯誤。6.如圖所示，固定在水平面上的半徑為r的金屬圓環(huán)內(nèi)存在方向豎直向下、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場。長度也為r、電阻為R的直導(dǎo)體棒OA置于圓導(dǎo)軌上面，導(dǎo)體棒在外力作用下繞O點以角速度ω順時針勻速轉(zhuǎn)動。直導(dǎo)體棒O端和圓軌道引出導(dǎo)線分別與電阻R1=R、R2=2R和電容為C的平行板電容器相連。已知重力加速度為g，不計其他電阻和摩擦，下列說法正確的是（）A.M板帶負電B.導(dǎo)體棒OA產(chǎn)生的電動勢為Br2ωC.電容器所帶電荷量為D.電阻R1上消耗的電功率為〖答案〗C〖解析〗A．根據(jù)右手定則可知，等效電源OA的A端為正極，則M板帶正電，故A錯誤；B．導(dǎo)體棒OA垂直磁場轉(zhuǎn)動切割磁感線，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為故B錯誤；C．回路的感應(yīng)電流電容器兩端電壓根據(jù)電容的定義式有解得故C正確；D．電阻R1上消耗的電功率為結(jié)合上述解得故D錯誤。故選C。7.如圖，足夠長柱形絕緣直桿處于方向垂直紙面向里、磁場磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，直桿與水平面間夾角。桿上套有一個帶電量為、質(zhì)量為m的小球，小球孔徑略大于桿的直徑，球與直桿間的動摩擦因數(shù)?，F(xiàn)將小球由靜止釋放，小球?qū)⒀貤U下滑。已知，，重力加速度為g，關(guān)于小球的運動下列說法正確的是（）A.小球下滑過程中先加速后減速，最終將靜止在桿上B.小球下滑過程中有最大加速度，小球的最大加速度為0.2gC.小球下滑過程中有最大速度，小球的最大速度為D.若小球下滑距離為x時速度剛好達到最大，則該過程中克服摩擦力做的功〖答案〗D〖解析〗A．小球下滑過程，先加速，當其受力平衡后小球?qū)⒆鰟蛩僦本€運動，所以小球下滑過程中先加速后勻速，最終在桿上勻速，故A項錯誤；B．由題意可知，當其加速度最大時，沿桿方向合力最大，此時摩擦力為零，即解得故B項錯誤；C．當速度最大時，合力為零，有解得故C項錯誤；D．下滑過程，有解得故D項正確。二、多項選擇題：本大題共3小題，每小題5分，共15分。每小題有多個選項符合題目要求。全部選對得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.以下裝置中都涉及到磁場的具體應(yīng)用，關(guān)于這些裝置的說法正確的是（）A.甲圖為回旋加速器，粒子的最大動能與加速電壓U的大小有關(guān)B.乙圖為磁流體發(fā)電機，可判斷出B極板比A極板電勢高C.丙圖為質(zhì)譜儀，打到照相底片D同一位置粒子的比荷相同D.丁圖為速度選擇器，特定速率的粒子從右側(cè)沿軸線進入后能做直線運動〖答案〗BC〖解析〗A．粒子做圓周運動由洛倫茲力提供向心力，整理有粒子的最大動能為粒子的最大動能與加速電壓U的大小無關(guān)，故A項錯誤；B．根據(jù)左手定則可以判斷，帶正電的粒子向B板聚集，所以B板為正極，即B極板比A極板電勢高，故B項正確；C．粒子由加速電場加速粒子做勻速圓周運動，有整理有粒子經(jīng)過相同加速電場和偏轉(zhuǎn)磁場，所以達到同一個位置的粒子的比荷相同，故C項正確；D．丁圖的速度選擇器，粒子只能從左向右運動才符合原理。比如帶正電的粒子進入時，洛倫茲力向上，電場力向下才能受力平衡，故D項錯誤。9.在如圖所示的電路中，理想變壓器原線圈接入恒定的正弦交流電，電流表、電壓表均為理想表，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器，開關(guān)S開始接在1端，則下列判斷正確的是（）A.將滑動變阻器的滑片P向下移，電流表的示數(shù)變小、電壓表的示數(shù)不變B.將滑動變阻器的滑片P向下移，電流表的示數(shù)不變，電壓表的示數(shù)變小C.將開關(guān)S由1合向2，電流表的示數(shù)變大，電壓表的示數(shù)變小D.將開關(guān)S由1合向2，電流表的示數(shù)變小，電壓表的示數(shù)變小〖答案〗AD〖解析〗AB．原線圈兩端電壓一定，根據(jù)電壓匝數(shù)關(guān)系可知，副線圈兩端電壓一定，電壓表的示數(shù)不變滑片P向下移，接入電阻增大，根據(jù)歐姆定律，副線圈電流減小，所以原線圈電路中電流表的示數(shù)變小，故A正確，B錯誤；CD．根據(jù)電壓匝數(shù)關(guān)系有將開關(guān)S由1合向2，原線圈匝數(shù)增大，則副線圈兩端電壓減小，電壓表的示數(shù)變小，根據(jù)歐姆定律，副線圈電流減小，所以原線圈電路中電流表的示數(shù)變小，故C錯誤，D正確。故選BD。10.如圖，在平面直角坐標系Oxy的第一象限內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。在y軸上的點有一離子源，向各個方向均勻發(fā)射速率相等、質(zhì)量為m、電量為q的相同粒子，設(shè)入射速度方向與y軸正方向的夾角為。當時，粒子從x軸上處離開。不計粒子的重力。則（）A.粒子入射速率為B.粒子打在x軸上的最遠處坐標為C.打在x軸上的粒子在磁場中運動的最長時間為D.打在y軸上的粒子數(shù)占粒子總數(shù)的〖答案〗ACD〖解析〗A．當時，粒子軌跡如圖所示由幾何關(guān)系，可得解得又聯(lián)立，解得故A正確；B．粒子打在x軸上的最遠處時，在磁場中的軌跡為半圓，如圖由幾何關(guān)系可得故B錯誤；C．打在x軸上的粒子，其軌跡與x軸相切時，在磁場中運動的最長時間，軌跡如圖由幾何關(guān)系可得解得，可知打在x軸上的粒子在磁場中運動的最長時間為又聯(lián)立，解得D．粒子恰好從原點O飛出磁場的軌跡如圖由幾何關(guān)系可得解得則有綜上所述，打在y軸上的粒子速度方向與y軸方向夾角范圍為可知打在y軸上的粒子數(shù)占粒子總數(shù)的。故D正確。故選ACD。三、實驗題：本大題共2小題，共15分。11.如圖甲是某興趣小組設(shè)計的測量人體重量的電子稱的設(shè)計電路。已知電源電動勢為E=12V，r=2Ω，理想電流表A量程為0~3A，踏板的質(zhì)量可忽略不計。其中壓力傳感器R的阻值隨壓力變化的關(guān)系如圖乙所示。興趣小組將電流表A的刻度改成相應(yīng)的踏板所受壓力值即制成一個測量人體重量的電子稱。（1）該電子秤的零刻線（即踏板空載時的刻度線）應(yīng)標在電流表的刻度盤______A處。（保留2位有效數(shù)字）（2）該電子秤能測量的最大壓力為______N。（3）該電子秤壓力刻度______。（填“均勻”或“不均勻”）〖答案〗（1）0.38（2）2800（3）不均勻〖解析〗（1）踏板空載時。壓力為0，根據(jù)圖乙可知，壓力傳感器的電阻為30Ω，根據(jù)閉合電路歐姆定律有（2）壓力越大，壓力傳感器電阻越小，電路電流越大，電流表量程為3A，則壓力傳感器允許接入的最小電阻為此電阻對應(yīng)的壓力為最大值，則有解得（3）根據(jù)閉合歐姆定律有根據(jù)圖乙有解得可知，圖像不是呈現(xiàn)線性關(guān)系，即該電子秤壓力刻度不均勻。12.某同學(xué)在做探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象規(guī)律的實驗中，先將實驗器材按照如圖甲所示連接好。（1）該同學(xué)將靈敏電流計G接入圖甲所示的電路。此時A線圈已插入B線圈中，請問靈敏電流計中電流方向與螺線管B中導(dǎo)線的繞向______（選填“有”或“沒有”）關(guān)系。她合上開關(guān)后，靈敏電流計的指針向右偏了一下，若要使靈敏電流計的指針再次向右偏轉(zhuǎn)，可采取的操作是______（填正確選項前的字母）。A．斷開開關(guān) B．在A線圈中插入鐵芯C．變阻器的滑片向右滑動 D．變阻器的滑片向左滑動（2）如甲圖所示，把A線圈從同樣高度插到B線圈中同樣的位置處，第一次快插，第二次慢插，兩種情況下通過線圈截面的電荷量分別為q1、q2，則q1______q2。（填>、=或<）（3）為了探究電磁感應(yīng)規(guī)律，該同學(xué)選擇了一個靈敏電流計G，在沒有電流通過靈敏電流計的情況下，靈敏電流計的指針恰好指在刻度盤中央。她先將靈敏電流計G連接在圖乙所示的電路中，靈敏電流計的指針如圖乙中所示。該同學(xué)又將靈敏電流計G與一螺線管串聯(lián)，如圖丙所示。通過分析可知圖丙中的條形磁鐵的運動情況是______（選填“向上拔出”或“向下插入”）?！即鸢浮剑?）有BD或DB（2）=（3）向上拔出〖解析〗（1）[1]當線圈A中電流變化時，會引起穿過線圈B的磁通量的變化，線圈B所在回路產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的方向應(yīng)阻礙線圈B的磁通量的變化。由右手螺旋定則可知，用右手握住線圈B，四指所指的方向和電流方向相同，線圈B中導(dǎo)線的繞向不同，則右手握住線圈的方式不同，故靈敏電流計中電流方向與線圈B中導(dǎo)線的繞向有關(guān)。[2]合上開關(guān)后，靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)，說明B線圈中磁通量增加時，電流計指針向右偏轉(zhuǎn)；現(xiàn)在要使靈敏電流計的指針再次向右偏轉(zhuǎn)，因此穿過線圈B的磁通量仍要增加。A．斷開開關(guān)，線圈A中電流消失，其產(chǎn)生的磁場消失，則線圈B中的磁通量減小，故A錯誤；B．在線圈A中插入鐵芯，線圈A產(chǎn)生的磁場增強，則穿過線圈B的磁通量增大，故B正確；C．變阻器的滑片向右滑動，電路中的電流減小，線圈A產(chǎn)生的磁場減弱，則穿過線圈B的磁通量減小，故C錯誤；D．變阻器的滑片向左滑動，電路中的電流增大，線圈A產(chǎn)生的磁場增強，則穿過線圈B的磁通量增加，故D正確。故選BD。（2）根據(jù)，，可知第一次快插，第二次慢插，兩種情況下穿過線圈B的磁通量變化量相同，所以通過線圈B截面的電荷量q1與q2相等。（3）根據(jù)圖乙可知，電流從靈敏電流計左接線柱流入時，指針往左偏轉(zhuǎn)，則圖丙中電流從電流計左接線柱流入，螺線管中的電流方向為順時針方向（從螺線管的上方向下看），根據(jù)右手螺旋定則，螺線管中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向豎直向下；而條形磁鐵在螺線管中的磁場方向（原磁場方向）也豎直向下，可見感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同，根據(jù)楞次定律可知穿過線圈的原磁通量減小，所以條形磁鐵的運動情況是向上拔出線圈。四、計算題：本大題共3小題，共42分。13.某科研小組模擬的風力發(fā)電機發(fā)電輸電簡易模型如圖所示。風輪機葉片通過升速齒輪箱帶動發(fā)電機線圈在磁感應(yīng)強度大小B=0.1T的勻強磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸'以角速度勻速轉(zhuǎn)動，其中矩形線圈匝數(shù)為N=100匝，面積為0.2m2，線圈總電阻r=2Ω，小燈泡電阻R=8Ω，電流表為理想表。求：（1）從圖示位置開始計時線圈中產(chǎn)生的瞬時電動勢e的表達式，以及交流電流表的示數(shù)；（2）線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中，線圈中產(chǎn)生的平均電動勢?！即鸢浮剑?），；（2）〖解析〗（1）圖示位置為中性面，則電動勢的表達式為可知有效值根據(jù)歐姆定律有解得電流表示數(shù)（2）線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中，磁通量的變化量大小經(jīng)歷時間感應(yīng)電動勢的平均值解得14.如圖所示，兩根平行光滑足夠長金屬導(dǎo)軌固定在傾角θ=30°的斜面上，其間距L=1m。導(dǎo)軌間存在垂直于斜面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=1T。兩根金屬棒NQ和ab與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好，NQ棒通過一絕緣細線與固定在斜面上的拉力傳感器連接（連接前，傳感器已校零），細線平行于導(dǎo)軌。已知ab棒和NQ棒的質(zhì)量均為1kg，NQ棒和ab棒接入電路的電阻均為0.5Ω，導(dǎo)軌電阻不計。將ab棒從靜止開始釋放，其v—t圖像如圖乙所示，同時拉力傳感器開始測量細線拉力FT，當ab棒的位移為x=10m時，其速度已達到了最大速度vm=5m/s，重力加速度g取10m/s2。求：（1）金屬棒ab的速度為v=2m/s時拉力FT的大?。唬?）金屬棒ab的位移為10m過程中NQ棒上產(chǎn)生的焦耳熱；（3）金屬棒ab的位移為10m過程中所用時間為多少?！即鸢浮剑?）；（2）；（3）〖解析〗（1）金屬棒ab速度為v=2m/s時，產(chǎn)生的電動勢為根據(jù)右手定則可知，電動勢方向從b指向a。回路中的電流為電流方向從N流向Q，對NQ棒受力分析，由平衡條件可知解得（2）金屬棒ab的位移為10m過程中，