遼寧省聯(lián)合體2023-2024學年高二上學期期末檢測物理試卷（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE12023—2024學年度（上）聯(lián)合體高二期末檢測物理第Ⅰ卷（選擇題）一、選擇題：本題共10小題，在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，第8~10題有多項符合題目要求。1.關于物理概念和物理規(guī)律的理解，下列說法正確的是（）A.兩個磁場疊加的區(qū)域，磁感線有可能相交B.若在磁場中穿過某一面積的磁通量為零，則該處的磁感應強度一定為零C.普朗克在研究黑體輻射問題時提出了量子假說D.變化的電場一定產生變化的磁場，變化的磁場一定產生變化的電場【答案】C【解析】A．兩個磁場疊加的區(qū)域，磁感線不可能相交，因為在同一點磁場的方向只有一個，故A錯誤；B．穿過某一面積的磁通量為零，可能是該處的磁感應強度為零，也可能是線圈平面與磁場方向平行，故B錯誤：C．普朗克在研究黑體輻射問題時提出了量子假說，故C正確；D．根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，變化的電場產生磁場，變化的磁場產生電場，而均勻變化的電場會產生穩(wěn)定的磁場，不均勻變化的電場才會產生變化的磁場，所以變化的電場不一定產生變化的磁場．同理，變化的磁場也是如此，故D錯誤。故選C。2.A、B為一電場中x軸上的兩點，如圖甲所示．一電子僅在電場力作用下從A點運動到B點，x軸上各點電勢隨其坐標變化的關系如圖乙所示，則下列說法正確的是A.該電場是點電荷形成的電場B.A、B兩點電場強度大小關系為EA<EBC.電子從A運動到B過程中電場力做負功D.電子在A、B兩點的電勢能大小關系為EpA>EpB【答案】D【解析】AB．各點電勢隨其坐標變化的關系圖象中，斜率表示電場強度大小，可知該電場為勻強電場，則A、B兩點電場強度大小關系為EA=EB而點電荷的電場是非勻強電場，故AB錯誤；

CD．由圖可知A的電勢比B的電勢低，根據(jù)順著電場線方向電勢逐漸降低可知，電場線的方向由B指向A，一電子僅在電場力作用下從A點運動到B點，電子從A運動到B過程中電場力方向與運動方向相同，電場力做正功；因為A的電勢比B的電勢低，所以電子在A、B兩點的電勢能大小關系為EpA＞EpB故C錯誤，D正確。故選D。3.磁場中的四種儀器如圖所示，則下列說法正確的是（）A.圖甲中回旋加速器加速帶電粒子的最大動能與回旋加速器的半徑、加速電壓有關B.圖乙中，比荷相同的氦核與氘核，從容器A下方的小孔飄入，經電場加速再進入勻強磁場后會打在照相底片的同一個地方C.圖丙中用來做線圈骨架的鋁框能起電磁驅動的作用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出渦流，但渦流的磁場不會影響線圈中的電流【答案】B【解析】A．題圖甲中，回旋加速器中帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，則有可得，最大動能為可知，回旋加速器加速帶電粒子的最大動能與回旋加速器的半徑有關，與加速電壓無關，故A項錯誤；B．題圖乙中，帶電粒子在電場中加速時有在磁場中，則有解得可知，比荷相同的氦核與氘核在磁場中運動的半徑相同．比荷相同的氦核與氘核，從容器下方的小孔飄入，經電場加速再進入勻強磁場后會打在照相底片的同一個地方，故B正確；C．題圖丙中磁電式儀表中的鋁框能起電磁阻尼的作用，指針轉動時鋁框中會產生感應電流，鋁框受安培力的阻礙作用，從而使指針迅速穩(wěn)定，故C項錯誤；D．題圖丁中探雷器中有交變電流，其產生變化的磁場，其磁場會在金屬物品中感應出渦流，而渦流產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項錯誤。故選B。4.如圖a、b、c三個圓環(huán)在同一平面內，當a環(huán)中的順時針方向電流減小時，則（）A.b環(huán)中感應電流方向為順時針，有收縮趨勢B.b環(huán)中感應電流方向為逆時針，有擴張趨勢C.c環(huán)中感應電流方向為順時針，有擴張趨勢D.c環(huán)中感應電流方向為逆時針，有收縮趨勢【答案】A【解析】AB．由安培定則可知，a環(huán)在b環(huán)內產生的磁場的方向向里，當a環(huán)中電流逐漸減小時，在環(huán)外產生的磁場減小，b環(huán)內的磁通量減小，為阻礙磁通量的減小，b環(huán)有面積縮小的趨勢，根據(jù)楞次定律可知，b環(huán)感應電流的方向為順時針方向，故A正確，B錯誤；CD．根據(jù)磁場分布的特點可知，c環(huán)處磁場的方向向外，當a環(huán)中電流逐漸減小時，c環(huán)內向外的磁通量減小，為阻礙磁通量的減小，c環(huán)有面積增大的趨勢，根據(jù)楞次定律可知，c環(huán)感應電流的方向為逆時針方向，故CD錯誤；故選A。5.在斷電自感的演示實驗中，用小燈泡、帶鐵芯的電感線圈和定值電阻等元件組成了如圖甲所示的電路。閉合開關待電路穩(wěn)定后，兩支路中的電流分別為和。斷開開關前、后的一小段時間內，電路中的電流隨時間變化的關系圖像如圖乙所示，則下列說法正確的是（）A.斷開開關前，定值電阻中的電流為B.斷開開關前，燈泡的電阻小于定值電阻和電感線圈的總電阻C.斷開開關后，小燈泡先突然變亮再逐漸熄滅D.斷開開關后，小燈泡所在支路中的電流如曲線所示【答案】C【解析】A．斷開開關前、后的一小段時間內，通過電感線圈的電流方向是不變的，則電感線圈所在支路的電流如曲線所示，小燈泡所在支路的電流如曲線所示，則斷開開關前，定值電阻中的電流為，故A錯誤；B．由題圖可知，斷開開關前通過電感線圈的電流大于通過小燈泡的電流，所以斷開開關前，小燈泡的電阻大于定值電阻和電感線圈的總電阻，故B錯誤；C．斷開開關后，電感線圈產生的自感電動勢阻礙電流的減小，電感線圈相當于電源，由于線圈、電阻和燈泡重新組成回路，且斷開開關前電感線圈所在支路的總電阻小于小燈泡的總電阻，則小燈泡先突然變亮再逐漸熄滅，故C正確；D．由A項分析知，故D錯誤；故選C。6.在如圖甲所示的虛線框內有勻強磁場，一固定的金屬線圈abcd有部分處在磁場中，磁場方向垂直于線圈平面，磁感應強度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示。線圈中產生的電動勢E、電流I、內能Q、線框受到的安培力F與時間t的關系可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】AB．若設磁場向里為正方向，由楞次定律可知，在0~T時間內線圈中產生逆時針方向電流，在T~2T時間內線圈中產生順時針方向電流，根據(jù)可知感應電動勢大小不變，但是方向不同，根據(jù)可知，在0~T時間內線圈中產生的逆時針方向電流不變，在T~2T時間內線圈中產生順時針方向的電流也不變，選項AB錯誤；C．根據(jù)可知，因I、R不變，則Q-t圖像是過原點的直線，選項C正確；D．根據(jù)F安=BIL在0~時間內B隨時間均勻減小，則F安隨時間均勻減小，且F安方向向左；在~T時間內B隨時間均勻增加，則F安隨時間均勻增加，且F安方向向右；則選項D錯誤。故選C。7.如圖所示，某小型水電站發(fā)電機的輸出功率，發(fā)電機的電壓，經變壓器升壓后向遠處輸電，輸電線總電阻，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為。已知輸電線上損失的功率為發(fā)電機輸出功率的，假設兩個變壓器均是理想變壓器。下列說法錯誤的是（）A.發(fā)電機輸出的電流 B.輸電線上的電流C.升壓變壓器的匝數(shù)比 D.用戶得到的電流【答案】D【解析】A．發(fā)電機輸出的電流為故A正確；B．輸電線損失的功率為可得故B正確；C．升壓變壓器的匝數(shù)比故C正確；D．用戶得到的功率為解得故D錯誤。本題選擇錯誤的，故選D。8.在如圖所示電路中，已知電表均為理想電表，電流表A電壓表V1、V2的讀數(shù)分別為I、U1和U2，C為電容器。在滑動變阻器的滑片向右滑動一小段距離的過程中，電流表A、電壓表V1、V2讀數(shù)變化量大小分別是△I、△U1和△U2下列說法中正確的有（）A.滑片移動過程中的值變大 B.燈泡變亮、電容器所帶電量減少C.等于外電路總電阻比值變小 D.電源的內阻消耗的電功率變大【答案】B【解析】A．根據(jù)閉合電路歐姆定律可知則不變，故A錯誤；BD．滑動變阻器的滑片向右滑動一小段距離接入電路的R2的電阻變大，則總電阻變大，總電流變小，根據(jù)公式P=I2r可知電源內阻消耗的電功率變小，由于總電阻變大，總電流變小，則內電壓變小，則路端電壓增大，故燈泡變亮，即燈泡的電流變大，則通過電阻R1的電流變小，即電阻R1兩端電壓減小，則電容器兩端電壓減小，根據(jù)公式可知電容器所帶電量減小，故B正確D錯誤；C．電壓表V2測量路端電壓，根據(jù)部分電路歐姆定律可知U2=IR外所以等于外電路總電阻比值變大，故C錯誤。故選B。9.如圖甲為某種風力發(fā)電機的原理圖，發(fā)電機的線圈固定，磁體在葉片驅動下繞線圈對稱軸轉動。已知磁體間的磁場為勻強磁場，磁感應強度為，正方形線圈的匝數(shù)為、邊長為L、轉動角速度為，某時刻開始外接電路的電流i隨時間變化的圖像如圖乙，則（）A.圖示位置，線圈的磁通量為B.圖示位置，線圈中的電流方向不發(fā)生改變C.從圖示位置開始計時，線圈產生的電動勢的表達式為D.從圖示位置開始逆時針轉過30°時，MN邊受安培力大小為【答案】C【解析】A．圖示位置，線圈的磁通量為選項A錯誤；B．圖示位置為中性面，線圈經過該位置時電流方向會發(fā)生改變，選項B錯誤；C．從圖示位置開始計時，交流電的表達式為選項C正確；D．從圖示位置開始逆時針轉過30°時，線圈內的電流為，MN邊受安培力大小為，選項D錯誤。故選C。10.如圖所示，在x軸上方（含x軸）存在垂直xOy平面向外的勻強磁場，在x軸上距離原點x0處垂直于x軸放置一個長度也為x0、厚度不計的薄板PQ，粒子打在板上即被吸收。坐標原點O處有一粒子源，可垂直于磁場向磁場內各個方向均勻發(fā)射速率相同的同種粒子，粒子速度大小為v、質量為m、帶電量為＋q。現(xiàn)觀察到沿y軸正方向射入磁場的粒子垂直打在薄板的上端Q，不計帶電粒子的重力和粒子間的相互作用力，不考慮薄板吸收粒子后產生的電場，則下列說法正確的有（）A.磁場的磁感應強度大小為B.打在薄板左側的粒子數(shù)占發(fā)射總粒子數(shù)的C.打在薄板右側的粒子數(shù)占發(fā)射總粒子數(shù)的D.打在薄板上的粒子在磁場中運動的最長時間與最短時間的比值為3∶1【答案】AB【解析】A．由題意，“沿y軸正方向射入磁場的粒子垂直打在薄板的上端Q”，可得粒子運動的半徑：R=x0由洛倫茲力提供向心力，得：解得：A正確；BC．沿y軸正方向射出的粒子恰能達到擋板的最上端；由圖1可知與x軸正方向夾角為30°的粒子能達到擋板左側最低點，則能打到擋板左側的粒子的速度范圍為60°范圍，占總粒子數(shù)的；同理與x軸正方向夾角為150°的粒子能達到擋板右側最低點（如圖2所示），沿x軸負方向射出的粒子能達到擋板的最高點，則能打到擋板右側的粒子的速度范圍為30°范圍，則打在薄板右側的粒子數(shù)占發(fā)射總粒子數(shù)的，B正確，C錯誤；D．與x軸正方向夾角為30°的粒子能達到擋板左側最低點的粒子運動時間最短，此粒子在磁場中轉過的角度為60°；與x軸正方向夾角為150°的粒子達到擋板右側最低點的粒子運動時間最長，此粒子在磁場中轉過的角度為300°，根據(jù)故選AB。第Ⅱ卷（非選擇題）二、實驗題：本大題共2小題。11.如圖為“探究感應電流產生的條件”的實驗裝置。（1）請在圖中用實線將所缺的導線補接完整________。根據(jù)你的連線，在閉合電鍵S前，滑動片P應置于滑動變阻器的___________（選填：“最左端”、“中間”或“最右端”）；（2）在完成“探究感應電流產生的條件”這一實驗后，接下來繼續(xù)使用這一實驗裝置進行“研究磁通量變化時感應電流的方向”這一實驗。閉合電鍵S、使A放置在B線圈中保持靜止，減小滑動變阻器的阻值，觀察到檢流計G的指針向左偏轉。根據(jù)這一現(xiàn)象判斷，當A線圈相對B線圈向上運動時，檢流計的指針___________（選填：“向左”或“向右”）偏轉，并寫出你的判斷依據(jù)：___________。【答案】（1）最左端（2）指針向右偏轉見解析【解析】（1）[1]如圖所示[2]由電路圖連接可以看出，滑動變阻器是限流接法接入電路中，所以開關閉合之前，要將滑動變阻器的阻值調到最大，即調到最左端。（2）[3][4]減小滑動變阻器的阻值，流過A線圈的電流增大，穿過B線圈的磁通量增大。根據(jù)楞次定律，B線圈中產生的感應電流的磁場與原磁場反向，此時感應電流流過檢流計時指針向左偏轉。當A線圈相對B線圈向上運動時，穿過B線圈中的磁通量減小，B線圈中產生的感應電流的磁場與原磁場同向，感應電流流過檢流計時，使指針右偏。12.某實驗小組做“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關系”的實驗。（1）下列給出的器材中，本實驗需要用到的有_____________A．B．C．D．（2）（多選）下列說法正確的是_____________A．變壓器工作時副線圈中電流的頻率與原線圈不相同B．為了保證人身安全，實驗中只能使用低壓直流電源，所用電壓不要超過C．實驗中要通過改變原、副線圈匝數(shù)，探究原、副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關系，需要運用的科學方法是控制變量法D．繞制降壓變壓器原、副線圈時，副線圈導線應比原線圈導線粗一些（3）由于交變電流的電壓是變化的，所以實驗中測量的是電壓的_____________（選填“平均”“有效”或“最大”）值。（4）若用匝數(shù)匝和匝的變壓器做實驗，對應的電壓測量數(shù)據(jù)如下表所示．根據(jù)測量數(shù)據(jù)，則一定是_____________（選填“原”或“副”）線圈。實驗次數(shù)12341.92.93.84.84.06.08.010.0【答案】（1）BD##DB（2）CD##DC（3）有效（4）副【解析】（1）[1]AB．變壓器的工作原理是互感現(xiàn)象，電源應該選用學生電源提供的交流電壓，干電池只能提供直流電壓，故A不需要，B需要；C．直流電壓表不能測量交流電壓，故C不需要；D．教學用變壓器，該實驗需要，故D需要。故選BD。（2）[2]A．變壓器工作時副線圈中電流的頻率與原線圈相同，故A錯誤；B．為了保證人身安全，實驗中只能使用低壓交流電源，電壓不要超過，若用直流電源，則變壓器不能工作，故B錯誤；C．實驗中要通過改變原、副線圈匝數(shù)，探究原、副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關系，需要運用的科學方法是控制變量法，故C正確；D．由變壓器的工作原理有可知，匝數(shù)少的線圈中的電流大，則導線應該粗．繞制降壓變壓器原、副線圈時，由于副線圈的匝數(shù)少，副線圈的導線應比原線圈粗一些好，故D正確。（3）[3]由于交變電流的電壓是變化的，所以實驗中測量的是電壓的有效值。（4）[4]由于有漏磁、原副線圈內阻分壓等因素，所以副線圈實際測量的電壓值應該小于理論值，由理想變壓器規(guī)律有由表中數(shù)據(jù)可知，總是小于，則一定是副線圈。三、計算題：本大題共3小題。13.如圖所示，電路中、是定值電阻，，電源的電動勢為E，內阻不計；兩平行金屬板、的間距為；一小球帶正電，電量為，通過絕緣細線掛在兩板間點，被拉起到水平位置；合上開關，無初速度釋放小球，小球沿圓弧經過點正下方的點到另一側與豎直方向的夾角為，已知重力加速度為，求：（1）、間電場強度的大小。（2）小球的質量的大小。（3）小球通過點時對細線拉力的大小?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）由串聯(lián)電路的電壓分配，得電容器上的電壓為故間勻強電場的電場強度大小聯(lián)立可得（2）設細繩長度為，小球從右向左擺動的全過程中，根據(jù)動能定理，有解得（3）小球到達點時速度為，由動能定理可得又解得小球受到的拉力由牛頓第三定律得小球對細線拉力的大小為14.如圖所示，在xOy坐標系中，x軸上方有一圓形勻強磁場區(qū)域，其圓心為O1（0，2m）、半徑R=2m，磁感應強度大小B=2×10-2T，方向垂直于紙面向外。在x軸下方有勻強電場，電場強度E=0.2N/C，方向水平向左。在磁場的左側y=0.5R處有一帶正電、質量m=4×10-6kg、電荷量q=2×10-2C的粒子以速度v=2×102m/s平行于x軸正方向且垂直于磁場射入圓形磁場區(qū)域。不計粒子的重力。求（結果可用含根號的式子表示）：（1）粒子在磁場區(qū)域運動的軌跡半徑r；（2）粒子在磁場區(qū)域運動時間；（3）粒子打在y軸上離原點O的最遠距離d?！敬鸢浮浚?）2m；（2）；（3）【解析】（1）粒子在磁場區(qū)域做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力，則有代入數(shù)據(jù)解得（2）依題意，結合上述可知，粒子經過磁場后從原點O出來，作出軌跡如圖所示由幾何關系可得其對應的圓心角粒子做圓