辽宁省联合体2023-2024学年高二上学期期末检测物理试卷

2023—2024学年度(上)联合体高二期末检测物理(满分：100分考试时间：75分钟)审题人：15中学张爽1.答题时，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上.2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号.3.答非选择题时，必须使用黑色墨水笔或黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上，写在试题卷、草稿纸上无效.4.考试结束后，将试题卷和答题卡一并交回.第I卷(选择题，共46分)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.关于物理概念和物理规律的理解，下列说法正确的是()A.两个磁场叠加的区域，磁感线有可能相交B.若在磁场中穿过某一面积的磁通量为零，则该处的磁感应强度一定为零C.普朗克在研究黑体辐射问题时提出了量子假说D.变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场2.A、B为一电场中x轴上的两点(电场中一条电场线与x轴重合),如图甲所示.一电子仅在电场力作用下从A点运动到B点，x轴上各点的电势随其坐标变化的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是()A.该电场是点电荷形成的电场C.电子从A点运动到B点的过程中电场力做负功3.磁场中的四种仪器如图所示，则下列说法正确的是()铝框金属物品A.图甲中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径、加速电压有关B.图乙中，比荷相同的氦核与氘核，从容器A下方的小孔C.图丙中用来做线圈骨架的铝框能起电磁驱动流4.如图所示a、b、c三个圆环在同一平面内，当a环中的顺时针方向的电流逐渐减小时，下列说法正确的是A.b环中感应电流的方向为顺时针，有收缩趋势B.b环中感应电流的方向为逆时针，有扩张趋势C.c环中感应电流的方向为顺时针，有扩张趋势合开关S待电路稳定后，两支路中的电流分别为I₁和I₂.断开开关S前、后的一小段时间内，电路中的电流I随时间t变化的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是()甲B.断开开关S前，灯泡的电阻小于定值电阻R和电感线圈L的总电阻C.断开开关S后，小灯泡先突然变亮再逐渐熄灭D.断开开关S后，小灯泡所在支路中的电流如曲线a所示面，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示.线圈中产生的电动势E、电流1、内能Q、线圈受到的安培力F与时间t的关系可能正确的是()乙7.如图所示，某小型水电站发电机的输出功率P=200kW,发电机的电压U₁=500V,经变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻R=42,在用户端用降压变压器把电压降为U₄=220V.已知输电线上损失的功率为发电机输出功率的5%;假设两个变压器均为理想变压器.下列说法错误的是()A.发电机输出的电流I=400AB.输电线上的电流I=50A小分别是△I、△V₁、△V₂下列说法正确的是()A.滑片移动过程中的值不变B.灯泡变亮、电容器所带的电荷量减小C.等于外电路的总电阻，其比值变小D.电源的内阻消耗的电功率变大9.(多选)如图甲所示为某种风力发电机的原理图，发电机的线圈固定，磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动.已知磁体间的磁场为匀强磁场，磁感应强度为B,正方形线圈的匝数为N、边长为L、转动角速度为φ,某时刻开始外接电路的电流i随时间t变化的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是()乙A.图示位置，线圈的磁通量为NBL²B.图示位置，线圈中的电流方向会发生改变C.从图示位置开始计时，线圈产生的电动势的表达式为e=NBL2osinolD.从图示位置开始逆时针转过30°时，MN边受到的安培力大小为NBIL10.(多选)如图所示，在x轴上方(含x轴)存在垂直于xOy平面向外的匀强磁场，在x轴上距离原点x₀处垂直于x轴放置一个长度也为x₀、厚度不计的薄板PQ可垂直于磁场向磁场内各个方向均匀发射速率相同的同种粒子，粒子速度大小为v、质量为m、带电量为++q.现观察到沿y轴正方向射入磁场的粒子垂直打在薄板的上端Q、不计带电粒子的重力和用力，不考虑薄板吸收粒子后产生的电场，则下列说法正确的是()A.磁场的磁感应强度大小为B.打在薄板左侧的粒子数占发射总粒子数的C.打在薄板右侧的粒子数占发射总粒子数的第Ⅱ卷(非选择题，共54分)二、实验题：本大题共2小题，共16分.11.(8分)如图所示为“探究感应电流产生的条件”的实验装置.(1)请在图中用笔画线代替导线将所缺的导线补接完整.根据你的连线，在闭合开关S前，滑片P应置于滑动变阻器的_(选填“最左端”“中间”或“最右端”).(2)在完成“探究感应电流产生的条件”这一实验后，接下来继续使用这一实验装置进行“探究磁通量变化时感应电流的方向”这一实验.闭合开关S,使A线圈放置在B线圈中保持静止，减小滑动变阻器接入电路的阻值，观察到电流表G的指针向左偏转.根据这一现象判断，当A线圈相对于B线圈向上运动时，电流表G的指针(选填“向左”或“向右”)偏转，并写出你的判断依据：12.(8分)某实验小组做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验.(1)(多选)下列给出的器材中，本实验需要用到的有(2)(多选)下列说法正确的是大”)值.实验次数1234三、计算题：本大题共3小题，第13题10分，第14题12分，第15题16分，共38分.13.(10分)如图所示，电路中R、R₂是定值电阻，R=3R,R₂=2R,电源的电动势为ε,内阻不计；两(3)小球通过N点时对细线的拉力T的大小.磁感应强度大小B=2×10²T,方向垂直于纸面向外.在x轴下方有匀强电场，电场强度E=0.2N/C,方(3)粒子打在y轴上离原点O的最远距离d.乙乙两丁(1)当运输车由静止离站时，在导体棒2后距离为D处，接通固定在导轨上电动势为E的直流电源(电源内阻为R),此时导体棒1、2均处于磁感应强度为B,方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场中，如图丙所示，则(2)运输车进站时切断电源，管道内依次分布着相邻的方向相反的匀强磁场，各个匀强磁场的宽度均为D,磁感应强度大小均为B,如图丁所示，则当运输车的速度为v时受到的安培力为多大?(3)求在(2)的条件下，运输车以速度v₀进入磁场到停止运动的过程中，导体棒1上产生的焦耳热为多少?2023—2024学年度(上)联合体高二期末检测物理参考答案及评分标准一、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17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.B.穿过某一面积的磁通量为零，可能是该处的磁感应强度为零，也可C.普朗克在研究黑体辐射问题时提出了量子假说，故C正确；D.根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，的磁场，不均匀变化的电场才会产生变化的磁场电场，则A、B两点电场强度的大小关系为E₄=Eg而点电荷形成的电场是非匀强电场，故A、B错误；CD.由题图乙可知A点的电势比B点的电势低，根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知，电场线的方向由B点指向A点，一电子仅在电场力作用下从A点运动到B点，电运动方向相同，电场力做正功，电势能减小，所以电子在A、B两点的电势能大小关系为E>E3.B【解析】A.题图甲中，回旋加速器中带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，B.题图乙中，带电粒子在电场中加速时有D.题图丁中探雷器中有交变电流，其产生变化的磁场，其磁场会在金属物品中感应出浴流，而浴流产生的磁场又会反过来影响线圈中的电流，从而使仪器报警，故D错误.4.A【解析】AB.由安培定则可知，a环在b环中产生的磁场的方向垂直纸面向里，当a环中电流逐渐减时针方向，故C、D错误.5.C【解析】AD.断开开关S前、后的一小段时间内，通过电感线圈L的电流方向是不变的，则电感线圈L所在支路的电流如曲线a所示，小灯泡所在支路的电流如曲线b所示，则断开开关S前，定值电阻R中的B.由题图可知，断开开关S前通过电感线圈L的电流大于通过小灯泡的电流，所以断开开关S前，小灯泡的电阻大于定值电阻R和电感线圈L的总电阻，故B错误；C.断开开关S后，电感线圈L产生的自感电动势阻碍电流的减小，电感阻R和灯泡重新组成回路，且断开开关S前电感线圈所在支路的总电阻小于小灯泡的总电阻，则小灯泡先突然变亮再逐渐熄灭，故C正确.6.C【解析】AB.若设磁场方向垂直纸面向里为正方向，由楞次定律可知，在0～T时间内线圈中产生逆时针方向的电流，在T～2T时间内线圈中产生顺时针方向的电流，根据可知，在0～T时间内线圈中产生的逆时针方向的电流不变，在T～2T时间内线圈中产生的顺时针方向的电故D错误.B.图示位置为中性面，线圈经过该位置时电流方BC.沿y轴正方向射入磁场的粒子恰能达到薄板的最上端；由图1可知与x轴正方向夹角为30°的粒子能达到薄板左侧最低点，则能打到薄板左侧的粒子的速度范围为60°范围，占总粒子数的同理与x轴正方向夹角为150°的粒子能达到薄板右侧最低点(如图2所示),沿x轴负方向射入磁场的粒子能达到薄板的最高点，则能打到薄板右侧的粒子的速度范围为30°范围，则打在薄板右侧的粒子数占发射总粒子数的D.与x轴正方向夹角为30°的粒子能达到薄板左侧最低点的粒子运动时间最短，此粒子在磁场中转过的角度为60°;与x轴正方向夹角为150°的粒子达到薄板右侧最低点的粒子运动时间最长，此粒子在磁场中转过的角度为300°,根据可知打在薄板上的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间的比值为30°:60°=5:1,故D错误.二、实验题：本大题共2小题，共16分.(2)向右穿过B线圈的磁通量增大，观察到电流表G的指针向左偏转，当A线圈相对于B线圈向上运动时，穿过B线圈的磁通量减小，电流表G的指针向右偏转前，滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处，根据连线情况可知滑动变阻器的滑片应位于最左端.(2)根据题意可知，减小滑动变阻器接入电路的阻值，通过A线圈的电流增大，穿过B线圈的磁通量增大，A线圈相对于B线圈向上运动时，穿过B线圈中的磁通量减小，则指针向右偏转.【解析】(1)AB.变压器的工作原理是互感现象，电源应该选用学生电源提供的交流电压，干电池只能提供C.直流电压表不能测量交流电压，故C不需要；D.教学用变压器，该实验需要，故D需要.(2)A.变压器工作时副线圈中电流的频率与原线圈相同，故A错误；B.为了保证人身安全，实验中只能使用低压交流电源，电压不要超过12V.若用直流电源，则变压器不能工C.实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的可知，匝数少的线圈中的电流大，则导线应该粗.绕制降压变压器原、副线圈时，由圈的导线应比原线圈粗一些好，故D正确.(3)由于交变电流的电压是变化的，所以实验中测量的是电压的有效值.(4)由于有漏磁、原副线圈内阻分压等因素，所以副线圈实际测量的电压值应该小于理论值，由理想变压器三、计算题：本大题共3小题，第13题10分，第14题12分，第15题16分，共38分.13.(10分)(1)由串联电路的电压分配，得两平行金属板上的电压故PQ间匀强电场的电场强度大小为联立可得(2)设细绳的长度为L,小球从右向左摆动的全过程中，根据动能定理，有(3)设小球到达N点时的速度为v,由动能定理可得14.(1)粒子在磁场区域做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力