陕西省西安市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题（原卷版）

阶段测试卷（二）（测试范围：选择性必修第二册全部）注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。考试时间为75分钟，满分100分一、单项选择题：本题共8-小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.下列表述正确的是（）A.赫兹建立了经典电磁场理论，并预言了电磁波的存在B.均匀变化的磁场可以在周围空间产生均匀变化的电场C.电磁波传播不需要介质，频率越高的电磁波，在真空中的波长越短D.交流发电机的线圈转动一周经过中性面一次，经过中性面时电流的方向会改变2.如图甲中通过P点电流（向右为正）变化规律如图乙所示，则（）A.在0.5s~1s时间内，电容器C正在放电B.在0.5s~1s时间内，电容器C上板带正电C.在1s~1.5s时间内，Q点电势比P点电势高D.在1s~1.5s时间内，磁场能转化为电场能3.某位同学利用力敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图甲所示，将力敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘光滑重球，力敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。小车向右做直线运动的过程中，电流表的示数如图乙所示，下列判断正确的是（）A.小车在0—t1时间内小车的加速度变大B.小车在t1—t2时间内做匀减速直线运动C.小车在t1—t2时间内做加速度减小的加速运动D.小车在t2—t3时间内一定做匀速直线运动4.如图甲所示是磁电式电表内部结构示意图，蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁芯，铁芯外面套有一个可以绕轴转动的铝框，在铝框上绕有铜线圈。电表指针固定铁芯在线圈上，可与线圈一起转动，线圈的两端分别接在两个螺旋弹簧上，被测电流经过这两个弹簧流入线圈。蹄形磁铁与铁芯间的磁场可看作是均匀辐射分布的，如图乙所示，无论线圈转到什么位置，线圈平面总与线圈所在磁场甲的方向平行。关于磁电式电表，下列说法不正确的是（）A.磁电式电表的原理是通电线圈在磁场中因受安培力而转动B.改变线圈中电流的方向，指针会反向偏转C.增加线圈的匝数可以提高电表的灵敏度D.用塑料框代替铝框，在使用电表时可以使指针更迅速稳定在示数位置上5.电吉他的工作原理是在琴身上装有线圈，线圈附近被磁化的琴弦振动时，会使线圈中的磁通量发生变化，从而产生感应电流，再经信号放大器放大后传到扬声器。其简化示意图如图所示。则当图中琴弦向右靠近线圈时（）A.穿过线圈的磁通量减小 B.线圈中不产生感应电流C.琴弦受向左的安培力 D.线圈有扩张趋势6.过强的电磁辐射对人体有害，影响人的身心健康。根据有关规定，工作人员所在处的电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）不得超过。如果一个人距离无线电发射器为远的位置，为了保证此人的安全，则要求该无线电发射器的电磁辐射的功率最大不得超过（计算时，可以将该无线电发射器视为发出球面电磁波的波源，球体的体积公式为，球体表面积公式为）（）A. B. C. D.7.如图所示是圆盘发电机的示意图，铜盘安装在水平的铜轴上，它的盘面恰好与匀强磁场垂直，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触。若铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路的总电阻为R，从左往右看，铜盘以角速度沿顺时针方向匀速转动。则（）A.由于穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感应电流B.回路中感应电流大小不变，为C.回路中感应电流方向不变，为D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在上的热功率也变为原来的2倍8.我国已投产运行的特高压直流输电工程是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的输电工程，输送电功率最大可达1200万千瓦。输电线路流程和数据可简化为如图所示，若直流线路的输电线上损失的功率为，变压与整流等造成的能量损失均不计，直流和交流逆变时有效值不发生改变。当直流线路输电电流为时，下列说法正确的是（）A.输送电功率为B.降压变压器匝数比为C.直流输电线的总电阻为，损失的电压为D.若保持输送电功率不变，改用输电，直流输电线上损失的功率为二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。9.矩形金属线圈共有10匝，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的交流电的电动势e随时间t变化的规律如图所示。下列说法中正确的是（）A.此交流电的频率为5HzB.此交流电电动势的有效值为1VC.t=0.1s时，线圈平面与磁场方向平行D.线圈在转动过程中穿过线圈的最大磁通量为10.如图所示，正方形金属线框静止在水平面上，其右侧有一匀强磁场，方向垂直纸面向外，计时开始，在垂直于磁场边界的水平外力作用下，线框以恒定加速度进入磁场区域，时刻线框全部进入磁场。其中电流、外力随时间变化的关系正确的是（）A B. C. D.11.如图所示，空间中存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小为，同时存在着水平方向的匀强磁场，其方向与电场方向垂直，磁感应强度大小。有一带电的小球，质量，电荷量，正以速度v在竖直面内做直线运动，取，下列说法正确的是（）A.小球带负电B.小球一定做匀速直线运动C.小球的速度D.小球的速度方向与水平方向夹角三、非选择题：本题共5小题，共50分。12.某实验小组用图示电路测量匀强磁场的磁感应强度。实验器材如下：边长为L、匝数为N的正方形线圈（a、b为引出端）一个，天平一台，各种质量砝码若干，直流电源一个，灵敏电流计一个，定值电阻一个，开关、导线等若干。实验步骤如下：（1）将线圈悬挂在天平右臂，添加合适质量的砝码，使天平平衡，将a与c连接、b与d连接，闭合开关S，记录_________（填物理量名称及符号），添加合适质量的砝码，使天平再次平衡；（2）断开开关S，将a与d连接、b与c连接，再次闭合开关S，这时需要在天平的_________（选填“左盘”“右盘”）中放入质量为的砝码，仍旧使天平平衡；（3）已知重力加速度大小为g，则磁感应强度的大小为_________（用上述物理量表示）。13.热敏电阻按温度分为正温度系数电器（PTC）和负温度系数电器（NTC）两类。正温度系数电阻（PTC）在温度升高时电阻值增大，负温度系数电阻器（NTC）在温度升高时电阻值减小，热敏电阻的这种特性，常常应用在控制电路中、如图1所示为这两种热敏电阻的图像。（1）如图1中曲线Ⅰ所示，说明该热敏电阻是______热敏电阻。（填“PTC”或“NTC”）（2）某同学搭建一套基于某热敏电阻的火灾报警系统，其电路图如图2所示。请根据此电路图将如图3所示的实物图连接完整______。（3）已知热敏电阻的阻值随温度的变化规律如图4所示。电源电动势为E=10V，内阻不计，通过报警器的电流达到I=10mA就会报警。若要求环境温度达到60℃时，该装置能自动报警，则应先将开关S与电阻箱连接，将其阻值设置为______kΩ，然后将滑动变阻器的阻值从最大逐渐减小，直至报警器开始报警，此时=______kΩ，之后保持阻值不变，将开关与热敏电阻连接即可。若要使该装置在更低的温度下报警，只需将滑动变阻器的阻值______（填“调大”或者“调小”）即可。（结果保留1位小数）14.如图所示，面积为0.02m2，内阻不计的100匝矩形线圈ABCD，绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，转动的角速度为100rad/s，匀强磁场的磁感应强度为。矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头P可移动，副线圈所接电阻R=50Ω，电表均为理想交流电表。当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，结果可用根号或π表示。求：（1）线圈中感应电动势最大值；（2）由图示位置转过30°角过程产生的平均感应电动势；（3）当原、副线圈匝数比为2：1时，电阻R上消耗的功率。15.如图所示，平行边界M、N间有垂直边界向右的匀强电场，匀强电场的电场强度为，平行边界N、P间有垂直纸面向外的匀强磁场，相邻边界间距均为，一个质量为、电荷量为的带正电的粒子从电场中紧靠边界M的O点，以垂直电场方向向上、大小为的初速度射入电场，经电场偏转后，粒子进入磁场，粒子刚好不从磁场的边界P射出磁场。不计粒子的重力，求：（1）粒子从O开始第一次运动到边界N时速度大小；（2）匀强磁场磁感应强度的大小；（3）粒子第一次在磁场中运动的时间。16.如图甲所示，两根足够长的平行金属导轨固定在水平面上，宽度L=1m；导轨的上表面光滑，且左端封闭，导轨所在平面有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。垂直导轨放置的导体棒MN质量m=2kg、电阻R=2Ω，其他电阻不计。0到t0=2s时间内使导体棒静止，此阶段导体棒距导轨左端的距离也为L=1m；自t0=2s时刻起