辽宁省联合体2023-2024学年高二上学期期末检测物理试卷

试卷更新日期：2024-03-11 类型：期末考试

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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

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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 B、A、B两点电场强度的大小关系为： $E_{A} < E_{B}$ C、电子从A点运动到B点的过程中电场力做负功 D、电子在A、B两点的电势能大小关系为： $E_{p A} > E_{p B}$

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3. 磁场中的四种仪器如图所示，则下列说法正确的是（）

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 $S_{1}$ 飘入，经电场加速再进入匀强磁场后会打在照相底片的同一个地方 C、图丙中用来做线圈骨架的铝框能起电磁驱动的作用 D、图丁中的探雷器是利用涡流工作的，探测时是地下的金属感应出涡流，但涡流的磁场不会影响线圈中的电流

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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 D、c环中感应电流的方向为逆时针，有收缩趋势

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5. 在断电自感的演示实验中，用小灯泡、带铁芯的电感线圈L和定值电阻R等元件组成了如图甲所示的电路．闭合开关S待电路稳定后，两支路中的电流分别为 $I_{1}$ 和 $I_{2}$ ．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（）

A、断开开关S前，定值电阻R中的电流为 $I_{2}$ 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

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6. 在如图甲所示的虚线框内有匀强磁场，一固定的金属线圈abcd有部分处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，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I、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（）

A、 B、 C、 D、

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7. 如图所示，某小型水电站发电机的输出功率 $P = 200 k W$ ，发电机的电压 $U_{1} = 500 V$ ，经变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻 $R_{线} = 4 Ω$ ，在用户端用降压变压器把电压降为 $U_{4} = 220 V$ ．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 $I_{1} = 400 A$ B、输电线上的电流 $I_{线} = 50 A$ C、升压变压器的匝数比 $n_{1} ： n_{2} = 1 ： 8$ D、用户得到的电流 $I_{4} = 466 A$

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8. 在如图所示的电路中，已知电表均为理想电表，电流表A、电压表 $V_{1} 、 V_{2}$ 的示数分别为I、 $U_{1}$ 和 $U_{2}$ ， C为电容器．在滑动变阻器 $R_{2}$ 的滑片向右滑动一小段距离的过程中，电流表A、电压表 $V_{1} 、 V_{2}$ 示数变化量大小分别是 $Δ I 、 Δ V_{1} 、 Δ V_{2}$ 下列说法正确的是（）

A、滑片移动过程中 $| \frac{Δ U_{2}}{Δ I} |$ 的值不变 B、灯泡变亮、电容器所带的电荷量减小 C、 $\frac{U_{2}}{I}$ 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

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9. 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 $ω$ ，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（）

A、图示位置，线圈的磁通量为 $N B L ²$ B、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 $e = N B L ² ω s i n ω l$ D、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NBIL

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10. 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 $x_{0}$ 处垂直于x轴放置一个长度也为 $x_{0}$ 、厚度不计的薄板PQ ，粒子打在板上即被吸收．坐标原点O处有一粒子源，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粒子间的相互作用力，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 $\frac{m v}{q x_{0}}$ B、打在薄板左侧的粒子数占发射总粒子数的 $\frac{1}{3}$ C、打在薄板右侧的粒子数占发射总粒子数的 $\frac{1}{2}$ D、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 $3 ： 1$

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二、实验题：本大题共2小题，共16分．

11. 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：．

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12. 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)、下列给出的器材中，本实验需要用到的有____．

A、 B、 C、 D、

(2)、下列说法正确的是____．

A、变压器工作时副线圈中电流的频率与原线圈不相同 B、为了保证人身安全，实验中只能使用低压直流电源，所用电压不要超过 $12 V$ C、实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法 D、绕制降压变压器的原、副线圈时，副线圈导线应比原线圈导线粗一些

(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（选填“平均”“有效”或“最大”）值．

(4)、若用匝数 $N_{1} = 400$ 匝和 $N_{2} = 800$ 匝的变压器做实验，对应的电压测量数据如下表所示．根据测量数据，则 $N_{1}$ 一定是（选填“原”或“副”）线圈．
实验次数
1
2
3
4
$U_{1} / V$
1.9
2.9
3.8
4.8
$U_{2} / V$
4.0
6.0
8.0
10.0

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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. 如图所示，电路中 $R_{1} 、 R_{2}$ 是定值电阻， $R_{1} = 3 R ， R_{2} = 2 R$ ，电源的电动势为 $ε$ ，内阻不计；两平行金属板P、Q的间距为d；一小球带正电，电荷量为q ，通过绝缘细线挂在两板间M点，被拉起到水平位置；闭合开关S ，无初速度地释放小球，小球沿圆弧经过M点正下方的N点到另一侧与竖直方向的夹角为： $30 °$ ，已知重力加速度为g ，求：

(1)、P、Q间电场强度E的大小；

(2)、小球的质量m的大小；

(3)、小球通过N点时对细线的拉力T的大小．

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14. 如图所示，在xOy坐标系中，x轴上方有一圆形匀强磁场区域，其圆心为 $O_{1} (0 ， 2 m)$ 、半径 $R = 2 m$ ，磁感应强度大小 $B = 2 \times 1 0^{- 2} T$ ，方向垂直于纸面向外．在x轴下方有匀强电场，电场强度 $E = 0.2 N / C$ ，方向水平向左．在磁场的左侧 $y = 0.5 R$ 处有一带正电、质量 $m = 4 \times 1 0^{- 6} k g$ 、电荷量 $q = 2 \times 1 0^{- 2} C$ 的粒子以速度 $v = 2 \times 1 0^{2} m / s$ 平行于x轴正方向且垂直于磁场射入圆形磁场区域．不计粒子的重力．求：（结果可用含根号的式子表示）

(1)、粒子在磁场区域运动的轨迹半径r；

(2)、粒子在磁场区域运动的时间；

(3)、粒子打在y轴上离原点O的最远距离d ．

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15. 如图甲所示，超级高铁是一种以“真空管道运输”为理论核心设计的交通工具，具有超高速、低能耗、无噪声、零污染等特点．如图乙所示，已知运输车管道中固定着两根平行金属导轨MN、PQ ，导轨间距为 $\sqrt{3} r$ ．运输车的质量为m ，横截面是个圆，运输车上固定着长为 $\sqrt{3} r$ 的两根导体棒1和2（与导轨垂直），两根导体棒前后间距为D ，每根导体棒的电阻为R ．导轨电阻忽略不计．运输车在水平导轨上进行实验，不考虑摩擦及空气阻力，不考虑两根导体棒的相互作用．问：

(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，则刚接通电源时运输车的加速度为多大？

(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 $v_{0}$ 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？

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实验次数	1	2	3	4
$U_{1} / V$	1.9	2.9	3.8	4.8
$U_{2} / V$	4.0	6.0	8.0	10.0