第=page11頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)遼寧省撫順市2023-2024學(xué)年高二（上）期末物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.如圖所示，重力為G的水平銅棒AC用絕緣絲線懸掛，靜止在水平螺線管的正上方，銅棒中通入從A到C方向的恒定電流，螺線管與干電池、開(kāi)關(guān)S串聯(lián)成一個(gè)回路。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后一小段時(shí)間內(nèi)，下列判斷正確的(

)

A.絲線的拉力大小為G B.絲線的拉力小于G

C.從上向下看，銅棒沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng) D.從上向下看，銅棒沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)2.如圖，在坐標(biāo)系的第一和第二象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為12B和B、方向均垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的粒子垂直于x軸射入第二象限，隨后垂直于y軸進(jìn)入第一象限，最后經(jīng)過(guò)A.5πm6qB B.7πm6qB3.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的電梯墜落應(yīng)急安全裝置如圖所示，電梯井內(nèi)壁上鋪設(shè)線圈，電梯轎廂底部安裝永久磁鐵，磁鐵N極向上，線圈能在電梯轎廂突然墜落時(shí)自動(dòng)閉合，阻礙電梯轎廂急劇下降從而減小對(duì)乘客的傷害。當(dāng)電梯轎廂墜落至圖示位置時(shí)(

)A.線圈A、B相互吸引

B.線圈A有收縮的趨勢(shì)，B有擴(kuò)張的趨勢(shì)

C.俯視線圈A，其感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较?/p>

D.電梯轎廂處于完全失重狀態(tài)4.如圖所示，空間存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)部及外部，磁場(chǎng)方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B。一半徑為b(b>a)、電阻為R的圓形導(dǎo)線環(huán)放置在紙面內(nèi)，其圓心與圓形區(qū)域的中心重合。當(dāng)內(nèi)、外磁場(chǎng)同時(shí)由BA.πB|b2?2a2|5.如圖直角坐標(biāo)系xOy的一、三象限內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向均垂直于坐標(biāo)平面向里，第一象限內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B，第三象限內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B?，F(xiàn)將由兩條半徑(半徑為l)和四分之一圓弧組成的導(dǎo)線框OPM繞過(guò)O點(diǎn)且垂直坐標(biāo)平面的軸在紙面內(nèi)以角速度ω逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)線框回路總電阻為R。在線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)

A.線框中感應(yīng)電流的方向總是順時(shí)針?lè)较?B.圓弧段PM始終不受安培力

C.線框中感應(yīng)電流最大值為Im=26.在如圖所示電路中，A、B是兩個(gè)完全相同的燈泡，L是一個(gè)理想電感線圈(

)A.S閉合時(shí)，A始終不亮

B.S閉合時(shí)，B立即亮，然后逐漸熄滅

C.S閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間后，B發(fā)光，而A不發(fā)光

D.S閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間后，B不發(fā)光，而A逐漸熄滅

7.如圖所示，矩形線圈切割磁感線產(chǎn)生一交流電壓e=122sin20πt(V)，將其接在理想變壓器原線圈上，導(dǎo)線上接入阻值A(chǔ).t=0時(shí)刻，矩形線圈垂直于中性面

B.滑動(dòng)變阻器的阻值為R=2Ω時(shí)，其消耗的功率最大，最大值為4.5W

C.若將滑動(dòng)觸頭從最下端滑到最上端，R消耗的功率先增大后減小再增大

D.二、多選題：本大題共3小題，共18分。8.如圖，足夠長(zhǎng)的熒光屏OA的上方區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，邊界MN左側(cè)區(qū)域的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，右側(cè)區(qū)域的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，兩區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。光屏上方有一粒子源緊挨著O點(diǎn)，可沿OA方向不斷射出質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的粒子。粒子打在熒光屏上時(shí)，熒光屏相應(yīng)位置會(huì)發(fā)光。已知粒子的速率可取從零到某最大值之間的各種數(shù)值，速率最大的粒子恰好垂直打在光屏上，A.粒子的最大速率為2qBam

B.熒光屏上的發(fā)光長(zhǎng)度(2?39.如圖所示，空間有一寬度為L(zhǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，abc是由均勻電阻絲做成的等腰直角三角形線框，bc邊上的高也為L(zhǎng).圖示時(shí)刻，bc邊與磁場(chǎng)邊界平行，a點(diǎn)在磁場(chǎng)邊界上。現(xiàn)使線框從圖示位置勻速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)，速度方向始終與磁場(chǎng)邊界垂直，若規(guī)定圖示線框的位置x=0，感應(yīng)電流iA.

B.

C.

D.10.如圖所示，水平線MN下方有垂直紙向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、電阻為R的正三角形金屬線框ACD在MN上方由靜止釋放，釋放時(shí)，AC邊離MN的高度為h，線框在向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，始終在垂直磁場(chǎng)的豎直面內(nèi)，AC邊始終水平，當(dāng)A

A.線框進(jìn)磁場(chǎng)過(guò)程可能一直做減速運(yùn)動(dòng)

B.線框進(jìn)磁場(chǎng)過(guò)程中，通過(guò)線框截面的電量為3BL24R

C.線框進(jìn)磁場(chǎng)過(guò)程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為mg(三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共16分。11.為測(cè)量某金屬絲的電阻率，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的兩種實(shí)驗(yàn)方案，已知電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中保持不變。

(1)小明先進(jìn)行了如圖甲方案的測(cè)量。他首先用米尺測(cè)出接入電路中金屬絲的長(zhǎng)度l=50.00cm，再利用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲直徑，示數(shù)如圖丙所示，則金屬絲直徑的測(cè)量值d=

mm。

(2)小明又進(jìn)行了如圖乙方案的測(cè)量，實(shí)驗(yàn)中閉合開(kāi)關(guān)S后，他可以通過(guò)改變接線夾(即圖乙中滑動(dòng)變阻器符號(hào)上的箭頭)接觸金屬絲的位置以控制接入電路中金屬絲的長(zhǎng)度，并通過(guò)改變電阻箱接入電路中的阻值R，保持電流表示數(shù)不變。記錄電阻箱接入電路中的阻值R和對(duì)應(yīng)接入電路中金屬絲長(zhǎng)度L的數(shù)據(jù)，并在R?L坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線，作出R?L的圖線如圖丁所示。請(qǐng)用金屬絲的直徑d、R?L圖線斜率的絕對(duì)值k和必要的常數(shù)，寫(xiě)出該金屬絲電阻率測(cè)量值的表達(dá)式ρ=12.某研究性學(xué)習(xí)小組利用如圖甲所示電路，測(cè)定4節(jié)干電池組成的電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。其中，虛線框內(nèi)為用靈敏電流表G改裝的電壓表V，A為電流表，E為待測(cè)電池組，S為開(kāi)關(guān)，R為滑動(dòng)變阻器，R0為3.0Ω的定值電阻。已知靈敏電流表G的滿偏電流Ig=100μA，內(nèi)阻Rg=2.0kΩ。

(1)首先將靈敏電流表改裝成量程為6V的電壓表，則需要將靈敏電流表與電阻箱______(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)，并將電阻箱阻值調(diào)整為_(kāi)_____Ω。

(2)將改裝后的電壓表接入虛線框內(nèi)后，閉合開(kāi)關(guān)，改變滑動(dòng)變阻器的阻值，記錄靈敏電流表G和電流表A的讀數(shù)，分別記為I1、I2，在I1?I四、計(jì)算題：本大題共3小題，共38分。13.在xOy平面內(nèi)有一個(gè)半徑為R的圓形區(qū)域與x軸相切于O點(diǎn)，在圓形區(qū)域外(包括圓形邊界)的空間存在垂直xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，如圖所示。發(fā)射源從坐標(biāo)原點(diǎn)O以與x軸正方向成θ角的方向向第一象限發(fā)射一個(gè)比荷為k的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，該粒子恰好沿平行于x軸的方向進(jìn)入圓形區(qū)域。

(1)求粒子的速度大小v；

(2)若發(fā)射源能從坐標(biāo)原點(diǎn)O14.如圖a所示，水平面內(nèi)有一光滑金屬導(dǎo)軌，ac邊的電阻為R，其他電阻均不計(jì)，ab與ac夾角為135°，cd與ac垂直。將質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的長(zhǎng)直導(dǎo)體棒擱在導(dǎo)軌上，并與ac平行。初始時(shí)棒與ab、cd的交點(diǎn)分別為G、H，H與c間的距離為L(zhǎng)0，空間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。在外力作用下，棒由GH處以初速度v0向右做直線運(yùn)動(dòng)。其速度的倒數(shù)1v隨位移x變化的關(guān)系如圖b所示。停止運(yùn)動(dòng)前，求：

(1)15.2022年3月31日，杭州2022年亞運(yùn)會(huì)、亞殘運(yùn)會(huì)56個(gè)競(jìng)賽場(chǎng)館全面竣工并通過(guò)賽事功能綜合驗(yàn)收，此次杭州亞運(yùn)會(huì)也將在亞運(yùn)史上首次實(shí)現(xiàn)100%綠色電力供應(yīng)。為確保杭州亞運(yùn)會(huì)100%綠電供應(yīng)，浙江電力交易中心已組織兩次綠電交易，將青海柴達(dá)木盆地、甘肅嘉峪關(guān)等古絲綢之路上的綠色電能，通過(guò)特高壓線路輸送至浙江，讓絲綢之路上的光，點(diǎn)亮亞運(yùn)的燈。如圖為某組同學(xué)研究遠(yuǎn)距離輸電過(guò)程的裝置圖，矩形導(dǎo)線框ABCD繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)e=2222sin100πt(V)。導(dǎo)線框與理想升壓變壓器相連進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，輸電線路總電阻R=25Ω，理想降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為25：11，降壓變壓器副線圈接入一臺(tái)內(nèi)阻r=

1.【答案】C

2.【答案】B

3.【答案】C

4.【答案】A

5.【答案】D

6.【答案】C

7.【答案】B

8.【答案】AC9.【答案】AC10.【答案】BC11.【答案】0.360

kπd212.【答案】串聯(lián)

5.8×104

1.0713.【答案】解：(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡與區(qū)域圓相交于O、D兩點(diǎn)，粒子從D點(diǎn)進(jìn)入無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)速度方向平行于x軸，如圖中軌跡①所示

由幾何關(guān)系知OCDC′為菱形，帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑與區(qū)域圓半徑相等，即r=R，由洛倫茲力提供向心力得

qvB=mv2R

代入比荷k解得

v=kBR

(2)由于帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑r=R，故以任意角θ射出的粒子均沿平行于x軸的方向進(jìn)入無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域。由分析可知，沿x軸正方向射出的粒子將沿圓形邊界做圓周運(yùn)動(dòng)，回到O點(diǎn)所用的時(shí)間最短。沿y軸正方向射出的粒子(軌跡②)先在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)34圓周，進(jìn)入圓形區(qū)域后沿直徑做直線運(yùn)動(dòng)，再進(jìn)入磁場(chǎng)又運(yùn)動(dòng)34圓周回到原點(diǎn)O，此運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間最長(zhǎng)。該粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

t1=2×34T

其中周期

T14.【答案】解：(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=BLv

由閉合電路歐姆定律：E=IR

當(dāng)位移為x時(shí)有效切制長(zhǎng)度：L=L0+x

由圖像b知：1v=1L0v0?x+1v0

聯(lián)