四川省涼山州西昌市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期中檢測物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1西昌市2023-2024學(xué)年度下期期中檢測高二物理注意事項(xiàng)：1．本試卷分為第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，試題卷6頁，答題卡2頁。全卷滿分為100分，考試時(shí)間75分鐘。2．答題前考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0.5毫米的黑色簽字筆填寫在答題卡上，己位置上，其他試題用0.5毫米黑色簽字筆書寫在答題卡對應(yīng)題框內(nèi)，不得超越題框區(qū)域。3．將條形碼粘貼在答題卡的指定位置，選擇題使用2B鉛筆填涂在答題卡對應(yīng)題目標(biāo)號的考試結(jié)束后將答題卡收回。第Ⅰ卷選擇題（共43分）一、選擇題（本題共10小題，共43分。1~7小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，每小題4分；8~10小題有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分）1.無線充電是近年發(fā)展起來的新技術(shù)。如圖所示，該技術(shù)通過發(fā)射線圈和接收線圈傳輸能量。手機(jī)的內(nèi)置接收線圈可以直接放在無線充電基座上進(jìn)行充電，下列關(guān)于無線充電的說法正確的是（）A.無線充電過程主要利用了電磁感應(yīng)原理B.在充電過程中只有電能間的相互轉(zhuǎn)化C.無線充電基座可以對所有手機(jī)進(jìn)行充電D.無線充電基座可以用穩(wěn)恒直流電源充電【答案】A【解析】A．無線充電過程主要利用互感現(xiàn)象來實(shí)現(xiàn)能量傳遞的，故A正確；B．充電時(shí)線圈中有電流，根據(jù)電流的熱效應(yīng)，可知線圈會發(fā)熱，有電能損失，故B錯(cuò)誤；C．如果手機(jī)內(nèi)沒有接收線圈，則無線充電基座不可以對手機(jī)進(jìn)行充電，故C錯(cuò)誤；D．如果無線充電基座用穩(wěn)恒直流電源供電，則接收線圈的磁通量不變，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，無法對手機(jī)充電，故D錯(cuò)誤。2.下列情景中，關(guān)于通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向判斷正確的是（）A.如圖甲所示，通電導(dǎo)線靜止，磁場垂直紙面向里B.如圖乙所示，磁場與豎直方向的夾角為，電流方向垂直紙面向里C.如圖丙所示，磁場豎直向上，導(dǎo)軌水平放置D.如圖丁所示，導(dǎo)體棒靜止，磁場豎直向上【答案】B【解析】A．如圖甲所示，根據(jù)左手定則可知，通電導(dǎo)線受安培力向上，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．如圖乙所示，根據(jù)左手定則可知，通電導(dǎo)線受安培力垂直B斜向右上方，選項(xiàng)B正確；C．如圖丙所示，根據(jù)左手定則可知，通電導(dǎo)線受安培力水平向右，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．如圖丁所示，根據(jù)左手定則可知，通電導(dǎo)線受安培力方向應(yīng)該水平向右，不是沿斜面向上，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B。3.我國是全球唯一掌握超特高壓技術(shù)國家，在全球超特高壓領(lǐng)域，中國的標(biāo)準(zhǔn)就是全世界唯一的標(biāo)準(zhǔn)。如圖所示是遠(yuǎn)距離高壓輸電示意圖，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變。下列說法正確的是（）A.若用戶用電功率增加，升壓變壓器的輸出電壓將增大B.若用戶用電功率增加，降壓變壓器的輸入電壓將增大C.若輸電功率一定，采用特高壓輸電可減少輸電線上損耗的功率D.若輸電功率一定，采用特高壓輸電會降低輸電效率【答案】C【解析】A．若用戶用電功率增加，由于發(fā)電廠的輸出電壓不變，升壓變壓器的匝數(shù)不變，所以升壓變壓器的輸出電壓不變，A錯(cuò)誤；B．若用戶用電功率增加，則輸電功率增加，輸電線上的電流變大，輸電線的分壓變大，故降壓變壓器的輸入電壓變小，B錯(cuò)誤；CD．若輸電功率一定，根據(jù)可得輸電的效率為可知采用特高壓輸電可減少輸電線上的電流，可減少輸電線上損耗的功率，增大輸電的效率，C正確，D錯(cuò)誤。故選C。4.如圖所示是演示自感現(xiàn)象的電路圖，L為電感線圈，是三個(gè)完全相同的燈泡。實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開關(guān)，燈逐漸變亮，而另一個(gè)相同的燈立即變亮，最終的亮度比的亮度更亮。下列說法正確的是（）A.閉合瞬間，燈逐漸變亮B.若斷開時(shí)，燈逐漸熄滅C.若斷開時(shí)，燈閃亮后再逐漸熄滅D.滑動變阻器接入電路的電阻值與的電阻值相同【答案】C【解析】A．閉合瞬間，燈在干路上，干路立刻有電流通過，故立即變亮，故A錯(cuò)誤；B．若斷開時(shí)，干路電流瞬間為零，故燈立即熄滅，故B錯(cuò)誤；C．穩(wěn)定時(shí)的亮度比的亮度更亮，通過的電流比的電流大，斷開S瞬間，電感線圈L、燈、燈和R構(gòu)成回路，電流從同一值開始緩慢減小至為零，故燈閃亮后再逐漸熄滅，故C正確；D．穩(wěn)定時(shí)的亮度比的亮度更亮，通過的電流比的電流大，滑動變阻器接入電路的電阻值比的電阻值大，故D錯(cuò)誤。故選C。5.如圖所示，一根長為1.25m的無縫空心鋁管豎直放置，把一枚磁性比較強(qiáng)的小圓柱形永磁體從鋁管上端放入管口，磁體直徑略小于鋁管的內(nèi)徑。讓磁體從管口處由靜止下落，在下落的過程中始終沒有跟鋁管內(nèi)壁發(fā)生接觸，重力加速度g取。有關(guān)磁體在鋁管中下落的過程，下列說法可能正確的是（）A.磁體經(jīng)0.5s穿出鋁管B.磁體受到鋁管中渦流的作用力方向先向上后向下C.磁體一直做加速運(yùn)動D.磁體的機(jī)械能先增大后減小【答案】C【解析】AB．因?yàn)槭菬o縫空心鋁管，所以磁體下落時(shí)會產(chǎn)生電磁感應(yīng)，故會出現(xiàn)渦流，根據(jù)楞次定律可知會產(chǎn)生阻力，阻礙磁體的下落。開始時(shí)，速度較小，阻力小于重力，合力向下，當(dāng)速度逐漸增大時(shí)，磁體所受阻力也增大，加速度減小。因?yàn)榇朋w受到鋁管中渦流的作用力方向一直向上，所以小球的運(yùn)動時(shí)間一定比自由落體時(shí)的時(shí)間長，故AB錯(cuò)誤；C．磁體可能沒有達(dá)到最大速度就穿過了鋁管，一直做加速運(yùn)動，故C正確；D．由于一直存在阻力做負(fù)功，所以磁體的機(jī)械能一直減小，故D錯(cuò)誤。故選C。6.如圖所示的交變電流由正弦交變電的一半和反向脈沖電組合而成，則這種交變電流的有效值為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】設(shè)交流電電流的有效值為I，周期為T，電阻為R，則根據(jù)有效值的定義可得解得故選C。7.如圖所示，先后以恒定的速度和把一個(gè)正方形金屬線框水平拉出有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，且，則在先后兩種情況（）A.通過線框某截面的電荷量之比B.線框中的感應(yīng)電流之比C.線框中產(chǎn)生的熱量之比D.線框中的感應(yīng)電動勢之比【答案】D【解析】D．根據(jù)可知線圈中感應(yīng)電動勢之比為選項(xiàng)D正確；B．根據(jù)可知，線框中的感應(yīng)電流之比選項(xiàng)B錯(cuò)誤；A．根據(jù)線框某截面的電荷量之比選項(xiàng)A錯(cuò)誤；C．根據(jù)線框中產(chǎn)生的熱量之比選項(xiàng)C錯(cuò)誤；故選D。8.矩形線圈的匝數(shù)為50匝，在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，穿過線圈的磁通量隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示，取3.14。下列結(jié)論正確的是（）A.在和時(shí)，電動勢最大B.在和時(shí)，電動勢改變方向C.電動勢的最大值是D.在時(shí)，磁通量變化率最大，其值為【答案】CD【解析】A．在和時(shí)，磁通量最大，線圈位于中性面位置，感應(yīng)電動勢為零，故A錯(cuò)誤；B．在t=0.2s和t=0.4s時(shí)，磁通量為零，線圈垂直于中性面，感應(yīng)電動勢最大，電動勢不改變方向，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)圖像可知BS=0.2WbT=0.4s故電動勢的最大值Em=NBSω=NBS=50×0.2×=50πV=157V故C正確；D．t=0.4s時(shí)，磁通量為0，磁通量的變化率最大，由Em=得=3.14Wb/s故D正確。故選CD。9.關(guān)于下列四幅圖的說法正確的是（）A.圖甲是回旋加速器示意圖，帶電粒子獲得的最大動能與回旋加速器的半徑有關(guān)B.圖乙是磁流體發(fā)電機(jī)的示意圖，可以判斷出B極板是發(fā)電機(jī)的正極，A極板是發(fā)電機(jī)的負(fù)極C.圖丙是速度選擇器的示意圖，若帶正電的粒子（不計(jì)重力）能自左向右沿直線勻速通過速度選擇器，則帶負(fù)電的粒子（不計(jì)重力）不能自左向右沿直線勻速通過速度選擇器D.圖丁是質(zhì)譜儀的示意圖，粒子打在底片上的位置越靠近狹縫S說明粒子的比荷越小【答案】AB【解析】A．圖甲是回旋加速器的示意圖，根據(jù)可得最大動能則帶電粒子獲得的最大動能與回旋加速器的半徑有關(guān)，故A正確；B．圖乙是磁流體發(fā)電機(jī)的示意圖，根據(jù)左手定則可知，帶正電的粒子偏向B極板，則可以判斷出B極板是發(fā)電機(jī)的正極，A極板是發(fā)電機(jī)的負(fù)極，故B正確；C．圖丙是速度選擇器的示意圖，若帶正電的粒子（不計(jì)重力）能自左向右沿直線勻速通過速度選擇器，則則則帶負(fù)電的粒子（不計(jì)重力）只要速度為，也能自左向右沿直線勻速通過速度選擇器，故C錯(cuò)誤；D．圖丁是質(zhì)譜儀的示意圖，進(jìn)入磁場的粒子速度相同，根據(jù)可得粒子打在底片上的位置越靠近狹縫S，則r越小，說明粒子的比荷越大，故D錯(cuò)誤。故選AB。10.一有界區(qū)域內(nèi)，存在著方向分別垂直于光滑水平桌面向下和向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B和2B，磁場寬度均為L，如圖所示。邊長為L的正方形導(dǎo)線框abcd的bc邊緊靠磁場邊緣置于桌面上，建立水平向右的x軸，且坐標(biāo)原點(diǎn)在磁場的左邊界上，t=0時(shí)刻開始線框沿x軸正方向勻速通過磁場區(qū)域，規(guī)定逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较颍瑢?dǎo)線框受向左的安培力為正方向，四個(gè)邊電阻均相等。下列關(guān)于感應(yīng)電流i或?qū)Ь€框受的安培力F或b、a兩點(diǎn)電勢差Uba隨時(shí)間t的變化規(guī)律正確的是（）A. B.C. D.【答案】ACD【解析】正方形導(dǎo)線框進(jìn)入第一個(gè)磁場過程中，只有bc邊切割磁感線，由右手定則可知，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，大小為b、a兩點(diǎn)的電勢差為正方形導(dǎo)線框所受安培力為由左手定則可知，安培力方向水平向左，正方形導(dǎo)線框進(jìn)入第二個(gè)磁場過程中，ad邊在第一個(gè)磁場中切割磁感線，bc邊在第二個(gè)磁場中切割磁感線，由右手定則可知，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，大小為由于電流方向?yàn)轫槙r(shí)針則b點(diǎn)電勢低于a點(diǎn)電勢，b、a兩點(diǎn)的電勢差為正方形導(dǎo)線框所受安培力為由左手定則可知，兩邊所受安培力方向都水平向左，正方形導(dǎo)線框出第二個(gè)磁場過程中，只有ad邊在第二個(gè)磁場中切割磁感線，由右手定則可知，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，大小為b、a兩點(diǎn)的電勢差為正方形導(dǎo)線框所受安培力為由左手定則可知，安培力方向水平向左，故ACD正確，B錯(cuò)誤。第Ⅱ卷非選擇題（共57分）二、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，11題8分，12題8分，共計(jì)16分）11.某同學(xué)學(xué)完變壓器的工作原理后，利用如圖甲所示的可拆卸變壓器探究變壓器原、副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系。請回答下列問題：（1）變壓器的工作原理是（）A.電流的磁效應(yīng) B.通電導(dǎo)線間的相互作用 C.電磁感應(yīng)現(xiàn)象（2）某同學(xué)組裝好變壓器，原線圈接“0”、“16”，副線圈接“0”、“4”，將交流電壓表的旋鈕置于交流檔10V處，并將交流電壓表接在原線圈兩端，示數(shù)如圖丙所示，則副線圈輸出電壓的理論值為______，而考慮到實(shí)際，副線圈輸出電壓的實(shí)際值可能為______（兩空均填序號）。A.1.8V B.1.5V C.2.0V D.2.5V（3）由以上分析可知，該變壓器為降壓變壓器，如果該變壓器可視為理想變壓器，則變壓器的原線圈應(yīng)用______（“較粗”或“較細(xì)”）導(dǎo)線（已知原、副線圈導(dǎo)線一個(gè)較粗，一個(gè)較細(xì)）?！敬鸢浮浚?）C（2）AB（3）較細(xì)【解析】（1）變壓器的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。原線圈通過交流電，產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場通過副線圈，在副線圈產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象。故選C；（2）由于交流電壓擋為10V，則電壓表的讀數(shù)為7.2V，又由題意可知，原副線圈的匝數(shù)比為n可得副線圈電壓的理論值故選A；考慮到實(shí)際，變壓器在正常工作時(shí)應(yīng)有能量損失，則有解得副線圈輸出電壓的實(shí)際值為故選B；（3）理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，因?yàn)槭墙祲鹤儔浩?，所以副線圈的電壓小于原線圈的電壓，而功率又相等，所以副線圈的電流大于原線圈的電流，為了減少功率損失，根據(jù)電阻定律可知副線圈應(yīng)用較粗的導(dǎo)線繞制，故應(yīng)將較細(xì)的線圈作為原線圈。12.某興趣小組在探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件和影響感應(yīng)電流方向的因素的實(shí)驗(yàn)中，分別進(jìn)行以下探究。（1）圖a中，將條形磁鐵從圖示位置先向上，后向下移動一小段距離，出現(xiàn)的現(xiàn)象是______。A.燈泡A、B均不發(fā)光 B.燈泡A、B交替短暫發(fā)光C.燈泡A短暫發(fā)光、燈泡B不發(fā)光 D.燈泡A不發(fā)光、燈泡B短暫發(fā)光（2）通過實(shí)驗(yàn)得知：當(dāng)電流從圖b中電流計(jì)的正接線柱流入時(shí)指針向右偏轉(zhuǎn)；則當(dāng)磁體______（選填“向上”或“向下”）運(yùn)動時(shí)，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。（3）為進(jìn)一步探究影響感應(yīng)電流方向的因素，該小組設(shè)計(jì)了如圖c的電路。在閉合開關(guān)前滑動變阻器滑片應(yīng)移至最______（選填“左”或“右”）端。若開關(guān)閉合瞬間，指針向左偏轉(zhuǎn)，則將鐵芯從線圈P中快速抽出時(shí)，觀察到電流計(jì)指針______。（選填“不偏轉(zhuǎn)”或“向左偏轉(zhuǎn)”或“向右偏轉(zhuǎn)”）【答案】（1）B（2）向上（3）左向右偏轉(zhuǎn)【解析】（1）條形磁鐵向上移動一小段距離，穿過螺線管的磁感線減少，向下移動一小段距離，穿過螺線管的磁感線增加，移動方向不同，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向不同，根據(jù)二極管具有單向?qū)щ娦钥芍獰襞軦、B交替短暫發(fā)光。故選B。（2）當(dāng)磁體向上運(yùn)動時(shí)，穿過螺旋管的磁通量為豎直向下的減少，根據(jù)楞次定律，可知線圈中的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場豎直向下，根據(jù)右手螺旋定則可知電流從正接線柱流入，指針向右偏；故磁體向上運(yùn)動。（3）[1]閉合開關(guān)瞬間，電路中電流增多，電磁鐵的磁性增強(qiáng)，穿過螺線管的磁感線增多，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，為了防止產(chǎn)生的感應(yīng)電流過大燒壞電流表，閉合開關(guān)前需要將滑動變阻器的滑片移到最左端。[2]開關(guān)閉合瞬間，穿過螺線管的磁通量增多，根據(jù)題意可知指針向左偏轉(zhuǎn)，所以將鐵芯從線圈P中快速抽出時(shí)，穿過螺線管的磁通量減少，觀察到電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。三、解答題（13題8分，14題15分，15題18分，共計(jì)41分。解題時(shí)需寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，有數(shù)據(jù)計(jì)算的題目，需寫出最終結(jié)果和單位，只有最后答案的不得分）13.一個(gè)正方形線圈的匝數(shù)為10，邊長為20cm，線圈總電阻為1Ω，線圈繞OO′軸以10πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T，則：（π取3.14）（1）該線圈產(chǎn)生的電動勢的峰值、電流的峰值分別是多少？（2）寫出感應(yīng)電動勢隨時(shí)間變化的表達(dá)式。（3）線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過60°時(shí)，感應(yīng)電動勢的瞬時(shí)值是多大？【答案】（1）6.28V；6.28A；（2）e＝6.28cos10πt(V)；（3）3.14V【解析】（1）電動勢的峰值為Em＝NBSω＝10×0.5×0.22×10πV＝6.28V由歐姆定律可得，電流的峰值為（2）感應(yīng)電動勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝Emcosωt＝6.28cos10πt(V)（3）線圈轉(zhuǎn)過60°，感應(yīng)電動勢的瞬時(shí)值為e＝Emcos60°＝3.14V14.如圖所示，有一對平行金屬板，兩板相距d，電壓為U，兩板之間勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向與金屬板面平行并垂直于紙面向里。平行金屬板右側(cè)圓形區(qū)域內(nèi)也存在勻強(qiáng)磁場，圓心為O，半徑為R，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向里。一正離子沿平行于金屬板面，從A點(diǎn)垂直于磁場的方向射入平行金屬板間，沿直線射出平行金屬板之間的區(qū)域，并沿直徑方向射入圓形磁場區(qū)域，最后從圓形區(qū)域邊界上的F點(diǎn)射出。已知與夾角，不計(jì)離子重力。求：（1）離子速度v的大小；（2）離子的比荷；（3）離子在圓形磁場區(qū)域中運(yùn)動時(shí)間t?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）根據(jù)題意可知離子在平行金屬板間做直線運(yùn)動，則有可得離子的速度大小為（2）離子進(jìn)入磁場的運(yùn)動軌跡如圖所示由幾何關(guān)系可得解得離子的軌道半徑為由洛倫茲力提供