新疆乌鲁木齐市第六十八中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷

乌市第68中2023-2024学年高二物理期中考试卷 考试时间：100分钟； 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．清将答案正确填写在答题卡上 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（每道题4分，共32分） 1. 如图当左边导线框通以图示方向电流时，天平恰好平衡。如改变电流方向而仍维持天平平衡，则需在天平右端再加上质量为砝码。由此可见通电线框在磁场中所受的磁场力的大小为（已知重力加速度为g）（　　） A. B. C. D. 无法判断 2. 如图所示，关于带电粒子（不计重力）在以下四种器件中运动，下列说法正确的是（ ） A. 甲图中，仅增大加速电压，粒子离开加速器的动能就会增加。 B. 乙图中，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小 C. 丙图中，等离子体进入A、B极板之间后，A极板是磁流体发电机的负极 D. 丁图中，从左侧射入的带负电粒子，若速度满足，将向下极板偏转 3. 如图所示，挂在弹簧下端的条形磁铁在闭合线圈上端振动，空气阻力不计，则磁铁振动过程中（　　）。 A. 磁铁的振动幅度不变 B. 磁铁的振动幅度逐渐增大 C. 线圈中产生大小改变、方向不变的感应电流 D. 线圈中产生大小和方向都改变的感应电流 4. 一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴匀速转动，产生的正弦式交变电压的波形图如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 交变电压的最大值是220V B. 线圈转动的周期是1s C. 第2s末通过线圈的磁通量绝对值最大 D. 第2s末通过线圈的磁通量变化率绝对值最大 5. 如图所示，一个小型交流发电机输出端连接在理想变压器的原线圈上，原线圈两端连接有理想电压表，副线圈连接有可变电阻R和理想电流表A，理想变压器原、副线圈匝数比，已知交流发电机内匀强磁场的磁感应强度，发电机线圈匝数，面积是，内阻不计。发电机转动的角速度是，下列说法正确的是（　　） A. 当线圈转到图示位置时电流表示数为0 B. 当线圈从图示位置转过90°时磁通量的变化率为0 C. 当线圈转到图示位置时电压表的示数是 D. 当时，电流表的示数是2A 6. 如图所示，光滑绝缘水平面上存在方向竖直向下的有界（边界竖直）匀强磁场，一直径与磁场区域宽度相同的闭合金属圆形线圈在平行于水平面的拉力作用下，在水平面上沿虚线方向匀速通过磁场。下列说法正确的是（　　） A. 线圈进磁场的过程中，线圈中的感应电流沿顺时针方向 B. 该拉力的方向与线圈运动速度的方向相同 C. 该拉力的方向水平向右 D. 该拉力为恒力 7. 回旋加速器的示意图如图所示，两个D形盒半径均为R，两D形盒之间的狭缝中存在周期性变化的加速电场，加速电压大小为U，D形盒所在空间存在垂直于盒面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，回旋加速器中心O处有一粒子源，可无初速度的释放质量为m，电荷量为（）的带电粒子，经过多次加速后在D形盒的边缘被引出。不计粒子之间的相互作用和相对论效应，忽略粒子经过狭缝的时间，则粒子从无初速度释放到离开加速器的过程中所需要的时间为（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，电键S原来断开，电源及线圈、导线电阻均不计，电路中电流大小为I，现在闭合电键S将一个电阻短路，于是线圈中有自感电动势产生，该自感电动势（　　） A. 有阻碍电流增大的作用，最后电流小于I B. 有阻碍电流增大的作用，最后电流增大到2I C. 有阻碍电流减小的作用，最后电流由I减小为零 D. 有阻碍电流变化的作用，因而电流保持为I不变 二、多选题（每道题4分，共16分，漏选得2分，错选得0分） 9. 有一金属棒ab，质量为m，电阻不计，可在两条轨道上滑动，如图所示，轨道间距为L，其平面与水平面的夹角为，置于垂直于轨道平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，金属棒与轨道的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，回路中电源电动势为E，内阻不计（假设金属棒与轨道间动摩擦因数为），已知重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 若，导体棒不可能静止 B. 若，导体棒不可能静止 C. 若导体棒静止，则静摩擦力的方向一定沿轨道平面向上 D. 若导体棒静止，则静摩擦力的方向可能沿轨道平面向下 10. 如图，理想变压器原线圈接在电压有效值恒定的交流电源上，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S后电流表A1的示数不变 B. 闭合开关S后电压表V的示数减小 C. 仅使触头P向下移动，电流表A2的示数增大 D. 仅使触头P向上移动，的功率减小 11. 如图所示，足够长的光滑平行金属导轨与水平面成角放置，导轨电阻不计，其顶端接有一电阻，底端静止一金属棒。整个装置处于方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场中，为了使金属棒沿导轨上滑，磁感应强度开始随时间均匀变化，当金属棒运动到a处时磁感应强度开始保持不变。金属棒运动刚到a处时的速度大小为，继续滑行一段距离到达最高点b后，再返回到a处时的速度大小为。重力加速度为g，则（　　） A. 金属棒从导轨底端上滑到a的过程中，磁感应强度随时间在均匀增大 B. 金属棒上滑经过ab段的加速度小于下滑经过ab段的加速度 C. 金属棒上滑经过ab段和下滑经过ab段过程中，通过R的电荷量之比为1∶1 D. 金属棒从a处上滑到b到再返回到a处的总时间等于 12. 在同一电热器中分别通入如图所示的甲、乙两种交变电流，则下列说法正确的是（ ） A. 甲的有效值为 B. 乙的有效值为 C. 该电热器在甲、乙两种电流下对应的电功率之比为1：8 D. 该电热器在甲、乙两种电流下对应的电功率之比为5：4 第Ⅱ类（非选择题） 三、解答题（共52分，其中13，14题每题8分，15，16，17，18题每题9分） 13. 如图所示，整个装置处在与水平方向成的匀强磁场中，长为的金属杆ab静止于水平导轨上，金属杆与导轨垂直，其接入电路的电阻，电动势，内阻，磁感应强度，求： （1）通过金属杆的电流大小； （2）金属杆所受安培力的大小和方向。 14. 如图所示，线圈的面积是，共100匝，线圈电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以的转速匀速转动时，求： （1）转动中感应电动势的最大值和有效值； （2）电路中交流电流表的示数； （3）线圈由图示位置转过的过程中，交变电动势的平均值。 （4）线圈图示位置穿过线圈磁通量的变化率 15. 贵州花溪云顶风电场位于贵州省贵阳市花溪区高坡乡境内，风电场总装机79.5兆瓦，当风速达到3米/秒（相当于2级风力），风机就会自动旋转并开始发电；在满发情况下，单机每小时能发电1500~2000度，可满足700多个家庭一天的用电量。若某发电机组输出功率为，输出电压为，利用图所示电路进行远距离输电，、分别为理想升压和降压变压器。已知输电线总电阻为，升压变压器匝数比为，为满足用电的需求，将使用户获得220V的电压。求： （1）输电线中的电流； （2）输电线路降压变压器的原、副线圈的匝数比。 16. 如图所示，平行金属导轨MN和PQ相距l=0.5m，NQ间连接有电阻R，放置在平行导轨上的导体棒ab向右以大小为v=0.2m/s的速度匀速运动，垂直于导轨平面的匀强磁场的磁感应强度B=0.5T。电阻R=1.5Ω，导体棒电阻r=0.5Ω，导轨电阻不计，求： （1）ab产生的感应电动势多大？ （2）电势差Uba是多少？ （3）求作用于导体棒ab上的外力F大小。 17. 如图所示，纸面内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，纸面内存在一半径为的圆形区域，圆心为，该区域内无磁场。处有一装置，可在纸面内垂直方向向上发射速率不同的带负电粒子，粒子质量为，电荷量的绝对值为，、间的距离为，不计粒子重力和粒子间的相互作用，。 （1）若粒子打不到圆形区域边界上，求粒子发射速率的范围； （2）求能经过圆心的粒子从发射到第一次经过圆心的时间。 18. 如图所示，左侧圆弧光滑导轨与右侧足够长的平行水平光滑导轨平滑连接，导轨电阻不计。金属棒b和c静止放在水平导轨上，b、c两棒均与导轨垂直。图中虚线de右侧存在方向竖直向上、范围足够大的匀强磁场。绝缘棒a垂直于圆弧导轨由静止释放，释放位置与水平导轨的高度差为，之后与静止在虚线de处的金属棒b发生弹性碰撞，金属棒b进入磁场后始终未与金属棒c发生碰撞，已知金属棒b和绝缘棒a的质量均为，金属棒c质量为，重力加速度取，求： （1）绝缘棒a与金属棒b碰撞后瞬间金属棒b的速度大小； （2）整个过程两金属棒b、c上产生的总焦耳热； （3）若右侧磁场的磁感应强度大小，导轨间距，则整个过程通过回路横截面的电荷量。 乌市第68中2023-2024学年高二物理期中考试卷 考试时间：100分钟； 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．清将答案正确填写在答题卡上 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（每道题4分，共32分） 【1题答案】 【答案】B 【2题答案】 【答案】C 【3题答案】 【答案】D 【4题答案】 【答案】D 【5题答案】 【答案】BD 【6题答案】 【答案】C 【7题答案】 【答案】D 【8题答案】 【答案】B 二、多选题（每道题4分，共16分，漏选得2分，错选得0分） 【9题答案】 【答案】BD 【10题答案】 【答案】BD 【11题答案】 【答案】ACD 【12题答案】 【答案】BD 第Ⅱ类（非选择题） 三、解答题（共52分，其中13，14题每题8分，15，16，17，18题每题9分） 【13题答案】 【答案】（1）；（2），方向垂直于磁场指向左上方 【14题答案】 【答案】（1）100V，；（2）；（3）；（4）0 【15题答案】 【答案】（1）；（2） 【16题答案】 【答案】（1）；（2）；（3） 【17题答案】 【答案】（1）或；（2） 【18题答案】 【答案】（1）6m/s；（2）18J；（3）3C 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $