四川省绵阳市北川中学2023-2024学年高二下学期物理期末模拟试题3

2022级第四学期期末模拟测试（三）

一、选择题：（共48分。第1～8题为单选题；第9～12题为多选题）。

1．把一段通电直导线悬挂在匀强磁场中O点，并建立空间直角坐标系，如图所示。直导线沿z轴方向放置时不受力；直导线中电流方向沿x轴正方向时受到沿y轴正方向的力。由此可知该磁场的方向为 （　　）

A．z轴正方向   B．z轴负方向    C．x轴负方向   D．y轴正方向

2．在等腰直角三角形的三个顶点、、处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，三条导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图。已知通有电流的长直导线在距离导线处产生的磁场的磁感应强度大小为，为常量，则导线、单位长度所受的磁场作用力大小之比为（　　）

A．   B．   C．   D．

3．质谱仪是测带电粒子质量和分析同位素的一种仪器，它的工作原理是带电粒子（不计重力）经同一电场加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，然后利用相关规律计算出带电粒子的质量。其工作原理如图所示，虚线为某粒子的运动轨迹，由图可知(    )

A．此粒子带负电   B．下极板比上极板电势高

C．若只增大加速电压，则半径变大

D．若只增大入射粒子的质量，则半径变小

4．如图所示，在竖直向上的匀强磁场中将金属棒ab从某高处水平抛出，不计空气阻力，金属棒ab在运动过程中（　　）

A．感应电动势大小不变，且＞   B．感应电动势大小不变，且＜

C．由于速率不断增大所以感应电动势不断变大，且＞

D．由于速率不断增大，所以感应电动势不断变大，且＜

5．法拉第发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机。如图所示，圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线将电刷与零刻度在中央的电流表连接起来形成回路。转动摇柄，使圆盘逆时针匀速转动。下列说法正确的是（    ）

A．圆盘的磁通量不变，电流表指针指向零刻度

B．圆盘转动的角速度增大，产生的交变电流周期减小

C．若磁场的磁感应强度增大，产生的恒定电流增大

D．若圆盘顺时针匀速转动，电流从导线b流入电流表

6．如图所示，图甲是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将干电池提供的直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压，并加在理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压表为交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体，下列说法中正确的是（　　）

A．实现点火的条件是 B．实现点火的条件是

C．开关闭合后电压表V的示数为5V D．开关闭合后电压表V的示数2.5V

7．有关气体压强，下列说法正确的是（    ）

A．气体分子的平均速率增大，则气体的压强一定增大

B．气体分子的平均速率增大，则气体的压强有可能减小

C．气体分子的密集程度增大，则气体的压强一定增大

D．气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大

8．一定质量的理想气体分别在T1、T2温度下发生等温变化，相应的两条等温线如图所示，T2对应的图线上有A、B两点，表示气体的两个状态。则（　　）

A．温度为T1时气体分子的平均动能比T2时大

B．A到B的过程中，气体内能增加

C．A到B的过程中，气体向外界放出热量

D．A到B的过程中，气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少

9（多选）．如图所示，左端封闭、右侧开口的U形管内分别用水银封有两部分气体，右侧部分封闭气体的压强为p1，水银面高度差为h。当左侧部分气体温度升高较小的Δt，重新达到平衡后，h和p1的变化是（　　）

A．h变小 B．h不变 C．p1变小 D．p1不变

10．图甲是小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示．发电机线圈内阻为10Ω，外接一只电阻为90Ω的灯泡，不计电路的其他电阻，则下列正确的是（  ）

A．t＝0时刻线圈平面与中性面重合

B．每秒钟内电流方向改变100次

C．灯泡两端的电压为20V

D．0～0.01s时间内通过灯泡的电量为

11．下列说法正确的是（　　）

A．LC振荡回路中，振荡电流相邻两次为零的时间间隔等于振荡周期的一半

B．LC振荡回路中，振荡电流为零时，电场能为零

C．在电磁波接收过程中，把声音信号或图像信号从高频电流中还原出来的过程叫调制

D．电视信号的发射、接收过程为：景物→电信号→电磁波→电信号→图像

12．如图所示，磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直于光滑金属导轨平面向外，导轨左右两端电路所在区域均无磁场分布．垂直于导轨的导体棒接入电路的长度为L、电阻为R，在外力作用下以速度v0从左向右做匀速直线运动．小灯泡电阻为2R，滑动变阻器总阻值为4R．图示状态滑动触头位于a、b的正中间位置，此时位于平行板电容器中的P处的带电油滴恰好处于静止状态．电路中其余部分电阻均不计，各接触处都接触良好．且导轨足够长，则下列判断正确的是

A．若将滑动变阻器的滑片向b端移动，则小灯泡将变暗

B．若将滑动变阻器的滑片向a端移动，则液滴将向上运动

C．图示状态下，△t时间内流过小灯泡的电荷量为

D．图示状态下，△t时间内滑动变阻器消耗的电能为

二、非选择题：本小题共5小题，共52分。

13．（6分）某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab和a1b1固定在同一水平面内

且相互平行，足够大的电磁铁（未画出）的S极位于两导轨的正上方，N极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。

（1）在图中画出连线，完成实验电路；要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合后，金属棒沿箭头所示的方向运动。     

（2）为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议:

A．适当减小两导轨间的距离   B．换一根更长的金属棒

C．适当增大金属棒中的电流

其中正确的是    （填入正确选项前的字母）。

（3）根据磁场会对电流产生作用力的原理,人们发明了    （填入正确选项前的字母）。

A．回旋加速器            B．电磁炮            C．质谱仪

14．（8分）“油膜法估测分子直径”是典型的通过测量宏观量来估算微观量的实验。

(1)本实验利用了油酸分子易在水面上形成      （选填“单层”或“多层”）分子油膜的特性。若将含有纯油酸体积为V的一滴油酸酒精溶液滴到水面上，形成面积为S的油酸薄膜，则由此可估测油酸分子的直径为      。

(2)实验时若痱子粉撒的太厚，则所测分子直径会        （选填“偏大”或“偏小”）。

(3)我们把描有油膜轮廓的玻璃板放在方格纸上，通过数格子的方法计算出油膜的面积，则所选用方格纸格子的大小对实验结果的准确程度      （选填“有”或“无”）影响。

 

15．（12分）如图所示，匝数匝的矩形线圈，线圈总电阻，其边长为，。外电路电阻，匀强磁场磁感应强度的大小线圈绕垂直于磁感线的轴以角速度匀速转动。试求：

（1）从此位置开始计时，它的感应电动势的瞬时值表达式；

（2）在时间内R上消耗的电能。

 

 

 

 

16．（12分）如图所示，质量为M、内部高为H的绝热汽缸内部带有加热装置，用绝热活塞封闭一定质量的理想气体。汽缸顶部有挡板，用绳将活塞悬挂在天花板上。已知汽缸的底面积为S，活塞质量为m。开始时缸内理想气体温度为300K，活塞到汽缸底部的距离为0.5H。用电流强度为I的电流通过图中阻值为R的电阻丝缓慢加热时间t后，汽缸内气体的温度升高到700K。已知大气压强恒为p0，重力加速度为g。忽略活塞和汽缸壁的厚度，不计一切摩擦。求：

(1)当温度从300K升高到700K的过程中，缸内气体内能的增加量；

(2)温度为700K时缸内气体的压强。

 

 

 

 

17．（14分）如图，在0≤x≤h，区域中存在方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B的大小可