安徽省黄山市休宁中学2022-2023学年高二下学期物理5月...

更新时间：2023-05-22 浏览次数：52 类型：月考试卷

一、单选题（共7题，每题4分，共28分）

1. 关于以下四张图片，说法正确的是（）

A . 甲图为电磁波调制时，调幅波的示意图 B . 乙图为用γ射线拍摄的人体组织图片 C . 丙图为干簧管，它的工作原理是利用电磁感应规律 D . 丁由图容器中充入电介质时，回路中振荡电流频率将增大

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2. 在刚结束的学业水平合格性考试中，金属探测器是考生入场前统一使用的合法预防考生作弊的辅助检测设施。其结构原理图可简化为下图所示。探测器的发射线圈（外环）用于产生垂直于线圈平面的磁场，内环线圈是接收线圈，用来收集被查金属目标发出的磁场（接收线圈能完全屏蔽发射线圈产生的磁场）。某一时刻发射线圈发射一向下的磁场，则下列说法正确的是（）

A . 金属探测器使用的是两节干电池，所以探测器的发射线圈中使用的是直流电 B . 如果发射线圈发射的向下磁场增强，则金属物中感应电流所产生的磁场也增强 C . 金属物发出的磁场穿过接收线圈时，接收线圈中会产生一个微弱的电流，探测器相应的元件就是依据这一信号电流做出报警的 D . 金属物发出的磁场穿过接收线圈时，如果接收线圈中产生的微弱电流俯视看沿逆时针方向，则金属物发出的穿过接收线圈的磁场方向向上

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3. 关于涡流、电磁阻尼、电磁驱动，下列说法不正确的是（）

A . 金属探测器应用于安检场所，探测器利用了涡流的原理 B . 真空冶炼炉熔化金属是利用了涡流 C . 电磁炉利用电磁阻尼工作，录音机在磁带上录制声音利用电磁驱动工作 D . 磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用

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4. 如图1为小型交流发电机的示意图，两磁极N，S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场．线圈绕垂直于磁场的水平轴 $\text{[math]}$ 沿逆时针方向以角速度 $\text{[math]}$ 匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图2所示，下列结论正确的是（）

A . 线圈从图1所示位置转过90°时是图2的计时起点 B . 每经过图1所示位置1次，电流方向改变1次 C . 若线圈的匝数为20，则电动势的最大值是20 V D . 若增大线圈转动的角速度，则磁通量变化率的最大值增大

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5. 近年来，我国环形变压器从无到有，已形成相当大的生产规模，广泛应用于计算机、医疗设备、家电设备和灯光照明等方面，如图甲所示。环形变压器与传统方形变压器相比，漏磁和能量损耗都很小，可视为理想变压器。如图乙所示的环形变压器原线圈匝数 $\text{[math]}$ 匝，副线圈接一个“ $\text{[math]}$ ”的照明电灯，电压表与电流表均为理想交流电表。原线圈两端的交流电压随时间变化的关系图像如图丙所示，最大值 $\text{[math]}$ ，此时照明电灯恰好正常发光。则（）

A . 副线圈匝数为 $\text{[math]}$ 匝 B . 该交流电的方向每秒改变50次 C . 此时电流表的读数为 $\text{[math]}$ D . 在 $\text{[math]}$ 时刻，电压表的示数为零

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6. 如图所示，图甲和图乙是教材中演示自感现象的两个电路图， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 为电感线圈。实验时，断开开关 $\text{[math]}$ 瞬间，灯 $\text{[math]}$ 突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关 $\text{[math]}$ ，灯 $\text{[math]}$ 逐渐变亮，而另一个相同的灯 $\text{[math]}$ 立即变亮，最终 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的亮度相同。下列说法正确的是（）

A . 图甲中， $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的电阻值相同 B . 图甲中，闭合 $\text{[math]}$ ，电路稳定后 $\text{[math]}$ 中电流大于 $\text{[math]}$ 中电流 C . 图乙中，变阻器R与 $\text{[math]}$ 的电阻值相同 D . 图乙中，闭合 $\text{[math]}$ 瞬间， $\text{[math]}$ 中电流与变阻器R中电流相等

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7. 如图所示，纸面内有一圆心为O，半径为R的圆形磁场区域，磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向里。由距离O点 $\text{[math]}$ 处的P点沿着与 $\text{[math]}$ 连线成 $\text{[math]}$ 的方向发射速率大小不等的电子。已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子的重力且不考虑电子间的相互作用。为使电子不离开圆形磁场区域，则电子的最大速率为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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二、多选题（共3题，每题6分，部分正确得3分，完全正确得6分，错误不得分，共18分）

8. 如图所示，水平面上固定着两根足够长的光滑平行导槽，质量为2m的U形管恰好能在两导槽之间自由滑动，一质量为m的小球沿水平方向，以初速度 $\text{[math]}$ 从U形管的一端射入，从另一端射出。已知小球的半径略小于管道半径，不计一切摩擦，下列说法正确的是（）

A . 该过程中，小球与U形管组成的系统机械能守恒 B . 小球从U形管的另一端射出时，速度大小为 $\text{[math]}$ C . 小球运动到U形管圆弧部分的最左端时，速度大小为 $\text{[math]}$ D . 从小球射入至运动到U形管圆弧部分的最左端的过程中，平行导槽受到的冲量大小为 $\text{[math]}$

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9. 如图所示，等腰梯形abcd区域（包含边界）存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，边长 $\text{[math]}$ ，一质量为m、带电量为－q（q > 0）的粒子从a点沿着ad方向射入磁场中，粒子仅在洛伦兹力作用下运动，为使粒子不能经过bc边，粒子的速度可能为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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10. 如图所示，水平间距为L，半径为r的二分之一光滑圆弧导轨，bb′为导轨最低位置， $\text{[math]}$ 与cc'为最高位置且等高，右侧连接阻值为R的电阻，圆弧导轨所在区域有磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场。现有一根金属棒在外力的作用下以速度 $\text{[math]}$ 从 $\text{[math]}$ 沿导轨做匀速圆周运动至cc'处，金属棒与导轨始终接触良好，金属棒与导轨的电阻均不计，则该过程中（）

A . 经过最低位置bb′处时，通过电阻R的电流最小 B . 通过电阻R的电荷量为 $\text{[math]}$ C . 电阻R上产生的热量为 $\text{[math]}$ D . 外力对金属棒的做功为 $\text{[math]}$

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三、实验题

11. 某实验小组设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验，如图所示，已知拉力传感器只能显示拉力的竖直分量大小。重力加速度为g。
1. （1）现有以下材质的小球：①乒乓球；②橡胶球；③小钢球。实验中应选用（填序号）；
2. （2）拉起质量为m的小球至某一位置由静止释放，使小球在竖直平面内摆动，记录小球摆动过程中拉力传感器示数的最大值T_max和最小值T_min。改变小球的初始释放位置，重复上述过程。为了得到一条直线，应该根据测量数据在直角坐标系中绘制（选填“ $\text{[math]}$ ”、“ $\text{[math]}$ ”、“ $\text{[math]}$ ”）关系图像；若小球摆动过程中机械能守恒，该直线斜率的理论值为；
3. （3）该实验系统误差的主要来源是____（单选，填正确答案标号）。
  
  A . 小球摆动角度偏大 B . 小球初始释放位置不同 C . 小球摆动过程中有空气阻力
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12. 近年来，我国全面打响了蓝天、碧水、净土三大保卫战，检测组在某化工厂的排污管末端安装了如图1所示的流量计，用此装置测量污水（有大量的正、负离子）的电阻，测量管由绝缘材料制成，其直径为D，左右两端开口，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下（未画出），在前后两个内侧面A、C上固定有竖直正对的金属板作为电极（未画出，电阻不计），金属板电极与开关S、电阻箱R和灵敏电流计连接，管道内始终充满污水，污水以恒定的速度v自左向右通过。
1. （1）由于图1中的灵敏电流计G的内阻未知，利用图2中的电路测量灵敏电流计G的内阻 $\text{[math]}$ ，实验过程包含以下步骤：
  a．分别将 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的阻值调至最大； b．合上开关 $\text{[math]}$ ；
  c．调节 $\text{[math]}$ ，使G的指针偏转到满刻度，记下此时 $\text{[math]}$ 的示数 $\text{[math]}$ ； d．合上开关 $\text{[math]}$ ；
  e．反复调节 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的阻值，使 $\text{[math]}$ 的示数仍为 $\text{[math]}$ ， G的指针偏转到满刻度的二分之一处，此时 $\text{[math]}$ 的读数为 $\text{[math]}$ 。
  则灵敏电流计内阻为。灵敏电流计内阻的测量值（填“大于”“小于”或“等于”）的真实值。
2. （2）用游标卡尺测量测量管的直径D，如图3所示，则D=cm。
3. （3）图1中与C极相连的是灵敏电流计的（填“正”或“负”）接线柱。
4. （4）闭合图甲中的开关S，调节电阻箱的阻值，记下电阻箱接入电路的阻值R与相应灵敏电流计G的读数I，绘制 $\text{[math]}$ 图像，如图4所示，则污水接入电路的电阻为。（用题中的字母a、B、c、v、D、 $\text{[math]}$ 表示）。
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13. 在光滑的水平地面上，质量均为1kg的滑块B和C中间夹一轻弹簧，轻弹簧处于原长状态，左端固定在B上，右端与C接触但不固定，质量 $\text{[math]}$ 、半径为R的四分之一光滑圆弧形滑块D放置在C的右边，C、D间距离足够远，质量 $\text{[math]}$ 的滑块A以初速度 $\text{[math]}$ 向右运动与B发生碰撞，碰撞过程时间极短，碰后A被反弹，速度大小 $\text{[math]}$ ，重力加速度g取 $\text{[math]}$ 。求：
1. （1） A、B碰撞后B速度的大小；
2. （2）弹簧的最大弹性势能；
3. （3）若滑块C恰能到达半圆弧D的最高点，则半圆弧D的半径R。
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14. 如图所示，固定光滑平行轨道abcd的水平部分处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，bc段轨道宽度为2d，cd段轨道宽度为d，bc段轨道和cd段轨道均足够长，将质量分别为2m、m，有效电阻分别为2R、R的金属棒P和Q分别置于轨道上的ab段和cd段，且均与轨道垂直，金属棒Q原来处于静止状态。现让金属棒P从距水平轨道高为h处无初速度释放，两金属棒运动过程中始终与导轨接触良好且与导轨垂直，不计其他电阻及空气阻力，重力加速度大小为g，求：
1. （1）金属棒Q的最大加速度a_m；
2. （2）回路中产生的总焦耳热Q_m。
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15. 半导体掺杂是集成电路生产中最基础的工作，其简化模型如图所示，控制器主要由平行金属板电容器和相互靠近的两个电磁线圈构成（忽略边缘效应）。加上电压后，两金属板A、B间形成匀强电场；通电流后，两电磁线圈间形成圆柱形匀强磁场：匀强电场与匀强磁场（柱形）的中轴线垂直相交，磁场横截面圆的半径为 $\text{[math]}$ ，极板A、B长为 $\text{[math]}$ ，间距为d。标靶是圆形的薄单晶硅晶圆，晶圆面与匀强电场的中轴线垂直，与匀强电场中心和柱形匀强磁场中轴线的距离分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。大量电量为 $\text{[math]}$ ，质量为m的离子，以速度 $\text{[math]}$ 沿电场的中轴线飞入电场；当 $\text{[math]}$ ，且电磁线圈中的电流也为零时，离子恰好打到晶圆中心O点．不计离子所受重力。求：
1. （1）当 $\text{[math]}$ ，且电磁线圈中的电流为零时，离子离开金属板后到达晶圆所在平面的时间 $\text{[math]}$ 以及离子刚好离开金属板时的竖直偏移量 $\text{[math]}$ 的大小；
2. （2）当 $\text{[math]}$ 时，要使离子都能打到半径为 $\text{[math]}$ 的晶圆上，线圈之间的匀强磁场的磁感应强度B的大小应满足的关系。
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