浙江省绍兴会稽联盟2023-2024学年高二（上）期末联考物...

更新时间：2024-04-29 浏览次数：5 类型：期末考试

一、单选题：本大题共13小题，共39分。

1. 下列物理量是矢量且其在国际单位制 $\text{[math]}$ 的单位正确的是（）

A . 电场强度， $\text{[math]}$ B . 冲量， $\text{[math]}$ C . 时间， $\text{[math]}$ D . 磁通量， $\text{[math]}$

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2. (2023高二下·金台期中) 关于电磁波，下列说法正确的是（　　）

A . 只要存在电场和磁场，就能产生电磁波 B . 电视遥控器利用的是紫外线 C . 法拉第预言了电磁波的存在 D . 真空中，不同频率的电磁波传播速度与光速相同

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3. 青岛二中是一所有近百年历史的老牌名校，敬教乐学的扎实学风与智慧现代的科技于此碰撞。如图是青岛二中 $\text{[math]}$ 级学生的校园一卡通，在校园内将一卡通靠近读卡器，读卡器向外发射某一特定频率的电磁波，一卡通内线圈产生感应电流，驱动卡内芯片进行数据处理和传输，读卡器感应电路中就会产生电流，从而识别卡内信息。图中具有同一原理的是（）

A . B .
C . D .

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4. 如图所示是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。平板 $\text{[math]}$ 上有可让粒子通过的狭缝 $\text{[math]}$ 和记录粒子位置的胶片 $\text{[math]}$ 平板 $\text{[math]}$ 下方有强度为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场。下列表述正确的是（）

A . 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里
B . 质谱仪是分析同位素的重要工具
C . 能通过狭缝 $\text{[math]}$ 的带电粒子的速率等于 $\text{[math]}$
D . 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝 $\text{[math]}$ ，粒子的荷质比越小

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5. 如图所示，质量为 $\text{[math]}$ 、半径为 $\text{[math]}$ 的四分之一光滑圆弧体静止在光滑的水平面上，质量为 $\text{[math]}$ 的小球 $\text{[math]}$ 可视为质点 $\text{[math]}$ 从圆弧体的最高点由静止释放，已知重力加速度为 $\text{[math]}$ ，则小球下滑过程中（）

A . 小球和圆弧体组成的系统动量守恒 B . 小球的机械能守恒
C . 小球运动到最低点时速度大小为 $\text{[math]}$ D . 小球运动到最低点时速度大小为 $\text{[math]}$

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6. 如图所示是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个 $\text{[math]}$ 形金属盒，分别与高频交流电源连接，两个 $\text{[math]}$ 形金属盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两个 $\text{[math]}$ 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，忽略粒子在电场中的运动时间，下列说法正确的是（）

A . 粒子射出时的最大动能与 $\text{[math]}$ 形金属盒的半径无关
B . 加速电压越大，粒子最终射出时获得的动能就越大
C . 若增大加速电压，粒子在回旋加速器中运动的时间不变
D . 若增大磁感应强度 $\text{[math]}$ ，为保证粒子总被加速，必须增大周期性变化电场的频率

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7. (2024高二上·南京期末) 如图所示，在垂直纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m，带电量为+q的小球穿在足够长的水平固定绝缘的直杆上处于静止状态，小球与杆间的动摩擦因数为μ。现对小球施加水平向右的恒力F₀ ，在小球从静止开始至速度最大的过程中，下列说法中正确的是（）

A . 直杆对小球的弹力方向不变 B . 直杆对小球的摩擦力一直减小 C . 小球运动的最大加速度为 $\text{[math]}$ D . 小球的最大速度为 $\text{[math]}$

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8. 如图甲所示，线圈套在长玻璃管上，线圈的两端与电流传感器 $\text{[math]}$ 可看作理想电流表 $\text{[math]}$ 相连。将强磁铁从长玻璃管上端由静止释放，磁铁下落过程中将穿过线圈，并不与玻璃管摩擦。实验观察到如图乙所示的感应电流随时间变化的图像，从上往下看线圈中顺时针为电流的正方向。下列判断正确的是（）

A . 本次实验中朝下的磁极是 $\text{[math]}$ 极
B . $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 两段时间里图线与坐标轴围成的面积相等
C . 磁铁下落过程减少的重力势能等于增加的动能
D . 磁铁若从更高处释放， $\text{[math]}$ 时刻穿过线圈的磁通量更大

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9. 在远距离输电技术上，中国 $\text{[math]}$ 特高压直流输电工程是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的输电工程。输电线路流程可简化为：
如虚线框所示，若直流输电线电阻为 $\text{[math]}$ ，直流电输送功率为 $\text{[math]}$ ，不计变压器、整流与逆变等造成的能量损失，则
（）

A . 直流电输电线路上的电流为 $\text{[math]}$
B . 直流电输电线路上损失的电压为 $\text{[math]}$
C . 降压变压器的输出功率是 $\text{[math]}$
D . 若将 $\text{[math]}$ 直流输电降为 $\text{[math]}$ 直流输电，受端获得的功率将比原来减少 $\text{[math]}$

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10. 两个相同的小灯泡 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和自感线圈 $\text{[math]}$ 、电容器 $\text{[math]}$ 、开关 $\text{[math]}$ 、直流电源连接成如图所示的电路。已知自感线圈 $\text{[math]}$ 的自感系数较大且直流电阻为零，电容器 $\text{[math]}$ 的电容较大，下列判断正确的是

A . 开关 $\text{[math]}$ 闭合稳定后， $\text{[math]}$ 灯泡一直亮着
B . 通过自感线圈 $\text{[math]}$ 的电流越大，线圈的自感电动势越大
C . 去掉电容器 $\text{[math]}$ ，开关 $\text{[math]}$ 闭合待稳定后再断开的瞬间， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 灯泡均逐渐熄灭
D . 开关 $\text{[math]}$ 闭合待稳定后再断开的瞬间， $\text{[math]}$ 灯泡突然亮一下，然后熄灭， $\text{[math]}$ 灯泡逐渐熄灭

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11. (2023高三下·深圳模拟) 在以下四种情景中，线圈中产生的电流与其正下方所示的 $\text{[math]}$ 图线相对应的是（）

A . 图甲 B . 图乙 C . 图丙 D . 图丁

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12. 变压器是日常生活中必不可少的重要元器件，小明同学从功率放大器中拆解出一个如图甲所示的环形变压器，该变压器可视为理想变压器，铭牌上显示该变压器原线圈的匝数为 $\text{[math]}$ 匝，当原线圈接人 $\text{[math]}$ 的交流电时，副线圈两端的电压为 $\text{[math]}$ 。小明同学在环形变压器原线圈中串入一个理想交流电流表，在副线圈两端接一个铭牌为“ $\text{[math]}$ ”的小灯泡，如图乙所示。当原线圈两端接如图丙所示的正弦交变电压时，小灯泡恰好能正常发光，下列说法正确的是（）

A . 变压器副线圈的匝数为 $\text{[math]}$ 匝 B . 图丙中交流电的频率为 $\text{[math]}$
C . 小灯泡正常发光时电流表的示数为 $\text{[math]}$ D . 图丙中正弦交变电压的峰值 $\text{[math]}$

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13. 在如图所示的平面内，存在宽为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场区域 $\text{[math]}$ 足够长、边界上有磁场 $\text{[math]}$ ，匀强磁场的磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ ，左侧边界上有一离子源 $\text{[math]}$ ，可以向纸面内各方向发射质量为 $\text{[math]}$ 、带电荷量 $\text{[math]}$ 、速度大小为 $\text{[math]}$ 的离子。不计离子受到的重力和空气阻力，下列说法正确的是（）

A . 离子在磁场中运动的最长时间为 $\text{[math]}$
B . 离子从右侧边界离开磁场时，在磁场中运动的最短时间为 $\text{[math]}$
C . 离子从右侧边界离开磁场时，在磁场中运动的最长时间为 $\text{[math]}$
D . 离子从左侧边界离开磁场时，射入点与射出点间的最大距离为 $\text{[math]}$

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二、多选题：本大题共3小题，共9分。

14. 当线圈中的电流随时间变化时，由于电磁感应，附近的另一个线圈中会产生感应电流。实际上，这个线圈附近的任何导体中都会产生感应电流，看起来就像水中的旋涡，所以把它叫做涡电流。下列关于涡流的应用说法正确的是（）

A . 图 $\text{[math]}$ 中炉外有线圈，线圈中通以反复变化的电流，利用涡流产生的热量使金属熔化
B . 图 $\text{[math]}$ 中为了减少涡流，利用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯
C . 图 $\text{[math]}$ 中探雷器遇见金属时，金属会感应出涡流，涡流的磁场反过来影响线圈中的电流，使仪器报警
D . 图 $\text{[math]}$ 中两个磁性很强的小圆柱形永磁体同时从铝管上端管口落入，无论铝管有无裂缝，它们同时从铝管下端管口落出

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15. 如图甲所示，边长为 $\text{[math]}$ 、电阻为 $\text{[math]}$ 的正三角形金属框 $\text{[math]}$ 由粗细均匀的金属棒组成，绝缘细线一端连接 $\text{[math]}$ 的中点 $\text{[math]}$ 将金属框吊在天花板上的 $\text{[math]}$ 点，金属框处于静止状态，金属框部分处于垂直金属框平面向外的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ ，金属框 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 边的中点 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 在磁场的水平边界上，重力加速度为 $\text{[math]}$ 。现让磁感应强度按如图乙所示规律变化，图甲中磁场方向为正方向， $\text{[math]}$ 时刻悬线的拉力恰好为零，细线能承受的最大拉力为金属框重力的 $\text{[math]}$ 倍，则下列判断正确的是（）

A . 细线未断时，金属框中感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向
B . $\text{[math]}$ 时刻，线框中感应电流不为零，细线上拉力大小等于金属框重力
C . 细线能承受的最大拉力等于 $\text{[math]}$
D . $\text{[math]}$ 时刻细线断开

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16. 如图甲是法拉第发明的铜盘发电机，也是人类历史上第一台发电机。利用这个发电机给平行金属板电容器供电，如图乙。已知铜盘的半径为 $\text{[math]}$ ，加在盘下侧的匀强磁场磁感应强度为 $\text{[math]}$ ，盘匀速转动的角速度为 $\text{[math]}$ ，每块平行板长度为 $\text{[math]}$ ，板间距离也为 $\text{[math]}$ ，板间加垂直纸面向内、磁感应强度为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场，重力加速度为 $\text{[math]}$ 。下列选项正确的是（）

A . 若铜盘按照图示方向转动，那么平行板电容器 $\text{[math]}$ 板电势高
B . 铜盘产生的感应电动势为 $\text{[math]}$ _感 $\text{[math]}$
C . 若一电子 $\text{[math]}$ 不计重力 $\text{[math]}$ 从电容器两板中间水平向右射入，恰能匀速直线运动从右侧水平射出，则电子射入时速度为 $\text{[math]}$
D . 若有一带电量为 $\text{[math]}$ 的小球从电容器两板中间水平向右射入，在复合场中做匀速圆周运动，则小球的质量为 $\text{[math]}$

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三、实验题：本大题共3小题，共24分。

17. 某同学做“探究感应电流产生的条件”的实验时，由于没有滑动变阻器，于是他用一个光敏电阻 $\text{[math]}$ 光照越强电阻越小，反之越大 $\text{[math]}$ 和一个可调节光照强度的光源替代滑动变阻器。图甲中实验器材有部分已用导线连接。
1. （1）请用笔画线代替导线将图中的实验电路连接完整。
2. （2）闭合电键的瞬间，观察到电流表 $\text{[math]}$ 的指针向右偏转。那么闭合电键后，增强可调光源强度，电流表 $\text{[math]}$ 的指针将向偏转 $\text{[math]}$ 填“左”或“右” $\text{[math]}$ 。
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18. 某兴趣小组用如图甲所示的可拆变压器进行“探究变压器线圈两端电压与匝数的关系”实验。
1. （1）下列说法正确的是。 $\text{[math]}$ 多选 $\text{[math]}$
  A.变压器工作时，通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈
  B.变压器工作时在原线圈上将电能转化为磁场能，在副线圈上将磁场能转化为电能
  C.理想变压器的输入功率等于输出功率，没有能量损失
  D.变压器副线圈上不接负载时，原线圈两端电压为零
2. （2）实际操作中将电源接在原线圈的“ $\text{[math]}$ ”和“ $\text{[math]}$ ”两个接线柱之间，测得副线圈的“ $\text{[math]}$ ”和“ $\text{[math]}$ ”两个接线柱之间的电压为 $\text{[math]}$ ，则可推断原线圈的输入电压可能为。
  A. $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
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19. 某物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置。在足够大的水平平台上的 $\text{[math]}$ 点设置一个光电门。其右侧可看作光滑，左侧为粗糙水平面。当地重力加速度大小为 $\text{[math]}$ 。采用的实验步骤如下：
A.在小滑块 $\text{[math]}$ 上固定一个宽度为 $\text{[math]}$ 的窄挡光片
B.用天平分别测出小滑块 $\text{[math]}$ 含挡光片 $\text{[math]}$ 和小球 $\text{[math]}$ 的质量 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ；
C.在 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 间用细线连接，中间夹一被压缩了的请短弹簧，静止放置在平台上；
D.细线烧断后， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 瞬间被弹开，向相反方向运动；
E.记录滑块 $\text{[math]}$ 通过光电门时挡光片的遮光时间 $\text{[math]}$ ；
F.小球 $\text{[math]}$ 从平台边缘飞出后，落在水平地面的 $\text{[math]}$ 点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度 $\text{[math]}$ 及平台边缘铅垂线与 $\text{[math]}$ 点之间的水平距离 $\text{[math]}$ ；
G.改变弹簧压缩量，进行多次测量。
1. （1）用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图乙所示，则挡光片的宽度为 $\text{[math]}$ 。
2. （2）针对该时间装置和实验结果，同学们做了充分的讨论。讨论结果如下：
  ①该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证 $\text{[math]}$ 用上述实验所涉及物理量的字母表示 $\text{[math]}$ ；
  ②若该实验的目的是求弹簧的最大弹性势能，则弹簧的弹性势能为 $\text{[math]}$ 用上述实验所涉及物理量的字母表示 $\text{[math]}$ ；
  ③改变弹簧压缩量，用刻度尺测量出小滑块每次停止位置到光电门的距离 $\text{[math]}$ ，该实验小组得到 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的关系图像如图所示，图线的斜率为 $\text{[math]}$ ，则平台上 $\text{[math]}$ 点左侧与滑块 $\text{[math]}$ 之间的动摩擦因数大小为 $\text{[math]}$ 用上述实验数据字母表示 $\text{[math]}$ 。
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四、计算题：本大题共3小题，共28分。

20. 如图所示，一高空作业的工人重为 $\text{[math]}$ ，系一条长为 $\text{[math]}$ 的安全带，若工人不慎跌落，在安全带拉伸过程中给工人的缓冲时间 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ 。求：
1. （1）人从跌落到安全带最长时重力对人的冲量；
2. （2）人从跌落到安全带最长的过程中，安全带对人的平均冲力是多大？
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21. 如图所示，在平面直角坐标系 $\text{[math]}$ 中，第Ⅰ象限内存在匀强电场，电场方向沿 $\text{[math]}$ 轴负方向，第Ⅱ象限内存在垂直于 $\text{[math]}$ 平面、半径为 $\text{[math]}$ 的有界圆形匀强磁场，边界线与 $\text{[math]}$ 轴相切于 $\text{[math]}$ 点、与 $\text{[math]}$ 轴相切于 $\text{[math]}$ 点，第Ⅳ象限存在矩形边界的匀强磁场 $\text{[math]}$ 图中未画出 $\text{[math]}$ ，第Ⅱ、Ⅳ象限匀强磁场的磁感强度大小相等、方向相反。有一电荷量为 $\text{[math]}$ 、质量为 $\text{[math]}$ 的带正电的离子从 $\text{[math]}$ 点 $\text{[math]}$ 以初速度 $\text{[math]}$ 向着圆心方向射入磁场，从 $\text{[math]}$ 点进入电场，从 $\text{[math]}$ 轴上的 $\text{[math]}$ 点进入第Ⅳ象限矩形边界的匀强磁场内，经磁场偏转后，粒子打到 $\text{[math]}$ 轴上的 $\text{[math]}$ 点时速度方向与 $\text{[math]}$ 轴成 $\text{[math]}$ 角，粒子重力不计。求：
1. （1）匀强磁场的磁感应强度和匀强电场的电场强度分别为多大；
2. （2）第Ⅳ象限内矩形磁场面积的最小值；
3. （3）若在第Ⅳ象限整个区域分布着匀强磁场，磁感应强度大小为第Ⅱ象限磁场的 $\text{[math]}$ 倍，方向垂直平面向外，求粒子经过电场第三次进入磁场时离 $\text{[math]}$ 点的距离 $\text{[math]}$ 。
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22. 如图所示， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为间距 $\text{[math]}$ 足够长的平行导轨， $\text{[math]}$ ，导轨的电阻均不计。导轨平面与水平面间的夹角 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 间连接有一个 $\text{[math]}$ 的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上，磁感应强度为 $\text{[math]}$ 。将一根金属棒 $\text{[math]}$ 紧靠 $\text{[math]}$ 放置在导轨上，且与导轨接触良好。金属棒的电阻为 $\text{[math]}$ 、质量为 $\text{[math]}$ ，与导轨间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ 。现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至 $\text{[math]}$ 处时达到最大速度 $\text{[math]}$ ，已知在此过程中通过金属棒截面的电荷量 $\text{[math]}$ 。设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与 $\text{[math]}$ 平行。 $\text{[math]}$ 求：
1. （1）金属棒的最大速度 $\text{[math]}$ 的大小；
2. （2） $\text{[math]}$ 离 $\text{[math]}$ 的距离 $\text{[math]}$ ；
3. （3）金属棒滑行至 $\text{[math]}$ 处的过程中，电阻 $\text{[math]}$ 上产生的热量 $\text{[math]}$ ；
4. （4）金属棒从静止滑行至 $\text{[math]}$ 处的过程经过的时间 $\text{[math]}$ 。
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