辽宁省大连市2022-2023学年高二上学期物理期末考试试卷

更新时间：2023-01-31 浏览次数：46 类型：期末考试

一、单选题

1. 下列有关电磁波的各种应用中，利用了“红外线具有显著热效应”这一特性的是（　　）

A . 红外体温计 B . 手机传输信号 C . 紫外线消毒灯 D . 红外遥控器

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2. 中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示。结合上述材料，下列说法正确的是（　　）

A . 地理南、北极与地磁场的南、北极完全重合 B . 地球内部不存在磁场，地磁南极在地理北极附近 C . 地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 D . 地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用

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3. 智能机器人可以服务人类生活，如图所示为一款新型送餐机器人，内部电路如图所示，它的直流电动机额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源两极间，电动机恰好能正常工作，下列说法正确的是（　　）

A . 电动机消耗的总功率为UI B . 电动机消耗的热功率为UI C . 电源的输出功率为EI－I²R D . 电源的效率为 $\text{[math]}$

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4. 如图所示为电流天平，可用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着匝数为n、边长为l的正方形线圈，线圈的底边水平。线圈下方的虚线框内有匀强磁场，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直。当线圈通有图示方向电流I时，调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向，大小不变，这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂再次达到新的平衡。则（　　）

A . 虚线框内磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度 $\text{[math]}$ B . 虚线框内磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度 $\text{[math]}$ C . 虚线框内磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度 $\text{[math]}$ D . 虚线框内磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度 $\text{[math]}$

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5. 如图所示，轻质弹簧下端挂一小球。现将小球向下拉离平衡位置距离A后，由静止释放并开始计时，小球在竖直方向做简谐运动，周期为 $\text{[math]}$ 。则在 $\text{[math]}$ 时刻，小球的（　　）

A . 加速度最大，动能最小 B . 加速度最大，动能最大 C . 加速度最小，动能最大 D . 加速度最小，动能最小

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6. 如图所示交流发电机的输出电压 $\text{[math]}$ 一定，通过理想升压变压器和理想降压变压器向远处用户供电，输电线的总电阻为R。升压变压器的输入电压和输入功率分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，它的输出电压和输出功率分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ；降压变压器的输入电压和输入功率分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，它的输出电压和输出功率分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。当用户增多时（　　）

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

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7. 合肥工业大学科研团队成功研制出兼具自修复性和高导电性的弹性导体，其阻值会随着机械形变而发生变化。如图所示，电压表和电流表是理想电表，电源内阻忽略不计，a、b两点之间连接一弹性导体，未悬挂重物时，其阻值与定值电阻R恰好相等。在中间悬挂重物后，下列说法正确的是（　　）

A . 弹性导体电阻变小 B . 电压表与电流表示数之比变小 C . 电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变 D . 弹性导体消耗的功率变大

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二、多选题

8. 调查组在某化工厂的排污管末端安装了流量计，其原理可以简化为如图所示模型：污水内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器左侧流入，右侧流出，流量值Q等于单位时间通过横截面的液体体积。空间有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，下列说法正确的是（　　）

A . 若污水中正离子较多，则a侧电势比b侧电势高 B . 若污水中负离子较多，则a侧电势比b侧电势低 C . 污水中离子浓度越高，流量显示仪器的示数越大 D . 只需要再测出a、b两点电压就能够推算污水的流量值Q

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9. 图甲为一列简谐横波在 $\text{[math]}$ 时刻的波形图，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点；图乙为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（　　）

A . 该波的传播方向是沿x轴正方向 B . 从t=0到t=0.1s，质点Q通过的路程为10cm C . 从t=0到t=0.2s，该波传播的距离为8m D . 质点Q简谐运动的表达式为 $\text{[math]}$

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10. 一个六边形导线框放在匀强磁场中，磁感应强度B随时间变化的图像如图乙所示， $\text{[math]}$ 时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里。则在0~5s时间内，下列描述线框中的感应电流I（规定顺时针方向为正方向）、ab边所受安培力F（规定垂直ab沿纸面向右为正方向）随时间t变化的图像正确的是（　　）

A . B . C . D .

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三、实验题

11. 某同学应用楞次定律判断线圈中导线的缠绕方向。器材有：一个绕向未知的线圈，一个条形磁铁，一只多用电表，导线若干。操作步骤如下：
①为避免指针反向偏转损坏电表，先调整指针定位螺丝使指针尽量偏向零刻线右侧；

②把多用电表和线圈按图甲连接，将选择开关旋转到10mA档；

③将条形磁铁N极向下插入线圈时，发现多用电表的指针向右偏转；

④根据楞次定律判断出线圈中导线的缠绕方向。

请回答下列问题：
1. （1）在步骤①中调整多用电表的指针定位螺丝是（选填“a”、“b”或者“c”）；
2. （2）可判断线圈中导线的缠绕方向如图乙中的（选填“A”或“B”）所示；
3. （3）若条形磁铁插入越快，多用电表的指针偏角（选填“越大”或“越小”）。
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12. 国产新能源汽车技术日益成熟，某品牌车采用的刀片电池技术更是大幅度提高了新能源汽车的安全性。已知该车内整块电池的电动势约380伏，是由15块刀片电池串联而成，其中一块刀片电池由8块电芯串联而成。现将一块刀片电池拆解出来，要测量其中一块电芯的电动势E和内阻r。有如下器材：一块电芯、一个电压表、一个电阻箱、开关和若干导线，电路图如图甲所示。
1. （1）为了测量更加精确，图甲中电压表量程应该选（“5”或“15”）V；
2. （2）按图甲连接电路，闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值R和电压表的相应读数U，作 $\text{[math]}$ 图线如图乙所示，图线的斜率为k，与纵轴截距为a，则一块电芯的电动势E=，内阻r=；
3. （3）若考虑电压表内阻的影响，利用图甲所示电路测得的电动势 $\text{[math]}$ 和内阻 $\text{[math]}$ 与真实值 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 相比， $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （选填“大于”“等于”或“小于”）。
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四、解答题

13. 某供电系统电路如图所示，磁体间的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为0.20T。矩形线圈ABCD匝数为100匝、面积为 $\text{[math]}$ ，绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度为 $\text{[math]}$ ，线圈电阻忽略不计。线圈输出端通过电刷E、F与理想变压器的原线圈相连，副线圈输出电压为220V，求：
1. （1）线圈转到图中位置时感应电动势的大小；
2. （2）图中交流电压表的示数；
3. （3）变压器的原副线圈匝数之比。
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14. 某种质谱仪的原理如图所示。两平行金属板之间有如图所示大小为E的匀强电场，还有方向垂直纸面、磁感应强度为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场（图中未画出）。半径为R的圆形区域内有方向垂直纸面向外、磁感应强度为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场。接收器P安放在与圆形磁场同圆心O的弧形轨道上，A、C、O、D在同一直线上，OP与OD的夹角为 $\text{[math]}$ 。若带电粒子恰能从A点沿直线运动到C点，再进入圆形磁场中，不计粒子的重力。求：
1. （1）匀强磁场 $\text{[math]}$ 的方向以及粒子到达C点时的速度大小；
2. （2）用此仪器分析某元素的两种同位素（电荷量相同，质量不同），接收器分别在 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的位置上接收到了粒子，则它们的比荷之比为多大。
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15. 如图所示，两条足够长的金属导轨水平放置，相距为L，处于磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向里的匀强磁场中，导轨左端接一电阻R。将长为L的金属杆CD置于导轨上，质量为m，电阻为r，与水平导轨间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ 。现给金属杆一个水平向右的初速度为v，杆在运动距离x后停下，运动过程中杆与导轨始终保持垂直且接触良好。重力加速度为g，不计导轨电阻，求：
1. （1）刚开始运动时金属杆CD加速度大小，比较C、D两点电势高低；
2. （2）整个过程中电阻R上产生的焦耳热和流经R的电量；
3. （3）整个过程中金属杆CD运动所用的时间。
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