陜西省西安市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末考試物理試題（原卷版）

階段測試卷（二）（測試范圍：選擇性必修第二冊全部）注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考場號、座位號、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回?？荚嚂r間為75分鐘，滿分100分一、單項選擇題：本題共8-小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.下列表述正確的是（）A.赫茲建立了經(jīng)典電磁場理論，并預(yù)言了電磁波的存在B.均勻變化的磁場可以在周圍空間產(chǎn)生均勻變化的電場C.電磁波傳播不需要介質(zhì)，頻率越高的電磁波，在真空中的波長越短D.交流發(fā)電機(jī)的線圈轉(zhuǎn)動一周經(jīng)過中性面一次，經(jīng)過中性面時電流的方向會改變2.如圖甲中通過P點電流（向右為正）變化規(guī)律如圖乙所示，則（）A.在0.5s~1s時間內(nèi)，電容器C正在放電B.在0.5s~1s時間內(nèi)，電容器C上板帶正電C.在1s~1.5s時間內(nèi)，Q點電勢比P點電勢高D.在1s~1.5s時間內(nèi)，磁場能轉(zhuǎn)化為電場能3.某位同學(xué)利用力敏電阻設(shè)計了判斷小車運動狀態(tài)的裝置，其工作原理如圖甲所示，將力敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上，中間放置一個絕緣光滑重球，力敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小。小車向右做直線運動的過程中，電流表的示數(shù)如圖乙所示，下列判斷正確的是（）A.小車在0—t1時間內(nèi)小車的加速度變大B.小車在t1—t2時間內(nèi)做勻減速直線運動C.小車在t1—t2時間內(nèi)做加速度減小的加速運動D.小車在t2—t3時間內(nèi)一定做勻速直線運動4.如圖甲所示是磁電式電表內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，蹄形磁鐵的兩極間有一個固定的圓柱形鐵芯，鐵芯外面套有一個可以繞軸轉(zhuǎn)動的鋁框，在鋁框上繞有銅線圈。電表指針固定鐵芯在線圈上，可與線圈一起轉(zhuǎn)動，線圈的兩端分別接在兩個螺旋彈簧上，被測電流經(jīng)過這兩個彈簧流入線圈。蹄形磁鐵與鐵芯間的磁場可看作是均勻輻射分布的，如圖乙所示，無論線圈轉(zhuǎn)到什么位置，線圈平面總與線圈所在磁場甲的方向平行。關(guān)于磁電式電表，下列說法不正確的是（）A.磁電式電表的原理是通電線圈在磁場中因受安培力而轉(zhuǎn)動B.改變線圈中電流的方向，指針會反向偏轉(zhuǎn)C.增加線圈的匝數(shù)可以提高電表的靈敏度D.用塑料框代替鋁框，在使用電表時可以使指針更迅速穩(wěn)定在示數(shù)位置上5.電吉他的工作原理是在琴身上裝有線圈，線圈附近被磁化的琴弦振動時，會使線圈中的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，再經(jīng)信號放大器放大后傳到揚聲器。其簡化示意圖如圖所示。則當(dāng)圖中琴弦向右靠近線圈時（）A.穿過線圈的磁通量減小 B.線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流C.琴弦受向左的安培力 D.線圈有擴(kuò)張趨勢6.過強(qiáng)的電磁輻射對人體有害，影響人的身心健康。根據(jù)有關(guān)規(guī)定，工作人員所在處的電磁輻射強(qiáng)度（單位時間內(nèi)垂直通過單位面積的電磁輻射能量）不得超過。如果一個人距離無線電發(fā)射器為遠(yuǎn)的位置，為了保證此人的安全，則要求該無線電發(fā)射器的電磁輻射的功率最大不得超過（計算時，可以將該無線電發(fā)射器視為發(fā)出球面電磁波的波源，球體的體積公式為，球體表面積公式為）（）A. B. C. D.7.如圖所示是圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖，銅盤安裝在水平的銅軸上，它的盤面恰好與勻強(qiáng)磁場垂直，兩塊銅片C、D分別與轉(zhuǎn)動軸和銅盤的邊緣接觸。若銅盤半徑為L，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，回路的總電阻為R，從左往右看，銅盤以角速度沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動。則（）A.由于穿過銅盤的磁通量不變，故回路中無感應(yīng)電流B.回路中感應(yīng)電流大小不變，為C.回路中感應(yīng)電流方向不變，為D.若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流在上的熱功率也變?yōu)樵瓉淼?倍8.我國已投產(chǎn)運行的特高壓直流輸電工程是目前世界上電壓等級最高、輸送容量最大、輸送距離最遠(yuǎn)、技術(shù)水平最先進(jìn)的輸電工程，輸送電功率最大可達(dá)1200萬千瓦。輸電線路流程和數(shù)據(jù)可簡化為如圖所示，若直流線路的輸電線上損失的功率為，變壓與整流等造成的能量損失均不計，直流和交流逆變時有效值不發(fā)生改變。當(dāng)直流線路輸電電流為時，下列說法正確的是（）A.輸送電功率為B.降壓變壓器匝數(shù)比為C.直流輸電線的總電阻為，損失的電壓為D.若保持輸送電功率不變，改用輸電，直流輸電線上損失的功率為二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。9.矩形金屬線圈共有10匝，繞垂直磁場方向的轉(zhuǎn)軸在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，線圈中產(chǎn)生的交流電的電動勢e隨時間t變化的規(guī)律如圖所示。下列說法中正確的是（）A.此交流電的頻率為5HzB.此交流電電動勢的有效值為1VC.t=0.1s時，線圈平面與磁場方向平行D.線圈在轉(zhuǎn)動過程中穿過線圈的最大磁通量為10.如圖所示，正方形金屬線框靜止在水平面上，其右側(cè)有一勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向外，計時開始，在垂直于磁場邊界的水平外力作用下，線框以恒定加速度進(jìn)入磁場區(qū)域，時刻線框全部進(jìn)入磁場。其中電流、外力隨時間變化的關(guān)系正確的是（）A B. C. D.11.如圖所示，空間中存在著水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為，同時存在著水平方向的勻強(qiáng)磁場，其方向與電場方向垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。有一帶電的小球，質(zhì)量，電荷量，正以速度v在豎直面內(nèi)做直線運動，取，下列說法正確的是（）A.小球帶負(fù)電B.小球一定做勻速直線運動C.小球的速度D.小球的速度方向與水平方向夾角三、非選擇題：本題共5小題，共50分。12.某實驗小組用圖示電路測量勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。實驗器材如下：邊長為L、匝數(shù)為N的正方形線圈（a、b為引出端）一個，天平一臺，各種質(zhì)量砝碼若干，直流電源一個，靈敏電流計一個，定值電阻一個，開關(guān)、導(dǎo)線等若干。實驗步驟如下：（1）將線圈懸掛在天平右臂，添加合適質(zhì)量的砝碼，使天平平衡，將a與c連接、b與d連接，閉合開關(guān)S，記錄_________（填物理量名稱及符號），添加合適質(zhì)量的砝碼，使天平再次平衡；（2）斷開開關(guān)S，將a與d連接、b與c連接，再次閉合開關(guān)S，這時需要在天平的_________（選填“左盤”“右盤”）中放入質(zhì)量為的砝碼，仍舊使天平平衡；（3）已知重力加速度大小為g，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為_________（用上述物理量表示）。13.熱敏電阻按溫度分為正溫度系數(shù)電器（PTC）和負(fù)溫度系數(shù)電器（NTC）兩類。正溫度系數(shù)電阻（PTC）在溫度升高時電阻值增大，負(fù)溫度系數(shù)電阻器（NTC）在溫度升高時電阻值減小，熱敏電阻的這種特性，常常應(yīng)用在控制電路中、如圖1所示為這兩種熱敏電阻的圖像。（1）如圖1中曲線Ⅰ所示，說明該熱敏電阻是______熱敏電阻。（填“PTC”或“NTC”）（2）某同學(xué)搭建一套基于某熱敏電阻的火災(zāi)報警系統(tǒng)，其電路圖如圖2所示。請根據(jù)此電路圖將如圖3所示的實物圖連接完整______。（3）已知熱敏電阻的阻值隨溫度的變化規(guī)律如圖4所示。電源電動勢為E=10V，內(nèi)阻不計，通過報警器的電流達(dá)到I=10mA就會報警。若要求環(huán)境溫度達(dá)到60℃時，該裝置能自動報警，則應(yīng)先將開關(guān)S與電阻箱連接，將其阻值設(shè)置為______kΩ，然后將滑動變阻器的阻值從最大逐漸減小，直至報警器開始報警，此時=______kΩ，之后保持阻值不變，將開關(guān)與熱敏電阻連接即可。若要使該裝置在更低的溫度下報警，只需將滑動變阻器的阻值______（填“調(diào)大”或者“調(diào)小”）即可。（結(jié)果保留1位小數(shù)）14.如圖所示，面積為0.02m2，內(nèi)阻不計的100匝矩形線圈ABCD，繞垂直于磁場的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的角速度為100rad/s，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為。矩形線圈通過滑環(huán)與理想變壓器相連，觸頭P可移動，副線圈所接電阻R=50Ω，電表均為理想交流電表。當(dāng)線圈平面與磁場方向平行時開始計時，結(jié)果可用根號或π表示。求：（1）線圈中感應(yīng)電動勢最大值；（2）由圖示位置轉(zhuǎn)過30°角過程產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢；（3）當(dāng)原、副線圈匝數(shù)比為2：1時，電阻R上消耗的功率。15.如圖所示，平行邊界M、N間有垂直邊界向右的勻強(qiáng)電場，勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為，平行邊界N、P間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，相鄰邊界間距均為，一個質(zhì)量為、電荷量為的帶正電的粒子從電場中緊靠邊界M的O點，以垂直電場方向向上、大小為的初速度射入電場，經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后，粒子進(jìn)入磁場，粒子剛好不從磁場的邊界P射出磁場。不計粒子的重力，求：（1）粒子從O開始第一次運動到邊界N時速度大??；（2）勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；（3）粒子第一次在磁場中運動的時間。16.如圖甲所示，兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，寬度L=1m；導(dǎo)軌的上表面光滑，且左端封閉，導(dǎo)軌所在平面有豎直方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示。垂直導(dǎo)軌放置的導(dǎo)體棒MN質(zhì)量m=2kg、電阻R=2Ω，其他電阻不計。0到t0=2s時間內(nèi)使導(dǎo)體棒靜止，此階段導(dǎo)體棒距導(dǎo)軌左端的距離也為L=1m；自t0=2s時刻起