2023-2024學(xué)年福建省福州市第十五中學(xué)等五校高二（下）期中聯(lián)考物理試卷（含答案）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學(xué)年福建省福州市第十五中學(xué)等五校高二（下）期中聯(lián)考物理試卷一、單選題：本大題共4小題，共16分。1.用遙控器調(diào)換電視機的頻道的過程，實際上就是傳感器把光信號轉(zhuǎn)化為電信號的過程。下列屬于這類傳感器的是(

)A.紅外報警裝置 B.走廊照明燈的聲控開關(guān)

C.自動洗衣機中的壓力傳感裝置 D.電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器2.如圖所示，A、B完全相同的兩個小燈泡，L為自感系數(shù)較大電阻可以忽略的線圈，則(

)A.開關(guān)S閉合瞬間，A、B同時發(fā)光，隨后A燈熄滅，B燈變暗

B.開關(guān)S閉合瞬間，B燈亮，A燈不亮

C.斷開開關(guān)S瞬間，A、B燈同時熄滅

D.斷開開關(guān)S瞬間，B燈立即熄滅，A燈亮一下再熄滅

3.如圖所示，兩條平行虛線之間存在勻強磁場，虛線間的距離為L，磁場方向垂直紙面向里，abcd是位于紙面內(nèi)的梯形線圈，ad與bc間的距離也為L，t=0時刻bc邊與磁場區(qū)域邊界重合。現(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域，取沿adcA. B.

C. D.4.最近，我國為“長征九號”研制的大推力新型火箭發(fā)動機聯(lián)試成功，這標(biāo)志著我國重型運載火箭的研發(fā)取得突破性進展．若某次實驗中該發(fā)動機向后噴射的氣體速度約為3?km/s，產(chǎn)生的推力約為4.8A.1.6×102kg B.1.6×二、多選題：本大題共4小題，共24分。5.如圖，一理想變壓器輸入端接交流恒壓源，輸出端電路由R1、R2

和R3三個電阻構(gòu)成。將該變壓器原、副線圈的匝數(shù)比由5：1改為10：1后(

)

A.流經(jīng)R1的電流減小到原來的14 B.R2兩端的電壓增加到原來的2倍

C.R3兩端的電壓減小到原來的16.如圖所示，兩平行金屬板P、Q水平放置，上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，板間存在勻強電場和勻強磁場(圖中未畫出)，一個帶電粒子在兩平行板間做勻速直線運動后，從O點垂直進入另一個垂直紙面向外的勻強磁場中，粒子做勻速圓周運動，最后打在擋板MN上的A點，不計粒子重力。下列說法正確的是(

)A.此粒子一定帶正電

B.P、Q間的磁場一定垂直于紙面向外

C.若另一個帶電粒子在磁場中也能沿相同的軌跡運動，則它一定與該粒子具有相同的比荷

D.若另一個帶電粒子在P、Q間也能做勻速直線運動，則它一定與該粒子具有相同的比荷

7.如圖甲所示，20匝的線圈兩端M、N與一個電壓表相連，線圈內(nèi)有指向紙內(nèi)方向的磁場，線圈中的磁通量在按圖乙所示規(guī)律變化，不計線圈電阻下列說法正確的是(

)A.電壓表的正接線柱接線圈的M端 B.線圈中產(chǎn)生的感生電場沿逆時針方向

C.線圈中磁通量的變化率為1.5Wb/s8.如圖所示，水平面內(nèi)固定有兩根足夠長的光滑平行導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為l，電阻忽略不計。質(zhì)量為m、電阻為R的導(dǎo)體棒MN與質(zhì)量為2m、電阻為2R的導(dǎo)體棒PQ均垂直于導(dǎo)軌靜止放置，兩導(dǎo)體棒相距為d，整個裝置處于磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中?，F(xiàn)讓MN棒以初速度v水平向左運動，直至最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，導(dǎo)體棒運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，則在此過程中A.兩導(dǎo)體棒任意時刻加速度均相同

B.通過兩導(dǎo)體棒的電荷量總是相等

C.MN棒上所產(chǎn)生的熱量為mv23三、填空題：本大題共3小題，共18分。9.交流發(fā)電機的原理如圖甲所示，閉合的矩形線圈放在勻強磁場中，繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動，在線圈中產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖象如圖乙所示，已知線圈的電阻為R=2.0Ω，則：通過線圈導(dǎo)線的任一個橫截面的電流的最大值是______A；矩形線圈轉(zhuǎn)動的頻率是______Hz；線圈電阻上產(chǎn)生的電熱功率是______10.一座小型水電站，它輸出的電功率為P，輸電電壓為U，輸電導(dǎo)線中通過的電流I=_________；如果輸電導(dǎo)線的總電阻為R，那么輸電導(dǎo)線上的損失電壓U損=_________；輸電導(dǎo)線由于發(fā)熱損失的電功率P11.如圖所示為圓柱形區(qū)域的橫截面，在該區(qū)域加沿圓柱軸線方向的勻強磁場.帶電粒子(不計重力)第一次以速度v1沿截面直徑入射，粒子飛出磁場區(qū)域時，速度方向偏轉(zhuǎn)60°角；該帶電粒子第二次以速度v2從同一點沿同一方向入射，粒子飛出磁場區(qū)域時，速度方向偏轉(zhuǎn)90°角.則帶電粒子第一次和第二次在磁場中運動的半徑之比為________，速度之比為________，時間之比為________．四、實驗題：本大題共2小題，共14分。12.如圖為研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗裝置，部分導(dǎo)線已連接．(1(2)在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么閉合開關(guān)后可能出現(xiàn)的情況有：將原線圈迅速插入副線圈時，靈敏電流計指針將________.原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器觸頭迅速向右拉時，靈敏電流計指針將________；斷開開關(guān)時，靈敏電流計指針將________.(13.用如圖甲所示裝置結(jié)合頻閃照相機拍攝的照片來驗證動量守恒定律，實驗步驟如下：①用天平測出A、B兩個小球的質(zhì)量mA和m②安裝好實驗裝置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；③先不在斜槽的末端放小球B，從斜槽上位置P由靜止開始釋放小球A，小球A離開斜槽后，頻閃照相機連續(xù)拍攝小球A的兩位置(如圖乙所示)；④將小球B放在斜槽的末端，再從位置P處由靜止釋放小球A，使它們碰撞，頻閃照相機連續(xù)拍攝下兩個小球的位置(如圖丙所示)；⑤測出所需要的物理量。請回答：(1)實驗①中A、B的兩球質(zhì)量應(yīng)滿足mA__________mB(填“>”、“(2)在步驟⑤中，需要在照片中直接測量的物理量有____________________(請選填“x0、y0、xA、yA(3)兩球在碰撞過程中若動量守恒，滿足的方程是：__________________(用所測物理量表示五、計算題：本大題共3小題，共28分。14.如圖所示，垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間t均勻變化。正方形硬質(zhì)金屬框abcd放置在磁場中，金屬框平面與磁場方向垂直，電阻R=0(1)在t=0到(2)t=0(3)在t=0到t15.如圖所示，一個足夠長的矩形金屬框架與水平面成θ=37°角，寬L=0.5m，上端有一個電阻R0=2.0Ω，框架的其他部分的電阻不計，有一垂直于框架平面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=1.0T，ab為金屬桿，與框架垂直且接觸良好，其質(zhì)量m=0.1k(1)通過(2(3)從開始下滑到速度最大的過程中a16.如圖所示，長木板C置于光滑水平地面上，物塊B放在C上，理想輕彈簧一端固定在B上，另一端固定在C上，彈簧沿水平方向且與C的軸線平行。物塊A從跟C等高的平臺上以v0=20m/s的初速度沿C的軸線方向滑上C。A、B的質(zhì)心跟彈簧等高。AB碰撞經(jīng)歷時間極短且碰撞后粘在一起不再分開。C足夠長且上表面光滑，彈簧始終在彈性限度以內(nèi)。已知A、B和C的質(zhì)量分別為mA=2kg，mB=3kg，mC=5kg。求：答案和解析1.【答案】A

【解析】解：用遙控器調(diào)換電視機的頻道的過程，實際上就是傳感器把光信號轉(zhuǎn)化為電信號的過程。

A、紅外線報警裝置是感應(yīng)紅外線去轉(zhuǎn)換成電學(xué)量，從而引起報警。而遙控器調(diào)換電視機的頻道的過程，也發(fā)出紅外線。故A正確；

B、走廊照明燈的聲控開關(guān)，實際是將聲波轉(zhuǎn)化成電信號的過程，故B不正確；

C、自動洗衣機中的壓力傳感裝置，是將壓力轉(zhuǎn)化成電信號的過程，故C不正確；

D、電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器，是將溫度轉(zhuǎn)化成電信號的過程，故D不正確。

故選：A。

用遙控器調(diào)換電視機的頻道的過程，實際上就是傳感器把光信號轉(zhuǎn)化為電信號的過程。

傳感器是將非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量。2.【答案】D

【解析】解：AB、開關(guān)閉合的瞬間，兩燈同時獲得電壓，所以A、B同時發(fā)光。因為線圈的電阻可以忽略，燈A逐漸被短路，流過A燈的電流逐漸減小，B燈的電流逐漸增大，則A燈變暗，B燈變亮，故AB錯誤

CD、斷開開關(guān)的瞬間，B燈的電流突然消失，立即熄滅，流過線圈的電流將要減小，產(chǎn)生自感電動勢，相當(dāng)電源，自感電流流過A燈，所以A燈突然閃亮一下再熄滅，故C錯誤，D正確。

故選：D。

開關(guān)K閉合的瞬間，電源的電壓同時加到兩燈的兩端，兩燈同時發(fā)光。由于線圈的電阻可以忽略，燈A逐漸被短路，隨后A燈變暗，B燈變亮。斷開開關(guān)K的瞬間，B燈立即熄滅，A燈突然閃亮一下再熄滅。

開關(guān)閉合的瞬間，電源的電壓同時加到兩燈的兩端，兩燈同時發(fā)光。因為線圈的電阻可以忽略，燈A逐漸被短路，隨后A燈變暗，B燈變亮。斷開開關(guān)的瞬間，B燈立即熄滅，3.【答案】A

【解析】線圈

bc

I在

0～Lv

時間內(nèi)線圈切割磁感線有效切割長度均勻增大，感應(yīng)電動勢均勻增大，感應(yīng)電流均勻增大；在

t=Lv

時刻，

bc

邊出磁場，

ad

邊剛好進入磁場，在故選A。4.【答案】B

【解析】【分析】本題考查動量定理的應(yīng)用，知道合力的沖量等于動量的變化量，注意公式的矢量性。

【解答】設(shè)火箭發(fā)動機在1?s內(nèi)噴射出氣體的質(zhì)量為m。以這部分氣體為研究對象，應(yīng)用動量定理，F(xiàn)t5.【答案】CD【解析】【分析】

先變壓器的電壓關(guān)系判斷副線圈兩端電壓的變化情況，最后根據(jù)歐姆定律及功率的公式分析電阻兩端電壓、電流的變化情況及各電阻消耗的電功率的變化情況。

本題的關(guān)鍵是要掌握變壓器的三個基本關(guān)系及電路規(guī)律。

【解答】

設(shè)原線圈兩端電壓為U1，副線圈兩端電壓為U2，由題意可知U1不變，當(dāng)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比由5：1改為10：1后，根據(jù)U1U2=n1n2可知副線圈兩端電壓變?yōu)樵瓉淼?2，根據(jù)歐姆定律可知，流R1、R2、R3的電流均變?yōu)樵瓉淼?2，根據(jù)歐姆定律可知R26.【答案】AC【解析】解：A、粒子在磁場中做勻速圓周運動，粒子向下偏轉(zhuǎn)，粒子剛進入磁場時所受洛倫茲力豎直向下，應(yīng)用左手定則可知，粒子帶正電，故A正確；

B、粒子在復(fù)合場中做勻速直線運動，粒子所受合力為零，粒子所受電場力豎直向下，則粒子所受洛倫茲力豎直向上，由左手定則可知，P、Q間的磁場垂直于紙面向里，故B錯誤；

CD、粒子在復(fù)合場中做勻速直線運動，由平衡條件可知：qvB1=qE，則：v=EB1，粒子具有相同的速度，不一定具有相同的荷質(zhì)比；

粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB=mv27.【答案】AB【解析】解：A依據(jù)楞次定律可求得感應(yīng)電流的方向為逆時針，則M端比N端的電勢高，所以電壓表的正接線柱接M端，故A正確；

B.線圈中磁通量均勻增加，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場方向垂直紙面向外，根據(jù)楞次定律可得，線圈中產(chǎn)生的感生電場沿逆時針方向，故B正確；

C.線圈中磁通量的變化率ΔΦΔt=0.15?0.100.1Wb/s=0.5Wb/s，故C錯誤；

8.【答案】BD【解析】【分析】

本題考查平行導(dǎo)軌中的雙桿切割磁感線問題，要明確雙桿動量守恒，最終共速。

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、安培力以及牛頓第二定律求加速度，根據(jù)動量守恒求最終速度，根據(jù)動量定理求電荷量，根據(jù)電荷量的推論q=ΔΦR總求兩棒間增加的距離。

【解答】

A.兩導(dǎo)體棒串聯(lián)，在運動過程中任意時刻電流大小相同，所受安培力大小相同，但由于二者質(zhì)量不同，則二者加速度大小不同，故A錯誤；

B.兩導(dǎo)體棒串聯(lián)，在運動過程中任意時刻電流大小相同，由q=It可知：通過兩導(dǎo)體棒的電荷量總是相等，故B正確；

C.兩棒組成的系統(tǒng)受到的合外力為零，動量守恒，最終共速，則有mv=3mv′，解得最終速度v′=v3；

整個運動過程中，則能量守恒可得Q=12mv2?12(m+2m)v9.【答案】2

25

4.0

【解析】解：由i?t圖可知通過線圈導(dǎo)線的任一個橫截面的電流的最大值Im=2A；

(2)由i?t圖可知，交流電的周期為4.0×10?2s，矩形線圈轉(zhuǎn)動的周期與交流電周期相同，所以矩形線圈轉(zhuǎn)動的周期T=4.0×10?2s，頻率為f=1T

解得f=2510.【答案】

PU

PUR【解析】[1]輸出的電功率為P，輸電電壓為P解得輸電導(dǎo)線中通過的電流I[2U[3P結(jié)合上述解得P11.【答案】3:1；3:1【解析】【分析】

根據(jù)題意作出粒子運動軌跡，應(yīng)用幾何知識求出粒子軌道半徑，然后求出粒子軌道半徑之比；粒子進入磁場時做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，應(yīng)用牛頓第二定律求出粒子速度，然后求出粒子速度之比；速度的偏向角等于軌跡對應(yīng)的圓心角，由t=θ2πT求解時間之比。

本題考查帶電粒子在圓形邊界磁場中的運動，關(guān)鍵要掌握推論：粒子速度的偏向角等于軌跡的圓心角，運用幾何知識求出半徑關(guān)系，就能正確解答。

【解答】

設(shè)磁場半徑為R，當(dāng)?shù)谝淮我运俣葀1沿截面直徑入射時，根據(jù)幾何知識可得：r1=3R

當(dāng)?shù)诙我运俣葀2沿截面直徑入射時，根據(jù)幾何知識可得：r2=R

所以：r1r2=3112.【答案】(1)電路連接如圖所示：

(2)

向右偏；

向左偏；【解析】【分析】(1)注意該實驗中有兩個回路，一是電源、電鍵、變阻器、小螺線管串聯(lián)成的回路，二是電流計與大螺線管串聯(lián)成的回路，據(jù)此可正確解答。

(2【解答】(1)將電源、電鍵、變阻器、原線圈串聯(lián)成一個回路，注意滑動變阻器接一上一下兩個接線柱，再將電流計與副線圈串聯(lián)成另一個回路，電路圖如圖所示。

(2)在閉合電鍵時，穿過線圈的磁通量增大，靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)；

將原線圈迅速插入副線圈時，穿過線圈的磁通量增加，靈敏電流計指針將向右偏。

13.【答案】(1)>(2【解析】【分析】根據(jù)碰撞時的動量守恒定律表達(dá)式，結(jié)合平拋規(guī)律推導(dǎo)出動量守恒的表達(dá)式，從而將難以測量的速度轉(zhuǎn)化為容易測量的落地水平位移。本題考查了驗證動量守恒定律。明確實驗原理是解決實驗問題的關(guān)鍵。【解答】(1)實驗①中A、B(2)頻閃照相相鄰曝光時間相等，測出x0

、x(3)該同學(xué)的猜想可表示為mA14.【答案】解：(