四川省安寧河聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期4月期中聯(lián)考物理試卷（解析版）

安寧河聯(lián)盟2023~2024學(xué)年度下期高2022級(jí)期中聯(lián)考物理考試時(shí)間75分鐘，滿分100分注意事項(xiàng)：1.答題前，考生務(wù)必在答題卡上將自己的學(xué)校、姓名、班級(jí)、準(zhǔn)考證號(hào)用0.5毫米黑色簽字筆填寫清楚，考生考試條形碼由監(jiān)考老師粘貼在答題卡上的“條形碼粘貼處”。2.選擇題使用2B鉛筆填涂在答題卡上對(duì)應(yīng)題目標(biāo)號(hào)的位置上，如需改動(dòng)，用橡皮擦擦干凈后再填涂其它答案；非選擇題用0.5毫米黑色簽字筆在答題卡的對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域答題的答案無(wú)效；在草稿紙上、試卷上答題無(wú)效。3.考試結(jié)束后由監(jiān)考老師將答題卡收回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求。）1.下列關(guān)于電磁現(xiàn)象的說(shuō)法中，正確的是（）A.變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成是為了增大渦流B.搬運(yùn)電流表時(shí)將正負(fù)接線柱用導(dǎo)線連在一起是利用了電磁阻尼的原理C.機(jī)場(chǎng)用于安全檢查的安全門能夠檢查出毒販攜帶的毒品D.搖動(dòng)手柄使蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋁框會(huì)和磁鐵同向轉(zhuǎn)動(dòng)且轉(zhuǎn)得比磁鐵快【答案】B【解析】【詳解】A．在整塊導(dǎo)體內(nèi)部發(fā)生電磁感應(yīng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象稱為渦流現(xiàn)象，要損耗能量，不用整塊的硅鋼鐵芯，其目的是減小渦流，故A錯(cuò)誤；B．在運(yùn)輸過(guò)程中，由于振動(dòng)會(huì)使指針不停擺動(dòng)，可能使指針損壞，將接線柱用導(dǎo)線連在一起，相當(dāng)于把表的線圈電路組成閉合電路，在指針擺動(dòng)過(guò)程中線圈切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，利用電磁阻尼原理，阻礙指針擺動(dòng)，防止指針因撞擊而變形，故B正確；C．安檢門利用渦流探測(cè)人身上攜帶的金屬物品原理是：線圈中交變電流產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)，會(huì)在金屬物品產(chǎn)生交變的感應(yīng)電流，而金屬物品中感應(yīng)電流產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)會(huì)在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，引起線圈中交變電流發(fā)生變化，從而被探測(cè)到，可知，安檢門不能檢查出毒販攜帶的毒品，故C錯(cuò)誤；D．搖動(dòng)手柄使蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)，由電磁驅(qū)動(dòng)原理可知，鋁框會(huì)和磁鐵同向轉(zhuǎn)動(dòng)，但比磁鐵轉(zhuǎn)的慢，故D錯(cuò)誤。故選B2.如圖所示，一邊長(zhǎng)L=10cm、匝數(shù)N=100匝、電阻r=2的正方形金屬線框ABCD與阻值R=8的電阻組成閉合回路，其內(nèi)三角形ECD區(qū)域存在垂直于紙面且隨時(shí)間均勻變化的磁場(chǎng)（以垂直于紙面向外為正），E是AB邊的中點(diǎn)，導(dǎo)線電阻不計(jì)，則t=0.1s時(shí)，通過(guò)電阻R的電流大小和方向是（）A.0 B.5.0A，a到bC.2.5A，a到b D.2.5A，b到a【答案】D【解析】【詳解】由圖可知磁場(chǎng)先向外減小，再向里增大，根據(jù)楞次定律知該電流由b到a通過(guò)R；由法拉第電磁感應(yīng)定律得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為V=25V由閉合電路的歐姆定律可知A故選D。3.如圖所示，兩個(gè)完全相同的小燈泡D1、D2分別與電感線圈和電阻串聯(lián)后并聯(lián)到電源的兩端。已知電感線圈的自感系數(shù)很大，其直流電阻可忽略不計(jì)。則下列說(shuō)法正確的是（）A.閉合瞬間，兩燈同時(shí)亮B.斷開前后，燈D2中的電流方向相反C.斷開瞬間，燈D1立即熄滅D.斷開瞬間，燈D2不會(huì)閃亮【答案】B【解析】【詳解】A．閉合開關(guān)S的瞬間，D2當(dāng)中馬上就有了電流，D2立即變亮，D1所在的電路上，線圈L會(huì)發(fā)生自感現(xiàn)象，產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的增大，所以通過(guò)D1的電流逐漸增大，即D1逐漸變亮，故A錯(cuò)誤；B．閉合開關(guān)S，D2中電流從b到a，斷開開關(guān)，線圈L中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，L就相當(dāng)于電源，且自感電流的大小和方向與原電流相同，D2中電流從a到b，故B正確；CD．由于電感線圈的直流電阻可忽略不計(jì)，閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后通過(guò)D1的電流大于通過(guò)D2的電流，斷開開關(guān)S后，D1所在電路的電流從原來(lái)的電流開始減小，所以D1逐漸熄滅，D2閃亮一下再逐漸熄滅，故CD錯(cuò)誤。故選B。4.如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置，傾角，導(dǎo)軌間距。導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度，其上端接一阻值的電阻。現(xiàn)有一質(zhì)量，接入電阻的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌，在一平行于導(dǎo)軌方向的恒力作用下，以的速度沿導(dǎo)軌勻速下滑。導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度取，，，則外力F的大小和方向是（）A.，平行于導(dǎo)軌向上B.，平行于導(dǎo)軌向下C.，平行于導(dǎo)軌向下D.，平行于導(dǎo)軌向上【答案】A【解析】【詳解】由題意，導(dǎo)體棒在外力作用下沿導(dǎo)軌勻速下滑，在平行導(dǎo)軌平面的方向上，受到外力F，沿導(dǎo)軌平面向上的安培力，以及導(dǎo)體棒重力的分力的共同作用，根據(jù)平衡條件有結(jié)合聯(lián)立以上式子，代入相關(guān)已知數(shù)據(jù)求得負(fù)號(hào)說(shuō)明外力F的方向與重力沿導(dǎo)軌平面向下的方向相反，即外力F的大小為2N，平行于導(dǎo)軌向上。故選A。5.如圖所示為一交變電壓隨時(shí)間變化的圖像，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可得此交變電壓的有效值為（）A.V B.7VC.V D.V【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)有效值的概念可得解得故選C。6.四川涼山安寧河谷地區(qū)風(fēng)力資源豐富，安裝了許多風(fēng)力發(fā)電裝置。某科研小組模擬的風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電簡(jiǎn)易模型如圖所示。風(fēng)輪機(jī)葉片通過(guò)升速齒輪箱帶動(dòng)發(fā)電機(jī)線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，其中矩形線圈匝數(shù)為匝，面積為，線圈總電阻，小燈泡電阻，電流表為理想表。線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)過(guò)程中，通過(guò)電流表的電荷量為（）A.0.15CB.C.D.【答案】C【解析】【詳解】從圖示位置開始，線圈轉(zhuǎn)過(guò)過(guò)程中，磁通量的變化量根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律根據(jù)閉合電路歐姆定律根據(jù)電流強(qiáng)度定義聯(lián)立解得0.075C故選C。7.如圖所示，空間某區(qū)域有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度為L(zhǎng)=0.2m，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.3T?，F(xiàn)有一直徑為D=L=0.2m、電阻為r=0.6Ω的圓形導(dǎo)線框，從圖示位置開始計(jì)時(shí)，在外力作用下以v=1m/s水平向右勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。選逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎较?，線框中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖像是（其中，A、B選項(xiàng)為圓弧曲線，C、D選項(xiàng)為正弦曲線。）（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】在過(guò)程，線框進(jìn)入磁場(chǎng)，所用時(shí)間為此過(guò)程線框的磁通量向里增大，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流為逆時(shí)針?lè)较?。此過(guò)程有效切割長(zhǎng)度為圓周的弦長(zhǎng)，所以感應(yīng)電流大小大小按圓周弦長(zhǎng)大小變化規(guī)律變化。在過(guò)程，線框出磁場(chǎng)，所用時(shí)間為此過(guò)程線框的磁通量向里減少，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流為順時(shí)針?lè)较颉４诉^(guò)程有效切割長(zhǎng)度為圓周的弦長(zhǎng)，所以感應(yīng)電流大小大小按圓周弦長(zhǎng)大小變化規(guī)律變化。故BCD錯(cuò)誤，A正確。故選A。8.如圖所示，絕緣水平面上固定有兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為，左端連接阻值為R的定值電阻，一質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置，空間存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)給導(dǎo)體棒一個(gè)水平向右的初速度，導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，當(dāng)導(dǎo)體棒通過(guò)的位移為時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.導(dǎo)體棒做勻減速直線運(yùn)動(dòng)B.從上往下看，回路中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鰿.通過(guò)導(dǎo)體棒某截面電荷量為D.導(dǎo)體棒的速度為【答案】D【解析】【詳解】A．導(dǎo)體棒速度減小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)減小，電流減小，所受安培力減小，加速度減小，導(dǎo)體棒做變減速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)楞次定律可知，從上往下看，回路中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，故B錯(cuò)誤；C．通過(guò)導(dǎo)體棒某截面的電荷量為故C錯(cuò)誤；D．安培力根據(jù)動(dòng)量定理即結(jié)合得故D正確。故選D。二、多項(xiàng)選擇題（本題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。）9.關(guān)于電磁振蕩與電磁波，下列說(shuō)法正確的是（）A.LC振蕩電路中，若線圈中的磁場(chǎng)在減弱，則電容器在充電B.均勻變化的磁場(chǎng)能產(chǎn)生均勻變化的電場(chǎng)C.物體的溫度越高，輻射出的紅外線越強(qiáng)D.接收電磁波時(shí)，通過(guò)調(diào)制使接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)【答案】AC【解析】【詳解】A．LC振蕩電路中，若線圈中的磁場(chǎng)在減弱，電場(chǎng)能在增加，所以電荷量在增加，則電容器在充電，故A正確；B．根據(jù)麥克斯韋理論，均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)，故B錯(cuò)誤；C．物體的溫度越高，輻射出的紅外線越強(qiáng)，故C正確；D．只有電路發(fā)生電諧振時(shí)，接收電路中振蕩電流最強(qiáng)，故D錯(cuò)誤。故選AC。10.圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電阻R=3Ω。線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的水平軸OO′沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)。從某位置開始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，以下判斷正確的是（）A.線圈通過(guò)圖甲所示位置時(shí)電流方向發(fā)生改變B.t=0時(shí)刻，線圈的磁通量隨時(shí)間的變化率最大C.線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速為50r/sD.電阻R電功率為6W【答案】BC【解析】【詳解】A．線圈通過(guò)圖甲所示位置時(shí)與中性面垂直，電流方向不改變，故A錯(cuò)誤；B．由乙圖知，t=0時(shí)，交流電有最大值，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，穿過(guò)線圈的磁通量的變化率最大，故B正確；C．由圖乙可知周期為s，則轉(zhuǎn)速為r/s故C正確；D．由圖可知電流最大值為A，則有效值為A則電功率為W故D錯(cuò)誤。故選BC。11.如圖甲所示電路中，L為“4V，3W”的燈泡，定值電阻阻值為5Ω，R為光敏電阻，其阻值隨光照強(qiáng)度增大而減小，變壓器為理想變壓器，原副線圈的匝數(shù)比為1:3，各電表均為理想電表。當(dāng)原線圈一側(cè)接如圖乙所示的交變電壓，用某一強(qiáng)度的光照射光敏電阻時(shí)，燈泡恰好正常發(fā)光，則（）A.電流表的示數(shù)為B.此時(shí)光敏電阻R的阻值為16ΩC.若增大光照強(qiáng)度，電壓表示數(shù)變小D.若增大光照強(qiáng)度，電流表的示數(shù)變大【答案】BD【解析】【詳解】A．原線圈電壓的有效值根據(jù)電壓匝數(shù)關(guān)系有解得定值電阻兩端電壓副線圈中的電流根據(jù)電流匝數(shù)關(guān)系有解得故A錯(cuò)誤；B．此時(shí)光敏電阻R的阻值其中解得故B正確；C．若增大光照強(qiáng)度，光敏電阻接入阻值減小，原線圈兩端電壓一定，根據(jù)電壓匝數(shù)關(guān)系可知，電壓表示數(shù)一定，故C錯(cuò)誤；D．若增大光照強(qiáng)度，光敏電阻接入阻值減小，副線圈電路總電阻減小，副線圈中電流增大，根據(jù)電流匝數(shù)關(guān)系可知，原線圈電流增大，則電流表的示數(shù)變大，故D正確。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)探究題（本題共2小題，共15分。）12.安寧河聯(lián)盟校某物理實(shí)驗(yàn)小組探究“影響感應(yīng)電流方向的因素”。（1）如圖甲所示，小組成員用試觸的方法確定電流方向與電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)表明，如果電流從正接線柱流入，指針將向右偏轉(zhuǎn)；從負(fù)接線柱流入，指針將向左偏轉(zhuǎn)。（2）如圖乙所示，將條形磁鐵從螺線管中拔出的過(guò)程中，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向______（選填“向上”或“向下”），電流計(jì)指針______（選填“向左”或“向右”）偏轉(zhuǎn)。（3）如圖丙所示，將條形磁鐵插入螺線管的過(guò)程中，電流計(jì)指針______（選填“向左”或“向右”）偏轉(zhuǎn)。【答案】①.向下②.向左③.向左【解析】【詳解】（2）[1][2]將條形磁鐵的N極從螺線管拔出時(shí)，磁通量減小，由楞次定律可知，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向下,螺線管中感應(yīng)電流沿順時(shí)針（俯視）方向，即電流由“-”接線柱流入靈敏電流計(jì)，則指針向左偏轉(zhuǎn)。（3）[3]將條形磁鐵的S極插入螺線管的過(guò)程中，磁通量增大，由楞次定律可知，螺線管中感應(yīng)電流沿順時(shí)針（俯視）方向，即電流由“-”接線柱流入靈敏電流計(jì)，則指針向左偏轉(zhuǎn)。13.某物理興趣小組利用可拆變壓器探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系：（1）關(guān)于變壓器，下列說(shuō)法正確的是A.變壓器工作時(shí)副線圈交流電的頻率與原線圈交流電的頻率相等B使用多用電表測(cè)副線圈電壓時(shí)，應(yīng)選用“直流電壓擋”C.測(cè)量電壓時(shí)，先用最大量程擋試測(cè)，大致確定電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量D.因?yàn)閷?shí)驗(yàn)所用電壓較低，通電時(shí)可用手直接接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱等檢查電路（2）考慮變壓器工作時(shí)有能量損失，實(shí)驗(yàn)測(cè)得的原、副線圈的電壓比與原、副線圈的匝數(shù)比之間的關(guān)系為U1U2_______（選填“>”、“=”或者“<（3）如圖丙所示，一理想變壓器原線圈中接有阻值為R0的定值電阻，副線圈中接有一可變電阻R，原線圈一側(cè)接在電壓為12V（有效值）的正弦交流電源上。通過(guò)調(diào)節(jié)可變電阻后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)R時(shí)，可變電阻上消耗的電功率最大，該變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為_______，可變電阻上消耗的最大電功率為_______W。【答案】（1）AC（2）>（3）①.3：2②.4【解析】【小問(wèn)1詳解】A．根據(jù)變壓器的改裝原理可知，變壓器工作時(shí)只是改變電壓，不改變頻率，故A錯(cuò)誤；B．變壓器的原線圈接低壓交流電，測(cè)量副線圈電壓時(shí)應(yīng)當(dāng)用多用電表的“交流電壓擋”測(cè)量，故B錯(cuò)誤；C．測(cè)量副線圈電壓時(shí)，先用最大量程試測(cè)，大致確定電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量，防止燒壞電壓表，故C正確；D．雖然實(shí)驗(yàn)所用電壓較低，但是通電時(shí)不可用手接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱等檢查電路，這樣可減小實(shí)驗(yàn)誤差，避免發(fā)生危險(xiǎn)，故D錯(cuò)誤。故選AC【小問(wèn)2詳解】根據(jù)變壓器原理可知，原副線圈兩端電壓之比等于原副線圈匝數(shù)之比，即變壓器原、副線圈電壓應(yīng)與其匝數(shù)成正比，實(shí)驗(yàn)中由于變壓器的銅損、磁損和鐵損，導(dǎo)致變壓器的鐵芯損失一部分能量，所以副線圈上的電壓的實(shí)際值一般略小于理論值，所以原線圈與副線圈的電壓之比一般大于原線圈與副線圈的匝數(shù)之比?！拘?wèn)3詳解】[1][2]把變壓器和R等效為一個(gè)電阻R1，R0當(dāng)作電源內(nèi)阻，電源的輸出功率當(dāng)時(shí)，即內(nèi)外電阻相等時(shí)，輸出功率最大，即可變電阻上消耗的電功率最大，根據(jù)得由可得解得該變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為可變電阻上消耗的最大電功率為四、計(jì)算題（本題共3小題，共38分。解答應(yīng)當(dāng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的，不能得分。）14.如圖所示，交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈abcd的面積為0.04m2，線圈匝數(shù)N=100匝，電阻r=1Ω。線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在發(fā)電機(jī)的輸出端接一個(gè)電阻R和理想交流電壓表，R=9Ω。從圖示位置開始計(jì)時(shí)，線圈轉(zhuǎn)過(guò)30°時(shí)回路中的瞬時(shí)電流為1A。求：（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值和瞬時(shí)值的表達(dá)式；（2）理想交流電壓表的示數(shù)?！敬鸢浮浚?），；（2）【解析】【詳解】（1）由中性面開始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為線圈轉(zhuǎn)過(guò)30°時(shí)回路中的瞬時(shí)電流為1A，由得由，解得故（2）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為由得理想交流電壓表測(cè)的是電阻R的電壓15.某村在較遠(yuǎn)的地方建立了一座小型水電站，利用如圖所示電路為村上供電。某時(shí)刻測(cè)得發(fā)電機(jī)的輸出功率為80kW，輸出電壓為250V，輸電線上線上損耗的電功率為2kW。已知該村的用電電壓是220V，輸電線的總電阻為5Ω。變壓器均視為理想變壓器的情況下，求：（1）高壓輸電線的電流I2；（2）降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比（可用分?jǐn)?shù)表示）；（3）若此時(shí)該村工廠用電功率為60kW，其余用電器均為“220V，60W”的照明電燈，則此