陜西省西安市部分學(xué)校2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期中檢測物理試卷（解析版）

階段測試卷（一）物理試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考場號(hào)、座位號(hào)、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，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(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，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。考試時(shí)間為75分鐘，滿分100分一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.如圖甲所示為交流發(fā)電機(jī)、定值電阻R、交流電流表A組成的閉合回路，線圈ABCD逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，圖示位置磁感線與線圈平面平行，圖乙所示為通過線圈的磁通量隨時(shí)間t的變化關(guān)系圖像，下列說法正確的是（）A.、時(shí)刻線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢最小B.、時(shí)刻電阻R兩端的電壓為零C.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)到圖示位置時(shí)，線圈中磁通量變化率為零D.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)到圖示位置時(shí)，感應(yīng)電流方向?yàn)椤敬鸢浮緽【解析】【詳解】A．根據(jù)題圖乙，由交流發(fā)電機(jī)工作原理可知，在、時(shí)刻，穿過線圈的磁通量為零，但磁通量變化率卻最大，則線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢最大，故A錯(cuò)誤；B．由題圖乙知線圈在、時(shí)刻，穿過線圈的磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢為0，則R兩端的電壓為0，故B正確；C．線圈轉(zhuǎn)到題圖甲所示位置時(shí)，穿過線圈中的磁通量為零，但磁通量變化率卻最大，故C錯(cuò)誤；D．線圈ABCD逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)右手定則可判斷當(dāng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)到題圖甲所示位置時(shí)，感應(yīng)電流方向?yàn)镈→C→B→A→D，故D錯(cuò)誤。故選B。2.如圖所示，為某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的規(guī)律，下列說法中正確的是（）A.在t=0.01s時(shí)電流改變方向B.該交變電流的有效值為10AC.該交變電流的頻率為25HzD.該交變電流的表達(dá)式為【答案】C【解析】【詳解】A．由圖可知t=0.02s時(shí)電流從正值變成負(fù)值，即此時(shí)電流方向改變，故A錯(cuò)誤；B．交變電流的有效值為故B錯(cuò)誤；C．由圖可知交變電流的周期為所以頻率為故C正確；D．該交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為故D錯(cuò)誤。故選C。3.匝數(shù)為100匝的線圈通有如圖所示的交變電流(圖中曲線為余弦曲線的一部分)，單匝線圈電阻r＝0.02Ω，則在0～10s內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱為()A.80J B.85J C.90J D.125J【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)有效值的定義方法可知：（）2R×+22×=I2RT解得I=A總電阻為r=100×0.02=2Ω；則10s內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱Q=I2rt=（）2×2×10=85J；故選B．【點(diǎn)睛】本題要注意明確該交流電中前二分之一周期為正弦交流電的四分之一周期，該時(shí)間內(nèi)的有效值和最大值之間的關(guān)系仍然為.4.如圖所示，洛倫茲力演示儀由勵(lì)磁線圈、玻璃泡、電子槍等部分組成。勵(lì)磁線圈是一對彼此平行的共軸的圓形線圈，它能夠在兩線圈之間產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場。玻璃泡內(nèi)充有稀薄的氣體，電子槍在加速電壓下發(fā)射電子，電子束通過泡內(nèi)氣體時(shí)能夠顯示出電子運(yùn)動(dòng)的徑跡。若電子槍垂直磁場方向發(fā)射電子，給勵(lì)磁線圈通電后，能看到電子束的徑跡呈圓形。若只增大電子槍的加速電壓或勵(lì)磁線圈中的電流，下列說法正確的是（）A.若增大勵(lì)磁線圈中電流，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑將變大B.若提高電子槍加速電壓，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑將變小C.若增大勵(lì)磁線圈中電流，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將變小D.若提高電子槍加速電壓，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將變小【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)電子所受洛倫茲力的方向結(jié)合右手定則判斷勵(lì)磁線圈中電流方向是逆時(shí)針方向，電子在加速電場中加速，由動(dòng)能定理有電子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力充當(dāng)向心力，有解得周期AC．增大勵(lì)磁線圈中的電流，電流產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度增強(qiáng)，由半徑公式可得，電子束的軌道半徑變小，周期變小，故A錯(cuò)誤；C正確。BD．提高電子槍的加速電壓，由半徑公式可知電子束的軌道半徑變大，而周期不變，故BD錯(cuò)誤；故選C。5.如圖所示，在xOy坐標(biāo)系的第I象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場。一帶電粒子在P點(diǎn)以與x軸正方向成60°的方向垂直磁場射入，并恰好垂直于y軸射出磁場。已知帶電粒子質(zhì)量為m、電荷量為q，，不計(jì)帶電粒子重力。根據(jù)上述信息可以得出（）A.帶電粒子帶負(fù)電 B.帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑為C.帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的速率為 D.帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為【答案】D【解析】【詳解】A．依題意，可畫出粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡以及圓心的所在位置如圖所示

由左手定則判斷知該粒子帶正電，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)幾何關(guān)系，可得帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑為故B錯(cuò)誤；C．由洛倫茲力提供向心力，即可得帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的速率為故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)幾何關(guān)系，可得粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡對應(yīng)的圓心角為粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期可得帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為故D正確。故選D。6.如圖甲所示，理想變壓器原線圈接在一正弦交變電源上，M、N是輸入端，原線圈匝數(shù)匝，副線圈的匝數(shù)匝，變壓器副線圈連接三個(gè)定值電阻，，。已知中電流隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示，電壓表和電流表可視為理想電表，則（）A.通過副線圈的電流有效值為 B.電壓表的示數(shù)為1000VC.電流表的示數(shù)為1.8A D.變壓器的輸入功率為1440W【答案】B【解析】【詳解】由圖乙可知，中電流最大值則中電流有效值電阻和電阻并聯(lián)，電流之比和電阻成反比，故故中電流有效值通過副線圈的電流有效值故A錯(cuò)誤；B．電阻兩端電壓電阻兩端電壓副線圈兩端電壓又得原線圈兩端電壓電壓表的示數(shù)為原線圈電壓的有效值，故B正確；C．根據(jù)理想變壓器輸入功率和輸出功率相等，得得電流表的示數(shù)故C錯(cuò)誤；D．變壓器的輸入功率故D錯(cuò)誤。故選B。7.如圖所示，一電阻為R的導(dǎo)線彎成邊長為L的等邊三角形閉合回路。虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于閉合回路所在的平面向里。下列對三角形導(dǎo)線以速度v向右勻速進(jìn)入磁場過程中的說法正確的是（）A.回路中感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向 B.回路中感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值為BLvC.導(dǎo)線所受安培力的大小可能不變 D.通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為【答案】D【解析】【詳解】A．在閉合電路進(jìn)入磁場的過程中，通過閉合電路的磁通量逐漸增大，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)三角形閉合回路進(jìn)入磁場一半時(shí)，此時(shí)等效長度最大，為，感應(yīng)電動(dòng)勢最大，為故B錯(cuò)誤；C．線框進(jìn)入磁場的有效長度先變大后減小，感應(yīng)電動(dòng)勢先變大后減小，則感應(yīng)電流先變大后減小，根據(jù)可知，導(dǎo)線所受安培力的大小先變大后減小，故C錯(cuò)誤；D．通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為故D正確。故選D。二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。8.昆明石龍壩水電站是中國第一座水電站，距離昆明30km，最初裝機(jī)容量為480kW，如圖所示為電站向昆明某片區(qū)供電的示意圖，若忽略發(fā)電機(jī)內(nèi)阻，變壓器為理想變壓器，在裝機(jī)容量內(nèi)，用戶功率增大，下列說法正確的是（）A.輸電電壓增大 B.輸電效率增大C.發(fā)電廠的輸出功率增大 D.輸電線路損失功率增大【答案】CD【解析】【詳解】A．發(fā)電機(jī)的輸出電壓不變，升壓變壓器的匝數(shù)比不變，輸電電壓就不變。A錯(cuò)誤；B．若輸電電流為I，輸電電壓為U，輸電功率為PP=UI輸電損失的功率為因?yàn)橛脩艄β试龃?，輸電電流增大，所以輸電效率減小，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)P=UI輸電電流增大，發(fā)電廠的輸出功率增加，C正確；D．根據(jù)輸電電流增大，輸電線損失的功率增大，D正確。故選CD。9.如圖所示，單匝線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的bc邊以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，其線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的峰值為，閉合回路中兩只相同的燈泡亮度恰好相同。則（）A.若抽去電感器L的鐵芯，燈泡亮度不變B.若增大線圈轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，則燈泡將比更亮C.若減小電容器C兩極板間正對面積，則燈泡變暗D.線圈在圖示位置時(shí)，穿過它的磁通量為【答案】BCD【解析】【詳解】A．若抽去電感器L的鐵芯，感抗減小，燈泡亮度變亮，故A錯(cuò)誤；B．若增大線圈轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，則交流電頻率增大，電容容抗減小，電感感抗增大，則燈泡將比更亮，故B正確；C．根據(jù)若減小電容器C兩極板間的正對面積，電容器的電容減小，容抗增大，則燈泡變暗，故C正確；D．感應(yīng)電動(dòng)勢的峰值為線圈在圖示中位置為中性面，此時(shí)線圈上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢最小，穿過它的磁通量最大，為故D正確。故選BCD。10.如圖所示，圖線a是線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的正弦式交流電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的圖像，當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，所產(chǎn)生電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的圖像如圖線b所示，以下說法正確的是（）A.圖線a和b對應(yīng)的轉(zhuǎn)速之比為B.兩種情況在0.3s時(shí)通過線圈的磁通量相同C.圖線a和b對應(yīng)的電動(dòng)勢有效值之比為D.圖線a和b對應(yīng)的交流電接在同一電阻兩端時(shí)，在相等時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱之比為【答案】AC【解析】【詳解】A．由圖可知圖線a和b對應(yīng)的轉(zhuǎn)速之比故A正確；B．時(shí)，圖線a的線圈平面與中性面垂直，穿過線圈的磁通量為0；圖線b的線圈平面在中性面上，穿過線圈的磁通量最大。故B錯(cuò)誤；C．由最大值表達(dá)式及有效值表達(dá)式可得故C正確；D．焦耳熱之比故D錯(cuò)誤故選AC。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.某同學(xué)在做探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，她選擇了一個(gè)靈敏電流計(jì)G，在沒有電流通過靈敏電流計(jì)的情況下，電流計(jì)的指針恰好指在刻度盤中央。她先將靈敏電流計(jì)G連接在圖甲所示的電路中，電流計(jì)的指針如圖甲中所示。（1）為了探究電磁感應(yīng)規(guī)律，該同學(xué)將靈敏電流計(jì)G與一螺線管串聯(lián)，如圖乙所示。通過分析可知圖乙中的條形磁鐵的運(yùn)動(dòng)情況是__________(填“向上拔出”或“向下插入”)（2）該同學(xué)將靈敏電流計(jì)G接入圖丙所示的電路。此時(shí)電路已經(jīng)連接好，A線圈已插入B線圈中，請問靈敏電流計(jì)中電流方向與螺線管B中導(dǎo)線的繞向__________(填“有”或“沒有”)關(guān)系。她合上開關(guān)后，靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，若要使靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)，可采取的操作是__________。A．?dāng)嚅_開關(guān)B．在A線圈中插入鐵芯C．變阻器的滑片向右滑動(dòng)D．變阻器的滑片向左滑動(dòng)【答案】①.向下插入②.有③.AC##CA【解析】【詳解】（1）[1]由圖甲可知，電流從靈敏電流計(jì)的左接線柱流入，指針往左偏；由圖乙可知，螺線管中的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向（從下往上看），根據(jù)安培定則，螺線管中感應(yīng)電流的磁場方向豎直向下；條形磁鐵在螺線管中的磁場方向（原磁場方向）豎直向上，可見感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反，根據(jù)楞次定律可知穿過線圈的原磁通量增加，所以條形磁鐵向下插入線圈．（2）[2]由右手螺旋定則可知，用右手握住螺線管，四指的方向和電流方向相同，大拇指指的方向?yàn)镹極方向，螺線管B中導(dǎo)線的繞向不同，則靈敏電流計(jì)中電流方向不同，故靈敏電流計(jì)中電流方向與螺線管B中導(dǎo)線的繞向有關(guān)；[3]A．合上開關(guān)后，靈敏電流計(jì)的指針向右偏了，說明B線圈中磁通量增加時(shí)，電流計(jì)指針右偏：現(xiàn)在要使靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)，因此穿過B線圈的磁通量應(yīng)該減??；斷開開關(guān)，則穿過線圈的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知，線圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向與開關(guān)合上瞬間線圈中的感應(yīng)電流方向相反，靈敏電流計(jì)左偏，故A正確；B．在A線圈中插入鐵芯，穿過線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，線圈中產(chǎn)生的電流方向與開關(guān)合上瞬間線圈中的電流方向相同，靈敏電流計(jì)指針右偏，故B錯(cuò)誤；C．由圖丙可知，變阻器的滑片向右滑動(dòng)，電路中的電流減小，線圈A的磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，穿過線圈的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，線圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向與開關(guān)合上瞬間線圈中的感應(yīng)電流方向相反，靈敏電流計(jì)左偏，故C正確；D．由圖丙可知，變阻器的滑片向左滑動(dòng)，電路中的電流增大，線圈A的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，穿過線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，線圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向與開關(guān)合上瞬間線圈中的感應(yīng)電流方向相同，靈敏電流計(jì)右偏，故D錯(cuò)誤。故選AC12.某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。（1）現(xiàn)有閉合的鐵芯及粗導(dǎo)線、細(xì)導(dǎo)線各一根，要求學(xué)生自制一降壓變壓器，應(yīng)用__________（選填“粗”或“細(xì)”）導(dǎo)線制成原線圈。（2）實(shí)驗(yàn)中原、副線圈的電壓之比與它們的匝數(shù)之比有微小差別，原因可能是__________。A.原、副線圈上通過的電流發(fā)熱 B.鐵芯在交變磁場作用下發(fā)熱C.變壓器鐵芯漏磁 D.原線圈輸入電壓發(fā)生變化（3）在實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)保持原線圈的電壓以及副線圈的匝數(shù)不變，僅增加原線圈的匝數(shù)，副線圈兩端的電壓將__________（選填“增大”“減小”或“不變”）。（4）現(xiàn)用自制的可拆變壓器、學(xué)生電源、小燈泡及導(dǎo)線若干進(jìn)行進(jìn)一步探究。如圖所示，開始橫條鐵芯放在U形鐵芯的A側(cè)上，現(xiàn)把橫條鐵芯慢慢推向B側(cè)，此過程中小燈泡亮度逐漸__________（選填“變亮”或“變暗”）?！敬鸢浮浚?）細(xì)（2）ABC（3）減?。?）變亮【解析】【小問1詳解】根據(jù)變壓器原副線圈的電流與匝數(shù)關(guān)系可知，降壓變壓器中，副線圈的電流較大，為了使線圈熱功率較小，副線圈的電阻應(yīng)較小，即副線圈應(yīng)用粗導(dǎo)線制成，原線圈的電流較小，可用細(xì)導(dǎo)線制成原線圈?！拘?詳解】AB．原副線圈上通過的電流發(fā)熱，鐵芯在交變磁場作用下發(fā)熱，都會(huì)使變壓器輸出功率發(fā)生變化，從而導(dǎo)致電壓比與匝數(shù)比有微小差別，故AB符合題意；C．變壓器鐵芯漏磁，從而導(dǎo)致電壓比與匝數(shù)比微小差別，故C符合題意；D．原線圈輸入電壓發(fā)生變化，不會(huì)影響電壓比和匝數(shù)比，故D不符合題意。故選ABC?！拘?詳解】根據(jù)理想變壓器原副線圈電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系在實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)保持原線圈的電壓以及副線圈的匝數(shù)不變，僅增加原線圈的匝數(shù)，副線圈兩端的電壓將減小。小問4詳解】將橫條放在鐵芯的A側(cè)上，把橫條慢慢推向B，此過程中副線圈B中的漏磁在逐漸減小，從而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢逐漸變大，故小燈泡亮度逐漸變亮。13.如圖甲是回旋加速器的工作原理示意圖，置于真空中半徑為R的D形金屬盒中，勻強(qiáng)磁場與盒面垂直，兩盒間狹縫MN的間距很小，加在狹縫間的交變電壓如圖乙所示，電壓的大小為，周期為。質(zhì)量為m，電荷量為的粒子在時(shí)從D形金屬盒的中心O處飄入狹縫，其初速度視為零，不考慮粒子在狹縫中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。求：（1）粒子在狹縫間被加速的次數(shù)；（2）粒子在回旋加速器中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）粒子在D形金屬盒中運(yùn)動(dòng)，速度最大時(shí)有粒子的最大動(dòng)能為帶電粒子的運(yùn)動(dòng)周期為粒子在狹縫間被加速的的次數(shù)為（2）粒子在回旋加速器中運(yùn)動(dòng)，一周期內(nèi)被加速兩次，粒子在回旋加速器中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為14.有一條河流，河水流量，落差。現(xiàn)利用它來進(jìn)行水力發(fā)電，發(fā)電機(jī)的輸出電壓恒為。水電站到用戶之間要進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，兩地之間輸電線的總電阻，認(rèn)為所用的變壓器都是理想變壓器，用戶所需電壓為220V。（1）若水電站機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的總效率，輸電線上損耗的功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的5%。已知水的密度，取重力加速度。求：①通過原線圈的電流I1；②升壓、降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比。（2）如果輸送的電能供“220V100W”的電燈