新疆乌鲁木齐五十四中2023-2024学年高二（上）期末物理试卷

这是一份新疆乌鲁木齐五十四中2023-2024学年高二（上）期末物理试卷，共9页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.如图，交流电源的输出电压为u，频率为f，A、B、C三灯亮度相同。下列说法正确的是( )
A. 拔出电感线圈L中的铁芯后，B灯将变暗
B. 在电容器C1中插入电介质之后，C灯将变暗
C. 将交流电源的频率提高为2f时，A灯亮度不变，B灯变暗，C灯变亮
D. 改接输出电压为u的直流电源时，A灯将变亮，B灯将变暗，C灯将熄灭
2.如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上。下列操作后的现象判断正确的是( )
A. 闭合开关S瞬间，线圈P里没有感应电流
B. 断开开关S瞬间，线圈P里有感应电流，且流经电表的电流方向为a→b
C. 闭合开关S瞬间，线圈P里有感应电流，且流经电表的电流方向为a→b
D. 闭合开关S，待线圈M中电流稳定时，线圈P里有感应电流
3.有一横截面积为S的铜导线，设每单位长度的导线中有n个自由电子，电子的电量为e，此时电子的定向移动速度为v，则在Δt时间内，流经导线的电流可表示为( )
A. mvesΔtB. nveC. nvesD. nveΔt
4.一根粗细均匀的金属丝，其电阻为R。现将金属丝均匀地拉长为原长的4倍，则电阻变为原来的( )
A. 16B. 8C. 116D. 18
5.如图所示，宽为d的有界匀强磁场的边界为PP′、QQ′。一个质量为m、电荷量为−q的负电荷沿图示方向以速度v0垂直射入磁场，磁感应强度大小为B，要使粒子不能从边界QQ′射出，粒子的入射速度v0的最大值可能是下面给出的(粒子的重力不计)( )
A. qBdm
B. 2qBdm
C. 2qBd3m
D. qBd3m
6.如图所示，一带电粒子仅在电场力作用下从a点运动到b点，图中带箭头的实线表示电场线，虚线表示粒子运动的径迹，下列判断正确的是( )
A. 粒子带负电
B. a点的场强大于b点的场强
C. a点的电势比b点高
D. 粒子在a点的加速度比在b点的小
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
7.两个电容器电容的公式：C=QU和C=εS4πkd.关于它们的说法，正确的是( )
A. 从C=QU可以看出，电容的大小取决于带电量和电压
B. 从C=εS4πkd可以看出，电容的大小取决于电介质的种类、导体的形状和两极位置关系
C. 它们都适用于各种电容器
D. C=QU是适用于各种电容器的定义式，C=εS4πkd是只适用于平行板电容器的决定式
8.根据所学知识判断下列哪些是对涡流的应用( )
A. 电磁炉B. 微波炉
C. 冶炼金属的感应炉D. 变压器的硅钢片铁芯
9.如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上，当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc。已知bc边的长度为l。下列判断正确的是( )
A. UaUc，金属框中电流方向沿abca
C. Ubc=−12Bl2ω，金属框中无电流
D. Ubc=12Bl2ω，金属框中无电流
10.电场中某区域的电场线分布如图所示。a、b、c是电场中的三个点且ab=bc，a、b、c点的电场分别用为Ea、Eb、Ec，a、b、c的点电势分别为：φa、φb、φc。a、b之间的电势差Uab，b、c之间的电势差为Ubc。在下面的判断中正确的是( )
A. φaφcC. Uab>UbcD. Uab0区域内存在垂直坐标平面向里的匀强磁场；在−l≤x≤0的第III象限内存在沿y轴负方向的匀强电场；在x>0的第IV象限内有一个带负电的固定点电荷(图中未标出).一质量为m，带电量为q的带正电粒子，以初速度v0沿x轴正方向从x轴上的M(−l,0)点射入电场区域，粒子重力可忽略。粒子经过N(0,− 32l)点后，以恒定速率经P( 32l,0)点进入磁场区域并回到M点。求
(1)匀强电场的电场强度E；
(2)匀强磁场的磁感应强度B；
(3)粒子从N点到M点所用的时间t.(结果可保留根式)
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】A
5.【答案】C
6.【答案】D
7.【答案】BD
8.【答案】AC
9.【答案】AC
10.【答案】BD
11.【答案】11.40 0.260
12.【答案】220Ω 乙
13.【答案】左 B 0.50
14.【答案】解：(1)根据闭合电路的欧姆定律可得：I=Er+RL
代入数据解得：I=1A
灯两端的电压即为路端电压：U=E−Ir=1.5V−0.3V=1.2V
(2)灯泡的电功率：PL=UI=1.2×1W=1.2W
电源消耗的功率：P=EI=1.5×1W=1.5W
答：(1)当开关闭合后，电路中电流和小灯泡两端的电压各为1A，1.2V；
(2)当开关闭合后，灯泡正常发光，灯泡的电功率和电源消耗的功率各是1.2W，1.5W。
15.【答案】解：(1)对输电线而言，根据题意，有k1P=I线2R
解得：I线= k1PR
(2)设升压变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2，原线圈上电流为I，
则有：P=UI
根据变压器的电流规律，有：n1n2=I线I
代入得：n1n2=U k1PR
升压变压器副线圈上的电压为：U2=PI线
降压变压器原线圈上电压为：U3=U2−I线R
设降压变压器原、副线圈匝数分别为n3、n4，
根据变压器的电压规律有：n3n4=U3k2U
解得：n1n2⋅n3n4=1−k1k2
答：(1)输电线上的电流I线为 k1PR；
(2)升压变压器原、副线圈匝数比与降压变压器原、副线圈匝数比的乘积1−k1k2。
16.【答案】解：(1)对该过程，由动能定理有：W−μmg×R2−mgR=0
解得：W=(1+μ2)mgR
(2)在物块从A点由静止运动到C点的过程中，物块沿电场方向发生的位移大小为：
x=s+R
又W=qEx
解得：E=(2+μ)mg3q。
17.【答案】解：(1)粒子在电场中做类平抛运动，设其时间为t0，
根据类平抛规律可得：
l=v0t0
3l2=12at02
根据牛顿第二定律可得：Eq=ma
联立解得：E= 3mv02ql
(2)沿电场线方向根据运动学规律可得：vy=at0= 3v0
设粒子在N点时速度与y轴负方向的夹角为θ，
根据几何关系可得：tanθ=v0vy= 33
即N点时粒子速度v与y轴负方向成30°角，v=2v0
分析可知，粒子在磁场中圆周运动的圆心O2如图所示，
根据几何关系可得：R2=2+ 32l
根据洛伦兹力提供向心力可得：qvB=mv2R2
解得：B=4(2− 3)mv0ql
(3)粒子在第四象限以固定的负电荷为圆心做匀速圆周运动，分析如图所示：R1csθ+R1sinθ= 3l2
R1=3− 32l
粒子在第四象限电场中做圆周运动的周期：T1=2πR1v
粒子在第四象限运动的时间：t1=712T1
粒子在x轴上方磁场中运动的周期：T2=2πmqB=(2+ 3)πl2v0
粒子在x轴上方磁场中运动的时间：t2=16T2
解得：t=t1+t2=5(5− 3)πl24v0
答：(1)匀强电场的电场强度E为 3mv02ql；
(2)匀强磁场的磁感应强度B为4(2− 3)mv0ql；
(3)粒子从N点到M点所用的时间t为5(5− 3)πl24v0。