2023-2024学年辽宁省沈阳市郊联体高二（上）期末物理试卷（含解析）

这是一份2023-2024学年辽宁省沈阳市郊联体高二（上）期末物理试卷（含解析），共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，简答题等内容，欢迎下载使用。
1.有关科学家的贡献，下列说法正确的是( )
A. 卡文迪什最早通过油滴实验比较准确地测出电子的电荷量
B. 安培发现了电流的磁效应，并总结出判定电流的磁场方向的方法——右手螺旋定则
C. 麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验证实了电磁波
D. 赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论
2.关于磁感应强度，下列说法正确的是( )
A. 沿磁感线方向，磁场逐渐减弱
B. 小磁针N极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向
C. 由B=FIL可知，某处的磁感应强度大小与放入该处的通电导线所受磁场力F成正比，与导线的IL成反比
D. 一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零
3.在正三角形ABC的三个顶点A、B、C处，各固定有一根垂直于三角形的长直导线，每根导线通有大小相同的恒定电流，电流方向如图所示，已知导线A受到的安培力大小为F，则导线C受到的安培力( )
A. 大小为F，方向平行AB向左下B. 大小为F，方向平行AB向右上
C. 大小为 3F，方向垂直AB向右下D. 大小为 3F，方向垂直AB向左上
4.下列有关通电导线和运动电荷受到磁场给他们的作用力方向的判断正确的是( )
A. B.
C. D.
5.为了研究自感现象，设计了如图实验电路。灯泡L1、L2的规格相同，线圈L的直流电阻不计，滑动变阻器的滑动触头在中点位置。开关断开前后，灯泡L2中的电流随时间的变化图像是( )
A.
B.
C.
D.
6.电源、开关S、定值电阻R1、R2、光敏电阻R3和电容器连接成的电路，电容器的两平行板水平放置。当开关S闭合，无光照射光敏电阻R3时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点，当用强光照射光敏电阻R3时，光敏电阻的阻值变小，则( )
A. 液滴向下运动
B. 液滴向上运动
C. 电容器所带电荷量减少
D. M点电势变低
7.以下光学现象的判断正确的是( )
A. 图甲中潜水员认为水面以上所有景物都出现在一个倒立的圆锥里，这是全反射现象
B. 图乙中心的亮斑被称为“泊松亮斑”，圆孔越小衍射越明显
C. 图丙是竖直金属环肥皂膜的干涉条纹照片，在白光下是水平的彩色条纹
D. 图丁中水里的气泡看上去特别明亮，是因为光的折射
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示，水平放置的绝缘桌面上有一个金属圆环，其圆心的正上方有一个竖直的条形磁铁。现把线圈水平向右平移，条形磁铁始终保持静止。则移动线圈的过程中，从上方俯视，下列说法正确的是( )
A. 圆环有缩小的趋势B. 圆环有扩张的趋势
C. 圆环中产生顺时针方向的感应电流D. 圆环中产生逆时针方向的感应电流
9.如图所示，由同种材料、粗细均匀的电阻丝绕制成的矩形导体框abcd的ab边长为l、bc边长为2l，在外力作用下以速度v向右匀速进入有界匀强磁场，第一次ab边与磁场边界平行、第二次bc边与磁场边界平行。不计空气阻力，则先后两次进入过程( )
A. 线圈中电流之比为1：2
B. 外力做功的功率之比为1：2
C. 通过导体棒截面的电量之比为1：2
D. 刚进入磁场时，a、b两点间的电势差之比为5：2
10.如图所示，光滑水平导轨置于磁场中，磁场的磁感应强度为B，左侧导轨间距为L，右侧导轨间距为2L，导轨均足够长。质量为m的导体棒ab和质量为2m的导体棒cd均垂直于导轨放置，处于静止状态。ab的电阻为R，cd的电阻为2R，两棒始终在对应的导轨部分运动。现给cd一水平向右的初速度v0，则( )
A. 两棒最终以相同的速度做匀速直线运动
B. 最终通过两棒的电量为2mv03BL
C. ab棒最终的速度为23v0
D. 从cd获得初速度到二者稳定运动，此过程系统产生的焦耳热为89mv02
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.开展科技活动时，某兴趣学习小组自制的电子秤原理图，如图1所示。

实验器材有：直流电源(电动势为E，内阻为r)；理想电压表V(量程0～3V)；限流电阻R；竖直固定的滑动变阻器R(总长为2cm，总阻值为12Ω)；电阻可忽略不计的弹簧，下端固定于水平地面，上端固定秤盘且与滑动变阻器R的滑动端连接，滑片接触良好且无摩擦；开关S以及导线若干。
(1)若在某次实验中直流电源的路端电压U−I图像如图2所示，可知电源电动势E= ______ V，内阻r= ______ Ω。
(2)实验步骤如下：
①托盘中未放被测物前，电压表的示数为零。
②在弹簧的弹性限度内，在托盘中轻轻放入被测物，待托盘静止平衡后，滑动变阻器的滑片恰好处于下端b处，要使此时电压表刚好达到满偏，限流电阻R0。的阻值为______ Ω；已知弹簧的劲度系数k=1.96×104N/m，当地重力加速度g=9.8m/s2，被测物的质量m= ______ kg，由此在电压表的刻度盘上标示相应的质量数值，即可将该电压表改装成测量物体质量的仪器，则质量刻度是______ (填“均匀”或“不均匀”)的。
12.(1)如图所示为指针式多用电表，其中S、K、T为三个可调节的部件，现用此电表测量一定值电阻，测量的某些操作步骤如下：
①调节指针定位螺丝部件，使电表指针指向电流0刻度处
②将选择开关旋转到欧姆挡位置；
③将红、黑表笔分别插入“+”、“−”插孔，笔尖相互接触，调节部件______ (选填“S”、“K”或“T”)，使电表指针指向“0Ω”。
④测量该定值电阻阻值。
(2)欧姆调零后，用“×10”挡测量另一电阻的阻值，发现指针偏转角度很大，则下列说法或做法中正确的是______ 。
A.该电阻的阻值很大
B.为测得更准确些，应当换用“×100”挡，重新欧姆调零后进行测量
C.为测得更准确些，应当换用“×1”挡，重新欧姆调零后进行测量
(3)关于多用电表的使用，下列说法正确的有______ 。

A.甲图是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压，表笔接法正确
B.乙图是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流，表笔接法正确
C.丙图中用的是多用电表电阻值测量二极管的反向电阻
D.丁图中用多用电表电阻挡测量的是二极管的反向电阻
四、简答题：本大题共3小题，共38分。
13.如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=1.00T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源，现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2。已知sin37°=0.60、cs37°=0.80，求：
(1)导体棒受到的安培力和摩擦力；
(2)若将磁场方向改为竖直向上，要使导体棒继续保持静止，且不受摩擦力作用，求此时磁场磁感应强度B2的大小。
14.半导体有着广泛的应用，人们通过离子注入的方式优化半导体以满足不同的需求。离子注入系统的原理简化如图所示。质量为m、电荷量为q的正离子经电场加速后从EE1中点P垂直OE射入四分之一环形匀强磁场，环形磁场圆心为O，内环半径OE1=OG1=R，外环半径OE=OG=3R，磁场方向垂直纸面向里。当磁感应强度为B0时，离子恰好垂直边界从GG1中点Q射出。不考虑离子重力以及离子间的相互作用。求：
(1)加速电场M、N两板间的电压；
(2)为使离子能够到达G1G面，环形区域内磁场的磁感应强度的最大值B1。
15.如图所示，间距d=1m且足够长的光滑平行导轨MQ和NP水平放置，其中N1、M1右侧均为绝缘材料，其余为金属导轨，以N2点为坐标原点O，沿NP方向建立坐标轴。M、N间接有不带电的电容器，电容C=0.2F，ab是一根质量m1=0.2kg、长度d=1m、电阻r1=0.5Ω的金属棒，垂直导轨静置在M1N1左侧足够远处。cdef是质量m2=0.2kg、电阻r2=1.5Ω、各边长度均为d=1m的“U”形金属框，c、f刚好和M2、N2重合。整个空间存在竖直方向的磁场(未画出)，磁感应强度分布规律为B=−1T,x