四川省内江市第六中学2022-2023学年高二理综下学期期末热身试题(Word版附解析)
展开内江六中2022-2023学年(下)高2024届期末热身训练
理科综合试题
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上。
2.第Ⅰ卷和每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。第Ⅱ卷用0.5mm黑色墨水签字笔在答题卡上书写作答,在试题卷上作答,答案无效。
3.考试结束,监考员将答题卡收回。
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题:本题共8小题。
1. 下列说法正确的是( )
A. 拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
B. 当波源与观察者互相靠近时,观察者接收到的波的频率会变小
C. X射线能够穿透物质,可以用来检查人体内部器官
D. 光在任何介质中的传播速度都为
【答案】C
【解析】
【详解】A.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片用来滤掉部分透射光,使拍摄的物体更加清晰,故A错误;
B.根据多普勒效应,当波源与观察者互相靠近时,观察者接收到的波的频率会变大,故B错误;
C.X射线能够穿透物质,可以用来检查人体内部器官,也就是X透视,故C正确;
D.光在真空中的传播速度为,故D错误。
故选C。
2. 如图,有一矩形线圈的面积为S,匝数为N,电阻不计,绕轴在水平方向的磁感应强度大小为B的匀强磁场中以角速度匀速转动,从图示位置(矩形线圈水平)开始计时。理想变压器原、副线圈的匝数比为1:4,理想电流表、的示数分别为、,理想电压表、的示数分别为、。下列说法正确的是( )
A. 当矩形线圈处于图示位置时,线圈产生的感应电动势的瞬时值为0
B.
C. 滑动变阻器的滑片向c端移动的过程中,变大
D. 滑动变阻器的滑片向d端移动的过程中,变小
【答案】C
【解析】
【详解】A.当矩形线圈处于图示位置时,穿过线圈的磁通量为0,感应电动势最大,故A错误;
B.线圈产生感应电动势的最大值为
则
故B错误;
C.滑动变阻器的滑片向c端移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,原线圈两端的电压不变,匝数比不变,副线圈两端的电压不变,副线圈电阻变大,电流变小,两端的电压变小,两端的电压变大,因此变大,故C正确;
D.滑动变阻器的滑片向d端移动的过程中,同理可得流过副线圈的电流变大,根据变压器原、副线圈的电流关系可知变大,故D错误。
故选C
3. 如图所示,要使铜制线圈c中有顺时针方向(从左向右看)的感应电流产生且被螺线管排斥,则金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做的运动可能是( )
A. 向右的匀速运动 B. 向左的加速运动
C. 向右的减速运动 D. 向右的加速运动
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.导体棒ab向右匀速运动时,ab中产生的感应电流不变,螺线管产生的磁场是稳定的,穿过c的磁通量不变,c中没有感应电流,线圈c不受安培力作用,不会被螺线管排斥,A错误;
BD.导体棒ab向右或向左做加速运动时,ab中产生的感应电流增大,螺线管产生的磁场增强,穿过c的磁通量增大,相当于螺线管靠近线圈c,根据“来拒去留”规律,螺线管与线圈c相互排斥;导体棒向左加速运动时,产生由b向a向上增加的电流,在螺线管中产生的磁场左端是N极,则穿过圆环的磁通量向左增加,根据楞次定律可知在圆环中产生顺时针方向(从左向右看)的感应电流,则B正确,D错误;
C.导体棒ab向右或向左做减速运动时,ab中产生的感应电流减小,螺线管产生的磁场减弱,穿过c的磁通量减小,相当于螺线管远离线圈c,根据“来拒去留”规律,螺线管与线圈c相互吸引,故C错误;
故选B。
4. 一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3:1,在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上,如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U,原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k,则( )
A B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】原副线圈电压比等于匝数比,根据副线圈负载电阻的电压U,可知副线圈电压为U,原线圈电压为3U,副线圈电流
原副线圈电流与匝数成反比,所以原线圈电流
那么原线圈输入电压
整理可得
原副线圈电阻消耗的功率根据
电阻相等,电流为1:3,可得功率比为1:9
故选A。
5. 如图甲所示,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成角固定,间距为,质量为m的金属杆ab垂直放置在轨道上且与轨道接触良好,其阻值忽略不计。空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为。P、M间接有阻值为的定值电阻,Q、N间接电阻箱R。现从静止释放ab,改变电阻箱的阻值R,测得最大速度为,得到与的关系如图乙所示。若轨道足够长且电阻不计,重力加速度g取,则( )
A. 金属杆中感应电流方向为a指向b B. 金属杆所受的安培力沿轨道向下
C. 定值电阻的阻值为 D. 金属杆的质量为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由右手定则可判断,金属杆中感应电流方向由b指向a,故A错误;
B.由左手定则可知,金属杆所受的安培力沿轨道向上,故B错误;
CD.总电阻为
通过ab的电流为
当达到最大速度时,金属杆受力平衡,则有
变形得
根据图像可得
解得
故C正确,D错误。
故选C。
6. 如图甲所示,正六边形导线框abcdef放在匀强磁场中静止不动,磁场方向与线框平面垂直,磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示,时刻,磁感应强度B的方向垂直纸面向里,设产生的感应电流以顺时针方向为正、竖直边cd所受安培力的方向以水平向左为正,则下面关于感应电流i和cd边所受安培力F随时间t变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.由图乙可知,内,磁场的方向垂直纸面向里,且逐渐减小,根据楞次定律,感应电流的方向为顺时针方向,为正值,根据法拉第电磁感应定律有
为定值,则感应电流为定值
在内,磁感应强度方向垂直纸面向外,且逐渐增大,根据楞次定律,感应电流方向为顺时针方向,为正值,大小与内相同,在内,磁感应强度垂直纸面向外,且逐渐减小,根据楞次定律,感应电流方向为逆时针方向,为负值,大小与内相同,在内,磁感应强度方向垂直纸面向里,且逐渐增大,根据楞次定律,感应电流方向为逆时针方向,为负值,大小与内相同,故B错误,A正确;
CD.在内,磁场的方向垂直纸面向里,且逐渐减小,电流恒定不变,根据可知,安培力逐渐减小,由左手定则可知,cd边所受安培力方向向右,为负值,0时刻安培力大小为
在内,磁感应强度方向垂直纸面向外,且逐渐增大,根据,则安培力逐渐增大,由左手定则可知,cd边所受安培力方向向左,为正值,末安培力大小为
在内,磁感应强度方向垂直纸面向外,且逐渐减小,则安培力大小逐渐减小,由左手定则可知,cd边所受安培力方向向右,为负值,第4s初的安培力大小为
在内,磁感应强度方向垂直纸面向里,且逐渐增大,则安培力大小逐渐增大,由左手定则可知,cd边所受安培力方向向左,末的安培力大小
故D错误,C正确。
故选AC。
7. 如图(a),螺线管内有一平行于轴线的匀强磁场,规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向,螺线管与U型导线框abcd相连,abcd内有一柔软的正方形金属环L,L与abcd共面,当B随时间t按图(b)所示规律变化时( )
A. 0~内,导线框中有顺时针方向的感应电流
B. 0~内,金属环L有收缩趋势
C. ~内,a点电势高于d点电势
D. 内,金属环L中有逆时针方向感应电流
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由题意可知,在0~t1内外加磁场的磁感应强度均匀增加且斜率不变,根据楞次定律,可知导线框内有顺时针方向的感应电流,故A正确;
B.在0~t1内外加磁场的磁感应强度均匀增加且斜率不变,根据法拉第电磁感应定律,可知流过导线框的是恒定电流,故在abcd平面内产生恒定的磁场,故通过金属环L的磁通量没有变化,故B错误;
C.~内外加磁场的磁感应强度减小,然后再反向增大,根据楞次定律,可知导线框内有逆时针方向的感应电流,螺线管作为电流,其内部的电流由d流向a,故a点电势高于d点电势,故C正确;
D.内外加磁场的磁感应强度反向减小,根据楞次定律,可知导线框内有顺时针方向的感应电流,且图线的斜率越来越小,根据法拉第电磁感应定律,可知流过导线框的电流越来越小,故在abcd平面内产生向里减小的磁场,根据楞次定律,可知金属环L中有顺时针方向的感应电流,故D错误。
故选AC。
8. 如图所示,两根足够长光滑平行金属导轨、相距L倾斜放置,与水平面的夹角为,匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B,导轨的上端与水平放置的两金属板M,N相连,板间距离为d,板间固定有一带电微粒,质量为m,电阻与定值电阻相等的金属棒水平跨放在导轨上,金属棒的质量为M,下滑过程中与导轨接触良好,现将金属棒由静止释放,当金属棒的速度达到稳定时释放板间带电微粒,带电微粒恰好保持静止,不计金属导轨的电阻,则下列说法正确的是( )
A. 带电微粒一定带正电
B. 带电微粒的比荷等于
C. 金属棒下滑的稳定速度为
D. 在金属棒匀速下滑时,突然增大磁感应强度,金属棒会做减速运动,带电粒子会向上运动
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A.根据切割线右手定则可以判断出M板电势高于N板电势,电场线向下,重力方向竖直向下,带电微粒恰好保持静止,所以带电微粒一定带负电,故A错误;
B.当金属棒的速度达到稳定时受力平衡
联立可得
带电微粒恰好保持静止,受力平衡
联立可解
故B正确;
C.当金属棒的速度达到稳定时受力平衡
解得
故C错误;
D.在金属棒匀速下滑时,突然增大磁感应强度的瞬间,速度不变,因此感应电流增大,导体棒受到的安培力增大,金属棒会做减速运动,电容器两端的电压增大,带电粒子会向上运动,故D正确。
故选BD。
第II卷非选择题
二、非选择题:包括必考题和选考题两部分,第9题~第12题为必考题,每个试题考试都必须作答。第13题~第16题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题
9. 观察下列三幅图,在横线上完成相应内容。
(1)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,实验装置如图1所示。双缝到毛玻璃屏之间的距离为l,双缝间的距离为d,且满足。测得n条亮条纹中心之间的距离为a,则入射光波的波长为λ=____________。
(2)在“利用插针法测定玻璃折射率”的实验中,某同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa′和bb′后,不慎误将玻璃砖向上平移至图中虚线位置(如图2所示),而其他操作均正确,则他测得的折射率将________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(3)在“用单摆测定重力加速度”的实验中,实验装置如图3所示。用停表测出单摆偏角小于5°时完成n次全振动的时间为t,用毫米刻度尺测得摆线长为l,用螺旋测微器测得摆球的直径为d,则重力加速度的表达式为g=________________。
【答案】 ①. ②. 不变 ③.
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]双缝干涉的条纹间距为
由题意有
则联立可得,入射光波的波长为
(2)[2]如下图所示,光线1表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图,光线2是作图时所采用的光路图,通过比较发现,入射角和折射角没有发生变化,则由折射定律可知,他测得的折射率将不变。
(3)[3]单摆的周期为
摆长为
根据单摆周期公式,有
联立可得,重力加速度为
10. 图甲为《探究电磁感应现象》实验中所用器材的示意图,现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、B,电流计及开关连接成如图所示的电路。
(1)电键闭合后,下列说法中正确的是( )
A.只要将线圈A放在线圈B中就会引起电流计指针偏转
B.线圈A插入或拔出线圈B的速度越大,电流计指针偏转的角度越大
C.滑动变阻器的滑片P滑动越快,电流计指针偏转的角度越大
D.滑动变阻器的滑片P匀速滑动时,电流计指针不会发生偏转
(2)在实验中,如果是因为线圈A插入或拔出线圈B,导致电流计指针发生了偏转,这时,是__________转化为电能;
(3)上述实验中,线圈A、B可等效为一个条形磁铁,将线圈B和灵敏电流计简化如图乙所示.当电流从正接线柱流入灵敏电流计时,指针向正接线柱一侧偏转。则乙图中灵敏电流计指针向__________接线柱方向偏转(填:正、负)。
【答案】 ①. BC ②. 机械能 ③. 负
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]A.当将线圈A放在线圈B中,因磁通量不变,则不会引起电流计指针偏转,故A错误;
B.线圈A插入或拔出线圈B的速度越大,则穿过线圈的磁通量的变化率越大,那么电流计指针偏转的角度越大,故B正确;
C.滑动变阻器的滑片P滑动越快,则穿过线圈的磁通量的变化率越大,那么电流计指针偏转的角度越大,故C正确;
D.滑动变阻器的滑片P匀速滑动时,穿过线圈的磁通量发生变化,则电流计指针会发生偏转,故D错误;
故选BC。
(2)[2]如果是因为线圈A插入或拔出线圈B,导致电流计指针发生了偏转,对应的是动生电动势,由能量守恒定律可知,是将机械能转化为电能。
(3)[3]因电流从正接线柱流入灵敏电流计时,指针向正接线柱一侧偏转,根据楞次定律,依据图可知,螺线管的感应电流由下向上,则灵敏电流计指针向负接线柱方向偏转。
11. 如图所示,某水电站发电机的输出功率为100kW,发电机的电压为250V,通过升压变压器升高电压后向远处输电,输电线总电阻为8Ω,在用户端用降压变压器把电压降为220V,若输电线上损失的功率为5kW,不计变压器的损耗。求:
(1)输电导线上输送的电流;
(2)升压变压器的匝数比;
(3)降压变压器的匝数比。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)输电线上的电流为,有
可得
(2)升压变压器升压后的电压
升压变压器的匝数比
(3)降压变压器得输入电压
降压变压器的匝数比
12. 如图,质量且电阻不计的U形导体框放置在倾角的固定绝缘斜面上,与导体框底边MN相距的下方有方向垂直于斜面向下的矩形匀强磁场区域,MN平行于磁场边界和斜面底边,电阻R=2Ω的金属棒PQ置于导体框上,与MN相距。现同时由静止释放PQ棒和导体框,当MN刚好进入磁场时,导体框恰好做匀速运动,当MN刚好离开磁场时,PQ棒恰好进入磁场也做匀速运动。MN和PQ棒的长度均为,PQ棒与导体框接触良好,不计一切摩擦,忽略电流之间的相互作用,重力加速度g=10m/s2。求
(1)磁场的磁感应强度大小B;
(2)PQ棒的质量m0;
(3)从释放PQ棒和导体框到PQ棒离开磁场的整个过程中,回路中产生的焦耳热Q。
【答案】(1)2T;(2)2.4kg;(3)22J
【解析】
【详解】(1)设MN进入磁场前瞬间速度为,进入前框和棒一起做相同的匀加速直线运动对框,由动能定理有
代入数据得
MN进入磁场后切割磁感线,产生的感应电动势为
回路电流为
导体框在磁场中受重力、支持力、压力、安培力作用做匀速运动
安培力大小为
由力的平衡条件有
代入数据解得
B=2T
(2)设PQ棒进入磁场前瞬间的速度为,进入前棒一直做匀加速直线运动,同理,对棒,由动能定理有
代人数据得
棒进入磁场后切割磁感线,产生的感应电动势为
回路电流为
棒在磁场中受重力、支持力、安培力作用做匀速运动,安培力大小为
由力的平衡条件有
代人数据解得
(3)设磁场的宽度为x,MN在磁场中运动的时间为Δt
由题意有
代入数据得
故有
导体框和PQ棒先后在磁场中做匀速运动,PQ棒和导体框克服安培力散的功分别为
故整个过程中回路产生的焦耳热为
代入数据解得
Q=22J
(二)选考题。
[物理__选修3-3]
13. 根据热力学定律和分子动理论,下列说法正确的是( )
A. 布朗运动是液体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动
B. 一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的
C. 用活塞压缩密闭汽缸里的气体,外界对气体做功2.0×105J,同时气体向外界放出热量0.5×105J,则气体内能增加了1.5×105J
D. 一定质量的理想气体温度升高1K,其等容过程中吸收的热量小于等压过程吸收的热量
E. 根据热力学第二定律可知,热量能够从高温物体传到低温物体,但不可能从低温物体传到高温物体
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.布朗运动是悬浮在水中的微粒的运动,它间接说明液体分子永不停息地做无规则运动,A错误;
B.根据热力学第二定律可知,一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的,B错误;
C.用活塞压缩密闭汽缸里气体,外界对气体做功2.0×105J,为正值,同时气体向外界放出热量0.5×105J,为负值,根据热力学第一定律,有
C正确;
D.等容过程中吸收的热量仅仅增加为内能,而等压升温的过程中体积增大,对外做功,吸收的热量转化为内能和对外做功,所以一定质量的理想气体温度升高1K,其等容过程中吸收的热量小于等压过程吸收的热量,D正确;
E.根据热力学第二定律可知,热量能够从高温物体传到低温物体,但不可能从低温物体传到高温物体而不引起其他变化,E错误。
故选BCD。
14. 如图所示,在开口向上的竖直放置圆筒形容器内用质量为m的活塞密封部分气体,活塞与容器壁间能够无摩擦滑动,大气压恒为,容器的横截面积为S,活塞静止于位置A.对活塞施加外力F,使其从位置A缓慢移动到位置B,位置A、B到容器底部的距离分别为、,密封气体与外界温度始终保持相同,已知重力加速度为g。。求:
(1)活塞在位置A时,密封气体的压强;
(2)活塞在位置B时,外力F的大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)活塞静止于在位置A时,对活塞:
则
(2)活塞在位置B时,对活塞:
活塞从位置A缓慢移动到位置B的过程,气体等温变化,则
可得
[物理__选修3-4]
15. 如图甲,在电视剧《西游记》中,孙悟空为朱紫国国王悬丝诊脉,中医悬丝诊脉悬的是“丝”,“诊”的是脉搏通过悬丝传过来的振动,即通过机械波判断出病灶的位置与轻重缓急。如图乙,假设“丝”上有A、B、C三个质点,坐标分别为、、,A、B两质点运动的方向始终相反,波长大于0.6 m。时刻,朱紫国国王搭上丝线图中的质点A,质点A开始振动,其振动图像如图丙所示,产生的机械波沿丝线向孙悟空传播。关于该机械波,下列说法正确的是( )
A. 波长为0.8 m
B. 波速为1.6 m/s
C. 时,质点C第一次运动到波峰
D. 在到内,质点B通过的路程为3.5 mm
E. 若孙悟空将丝线的另一端搭在自己的脉搏上,他的脉搏振动频率为1 Hz,则丝线中两列波相遇时能发生稳定的干涉现象
【答案】ADE
【解析】
【详解】A.A、B两质点运动的方向始终相反,可知A、B两质点间的距离为,因波长大于0.6m,可知,故A正确;
B.根据,,可得
故B错误;
C.由图丙可知,所有质点的起振方向均沿y轴负方向,所以质点C第一次运动到波峰的时间
故C错误;
D.质点B从开始振动,在到内的运动时间为1.75s=,运动路程
故D正确;
E.因丝线两端波源的振动频率相同,所以能发生稳定的干涉现象,故E正确。
故选ADE。
16. 如图,一内部空心、厚度均匀的圆柱形玻璃管内半径为,外半径为,高为。一束单色光从玻璃管上方入射,入射点与点的距离为,光线与圆柱上表面成角,且与直径在同一竖直平面内。光线入射后从玻璃管内壁射出,最终到达圆柱底面。已知该玻璃管的折射率为,光在真空中的传播速度为、(有光折射时,不考虑反射)
(1)证明光线入射到玻璃管内壁时不会发生全反射;
(2)求光线从玻璃管上方入射至到达圆柱底面所需的时间。
【答案】(1)见解析;(2)
【解析】
【详解】(1)根据题意可知,光线在玻璃管上方的入射角
由折射定律有
可得
所以光线在玻璃管内壁的入射角
光线在玻璃管中的临界角满足
可知
所以光线入射到玻璃管内壁时不会发生全反射。
(2)光线在玻璃管内壁折射,由折射定律有
可得
光线在玻璃管内壁上的折射光线恰好入射到圆柱底面,光路图如图所示
光线从玻璃管上方入射至到达圆柱底面所需的时间
又有
联立解得
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