精品解析：黑龙江省牡丹江市第三高级中学2023-2024学年高二上学期期末考试物理试卷（选考）（原卷版+解析版）

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考试时间：75分钟 分值：100分
一、选择题。（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1. 如图所示，关于电磁现象，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图，用细金属丝将直导线水平悬挂在磁铁的两极间，当通以如图所示的电流时，导线会向左摆动一定角度
B. 乙图，是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，铁块中产生涡流，从而产生大量热量，冶炼金属
C. 丙图，通电线圈在磁场作用下转动，机械能转化为电能
D. 丁图，当用力让线圈发生转动时，电流表就有电流通过，利用此原理可制成电动机
2. 如图所示质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔垂直进入匀强磁场，带电粒子仅受洛伦兹力的作用，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是（ ）
A. M带正电，N带负电B. M的速率小于N的速率
C. 洛伦兹力对M、N做正功D. M、N在磁场中的运动时间相等
3. 带电油滴以水平速度垂直进入磁场，恰做匀速直线运动，如图所示，若油滴质量为，磁感应强度为，重力加速度为，则下列说法正确的是（ ）
A. 油滴必带正电荷，电荷量为
B. 油滴必带正电荷，比荷
C. 油滴必带负电荷，电荷量
D. 油滴带什么电荷都可以，只要满足
4. 如图，粗糙绝缘水平桌面上有一铜质圆环。当一竖直放置的条形磁铁从圆环直径正上方等高快速向右通过AB的过程中，圆环始终不动，则可知圆环受到的摩擦力方向（ ）
A. 始终向左B. 始终向右
C. 先向左后向右D. 先向右后向左
5. 一交变电流的图像如图所示，则对于该交变电流，下列说法正确的是（ ）
A. 该交变电流的周期为
B. 该交变电流最大值为
C. 该交变电流的有效值为
D. 该交变电流通过的电阻时热功率为
6. 如图所示，理想变压器原线圈c、d两端接入稳定的交流电压，b是原线的中心抽头，S为单刀双掷开关，滑动变阻器R的滑片处于变阻器正中间，电表均为理想电表，下列说法中正确的是（）
A. 只将S从a拨接到b，电流表的示数将减半
B. 只将S从a拨接到b，电压表的示数将减半
C. 只将滑动变阻器R的滑片从中点移到最上端，电流表的示数将减半
D. 只将滑动变阻器R的滑片从中点移到最上端，c、d两端输入的功率将为原来的
7. 某交流发电机的线圈在匀强磁场中转动时，磁通量随时间变化的关系如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 时刻，线圈平面与中性面重合
B. 1s内线圈中电流方向改变50次
C. 时刻，线圈中的感应电流最大
D. 时刻，图像切线斜率大小为
8. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.1T，R=4Ω，金属棒ab的在磁场中的长度L=0.4m，电阻r=1Ω，导轨电阻不计。当金属棒ab边以速度v=5m/s向右匀速移动时，下列判断正确的是（ ）
A. 感应电流的方向由a到bB. 感应电动势的大小为0.2V
C. 感应电流的大小为0.04AD. ab两点的电势差大小为0.2V
9. 如图所示，两相同灯泡A1、A2，A1与一理想二极管D连接，线圈L的直流电阻不计。下列说法正确的是（ ）
A. 闭合开关S后，A1、A2会立刻亮，电流由a指向b
B 闭合开关S稳定后，A1、A2亮度相同，电流由a指向b
C. 断开S的瞬间，a点的电势比b点低
D. 断开S的瞬间，A1会逐渐熄灭，电流由a指向b
10. 如图所示，用两根轻细悬线将质量为，长为的金属棒悬挂在两处，置于匀强磁场内。当棒中通以从到的电流后，两悬线偏离竖直方向角而处于平衡状态，为了使棒平衡在该位置上，所需的磁场的磁感应强度的大小和方向正确的是（ ）
A. ，竖直向下B. ，竖直向上
C. ，平行悬线向上D. ，平行悬线向下
二、实验题。（每空3分，共24分）
11. （1）在探究楞次定律的实验中，除需要已知绕向的螺线管、条形磁铁外，还要用到一个电表，请从下列电表中选择________。
A．量程为的电压表
B．量程为的电流表
C．量程为的电流表
D．零刻度在中间的灵敏电流计
（2）某同学按下列步骤进行实验：
①将已知绕向的螺线管与电表连接；
②设计表格：记录将磁铁N、S极插入或抽出过程中引起感应电流的磁场方向、磁通量的变化、感应电流的方向、感应电流的磁场方向；
③分析实验结果，得出结论。
上述实验中，漏掉的实验步骤是要查明________________________的关系。
（3）在上述实验中，当磁铁插入螺线管的速度越快，电表指针偏角________（选填“不变”“变大”或“变小”）。
（4）如图所示，图（甲）为某实验小组利用微电流传感器做验证楞次定律实验时，在计算机屏幕上得到的波形．横坐标为时间t，纵坐标为电流I，根据图线分析知道：将条形磁铁的N极插入圆形闭合线圈时得到图（甲）内①所示图线，现用该磁铁，如图（乙）所示，从很远处按原方向沿一圆形线圈的轴线匀速运动，并穿过线圈向远处而去，图（丙）中较正确地反映线圈中电流I与时间t关系的是________。
12. 图甲为教学用可拆变压器，A、B线圈均由材料和直径相同的导线绕制而成。

（1）某同学用多用电表欧姆挡分别测量A、B线圈的电阻值，发现A线圈电阻约为B线圈电阻的2倍，则可推断__________线圈的匝数多（选填“A”或“B”）；
（2）为探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，在图乙中该同学把线圈A与学生电源连接，另一个线圈B与小灯泡连接。其中线圈A应连到学生电源的__________（选填“直流”或“交流”）输出端上；
（3）将与灯泡相连的线圈B拆掉部分匝数，其余装置不变，继续实验，则灯泡亮度__________（选填“变亮”或“变暗”）；
（4）某次实验时，变压器原、副线圈的匝数分别为220匝和110匝，学生电源输出端电压的有效值为6V，则小灯泡两端电压的有效值可能是__________。
A.12V B.6V
三、计算题。（共3小题，13题8分，14题10分，15题12分，共30分）
13. 如图所示，一个带负电的粒子以速度v由坐标原点射入磁感应强度为B的匀强磁场中，速度方向与x轴、y轴均成45°。已知该粒子电量为，质量为m，则画图并求解该粒子通过x轴和y轴的坐标分别是多少？
14. 如图甲所示，间距为的长直平行导轨固定在水平面上，虚线与导轨垂直，在其右侧有垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为，质量均为的金属棒P、Q垂直放在导轨上，P、Q与导轨间的动摩擦因数均为，P棒到存在一段距离，时刻起，P棒始终受到一方向水平向右、大小为的恒定拉力作用，其运动的图像如图乙所示，其中到的图像为直线。已知P、Q棒接入电路的总电阻为，运动过程中两棒未发生碰撞，不计导轨的电阻，重力加速度取。求：
（1）金属棒与导轨间的动摩擦因数大小；
（2）P棒刚进入磁场时的加速度大小；
15. 如图所示，一个半径为r的半圆形线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里（与ab垂直）的匀强磁场，磁感应强度为B，M和N是两个集流环，负载电阻为R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，求：
（1）感应电动势的最大值；
（2）从图示位置起转过转的时间内，通过负载电阻R的电荷量；
（3）电流表的示数。