遼寧省部分重點(diǎn)高中強(qiáng)基協(xié)作體2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期...

更新時(shí)間：2023-02-14 瀏覽次數(shù)：64 類型：期末考試

一、單選題

1. (2023高二上·遼寧期末) 甲、乙、丙、丁四幅圖分別是回旋加速器、磁流體發(fā)電機(jī)、速度選擇器、質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)示意圖，下列說法中正確的是（）

A . 圖甲中增大交變電場(chǎng)的電壓可增大粒子的最大動(dòng)能 B . 圖乙中可以判斷出通過R的電流方向?yàn)閺腶到b C . 圖丙中粒子沿PQ向右或沿QP向左直線運(yùn)動(dòng)的條件都是 $\text{[math]}$ D . 圖丁中在分析同位素時(shí)，磁場(chǎng)中半徑最小的粒子對(duì)應(yīng)質(zhì)量也一定最小

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2. (2023高二上·遼寧期末) 如圖，兩根傾斜金屬導(dǎo)軌 $\text{[math]}$ 與水平面的夾角 $\text{[math]}$ ，兩導(dǎo)軌間距為d =0.6m，金屬棒 $\text{[math]}$ 的質(zhì)量為 $\text{[math]}$ ， g=10 $\text{[math]}$ ，放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌垂直。磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B =1T，方向垂直導(dǎo)軌平面向下，電源的電動(dòng)勢(shì)為E =5V，R為滑動(dòng)變阻器，其他電阻不計(jì)，金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 μ=0.5，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使金屬棒在導(dǎo)軌上靜止。關(guān)于滑動(dòng)變阻器R的阻值的取值范圍，下列說法正確的是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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3. (2023高二上·遼寧期末) 如圖所示，垂直水平面的正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，有一位于光滑水平桌面內(nèi)的、電阻均勻的正方形導(dǎo)體框abcd，現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝兩個(gè)方向以v、3v速度勻速拉出磁場(chǎng)，則導(dǎo)體框從兩個(gè)方向移出磁場(chǎng)的兩過程中（）

A . 導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反 B . 導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱相同 C . 導(dǎo)體框邊ab兩端電勢(shì)差相同 D . 通過導(dǎo)體框截面的電量相同

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4. (2023高二上·遼寧期末) 如圖所示，LC電路中，電容C為0.4μF，電感L為1mH。已充電的平行板電容器兩極板水平放置。開關(guān)S斷開時(shí)，極板間有一帶電灰塵恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，灰塵開始在電容器內(nèi)運(yùn)動(dòng)（設(shè)灰塵未與極板相碰），此時(shí)開始計(jì)時(shí)，在一個(gè)振蕩周期內(nèi)，下列說法正確的是（　?。?

A . $\text{[math]}$ 時(shí)，回路中電流變化最快 B . $\text{[math]}$ 時(shí)，灰塵的速度最大 C . $\text{[math]}$ 時(shí)，灰塵的加速度最大 D . $\text{[math]}$ 時(shí)，線圈中磁場(chǎng)能最大

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5. (2023高二上·遼寧期末) 如圖，兩條間距為L(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面（紙面）內(nèi)，其左端接一阻值為R的電阻；一金屬棒垂直放置在兩導(dǎo)軌上；在MN左側(cè)面積為S的圓形區(qū)域中存在垂直于紙面向里的均勻磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B=kt，式中k為常量，且k>0；在MN右側(cè)區(qū)域存在一與導(dǎo)軌垂直、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B₀、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。t=0時(shí)刻，金屬棒從MN處開始，在水平拉力F作用下以速度v₀向右勻速運(yùn)動(dòng)。金屬棒與導(dǎo)軌的電阻及摩擦均可忽略。則（）

A . 在t時(shí)刻穿過回路的總磁通量為B₀Lv₀t B . 電阻R上的電流隨時(shí)間均勻增大 C . 在時(shí)間Δt內(nèi)流過電阻的電荷量為 $\text{[math]}$ Δt D . 金屬棒所受的水平拉力F隨時(shí)間均勻增大

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6. (2023高二上·遼寧期末) 如圖所示為模擬遠(yuǎn)距離輸電的部分測(cè)試電路。a、b端接電壓穩(wěn)定的正弦交流電源，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為k且 $\text{[math]}$ ，定值電阻 $\text{[math]}$ ，電流表、電壓表均為理想電表，其示數(shù)分別用I和U表示。當(dāng)向上調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器 $\text{[math]}$ 的滑片P時(shí)，電流表、電壓表示數(shù)變化量分別用 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 表示。則以下說法正確的是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . 電阻 $\text{[math]}$ 消耗的功率 $\text{[math]}$ D . 電源的輸出功率一定增大

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7. (2023高二上·遼寧期末) 如圖所示，輕質(zhì)彈簧下端固定在水平地面上，上端連接一輕質(zhì)薄板。 $\text{[math]}$ 時(shí)刻，一物塊從其正上方某處由靜止下落，落至薄板上后和薄板始終粘連，粘接時(shí)間可忽略，其位置隨時(shí)間變化的圖像（ $\text{[math]}$ ）如圖乙所示，其中 $\text{[math]}$ 時(shí)物塊剛接觸薄板。彈簧形變始終在彈性限度內(nèi)，空氣阻力不計(jì)，重力加速度 $\text{[math]}$ ，則（）

A . $\text{[math]}$ 時(shí)物塊的加速度等于重力加速度 B . $\text{[math]}$ 時(shí)物塊的加速度小于重力加速度 C . 該物塊與薄板粘連后振動(dòng)的周期為 $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ 后物塊坐標(biāo)位置隨時(shí)間變化關(guān)系為 $\text{[math]}$

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二、多選題

8. (2023高二上·遼寧期末) 如圖所示，由N匝導(dǎo)線組成的矩形導(dǎo)線框，從圖示位置開始。以角速度ω在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞對(duì)稱軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。線框面積為S，線框總電阻為r，外電路接有電阻R和二極管D．二極管D具有單向?qū)щ娦?，即正向電阻為零。反向電阻無窮大。下列說法正確的是（）

A . 線框中交變電流的電動(dòng)勢(shì) $\text{[math]}$ B . 電阻R的發(fā)熱功率為 $\text{[math]}$ C . R兩端電壓的最大值 $\text{[math]}$ D . 一個(gè)周期內(nèi)通過R的電荷量為 $\text{[math]}$

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9. (2023高二上·遼寧期末) 如圖所示，一粒子發(fā)射源P位于足夠大絕緣板AB的上方 $\text{[math]}$ 處，能夠在紙面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射速率為v、電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子。空間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，不考慮粒子間的相互作用和粒子重力，已知粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑大小恰好為d，則（）

A . 粒子能打在板上的區(qū)域長(zhǎng)度是 $\text{[math]}$ B . 粒子能打在板上的區(qū)域長(zhǎng)度是 $\text{[math]}$ C . 粒子從出發(fā)至打到板上的最短時(shí)間為 $\text{[math]}$ D . 粒子從出發(fā)至打到板上的最長(zhǎng)時(shí)間為 $\text{[math]}$

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10. (2023高二上·遼寧期末) “日”字型硬質(zhì)導(dǎo)線框如圖所示，線框的ac，bd邊長(zhǎng)為2L（電阻不計(jì)），三條短邊ab、ef、cd長(zhǎng)均為L(zhǎng)、電阻均為R，ef位于線框正中間。線框下方有一寬度為L(zhǎng)的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，磁場(chǎng)的上、下邊界水平，且cd邊與磁場(chǎng)邊界平行。當(dāng)cd距磁場(chǎng)上邊界一定高度時(shí)無初速釋放線框，線框cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框恰好勻速運(yùn)動(dòng)，下落過程中線框始終在豎直面內(nèi)。已知線框質(zhì)量為m，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則下列判斷正確的是（）

A . 釋放時(shí)cd邊到磁場(chǎng)上邊界高度為 $\text{[math]}$ B . 線框通過磁場(chǎng)過程中，e、f兩點(diǎn)間電勢(shì)差始終為 $\text{[math]}$ C . 線框通過磁場(chǎng)過程中流過ab邊的電流大小不變 D . cd邊通過磁場(chǎng)過程中，ab邊產(chǎn)生的焦耳熱為 $\text{[math]}$

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三、實(shí)驗(yàn)題

11. (2023高二上·遼寧期末) 利用圖甲電路測(cè)量某電池的內(nèi)阻，其中AB 為一段粗細(xì)均勻的鉛筆芯，筆芯上套有一金屬滑環(huán) $\text{[math]}$ （寬度和電阻不計(jì)，與筆芯良好接觸并可自由移動(dòng)）。實(shí)驗(yàn)器材還有：標(biāo)準(zhǔn)電池（電動(dòng)勢(shì)為 $\text{[math]}$ ，內(nèi)阻不計(jì)），電阻箱（最大阻值為 $\text{[math]}$ ），靈敏電流計(jì)G（量程為 $\text{[math]}$ ），待測(cè)電池（電動(dòng)勢(shì) $\text{[math]}$ 小于 $\text{[math]}$ ，內(nèi)阻 $\text{[math]}$ 未知），開關(guān)3個(gè)，刻度尺、導(dǎo)線若干等。

主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

a .測(cè)量出鉛筆芯A 、B 兩端點(diǎn)間的距離 $\text{[math]}$ ；

b .將電阻箱調(diào)至某一阻值R ，閉合開關(guān) $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，移動(dòng)滑環(huán)P 使電流計(jì)G示數(shù)為零，測(cè)量出此時(shí)的AP 長(zhǎng)度L ；

c .改變電阻箱的阻值R ，重復(fù)步驟b ，記錄下多組R 及對(duì)應(yīng)的L 值。

回答以下問題：
1. （1）步驟b 中，移動(dòng)滑環(huán)P 使G的示數(shù)為零。此時(shí)電阻箱兩端電壓 $\text{[math]}$ （用 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 表示）。
2. （2）利用記錄的多組R 、L 數(shù)據(jù)，作出 $\text{[math]}$ 圖像如圖乙，則 $\text{[math]}$ 隨 $\text{[math]}$ 變化的關(guān)系式為 $\text{[math]}$ （用 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 表示），根據(jù)圖像可得待測(cè)電池的內(nèi)阻 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （保留兩位有效數(shù)字）。
3. （3）在步驟 $\text{[math]}$ 的操作過程中，若無論怎樣移動(dòng)滑環(huán) $\text{[math]}$ ，也無法使G的示數(shù)為零，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，有一個(gè)開關(guān)未閉合，你認(rèn)為未閉合的開關(guān)是（填“ $\text{[math]}$ ”“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）。
4. （4）本實(shí)驗(yàn)中若標(biāo)準(zhǔn)電池的內(nèi)阻不可忽略，則待測(cè)電池內(nèi)阻的測(cè)量結(jié)果將（填“偏大”“不變”或“偏小”）。
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12. (2023高二上·遼寧期末) 某同學(xué)在“探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，
1. （1）用游標(biāo)卡尺測(cè)小球的直徑如圖a所示，其值為 $\text{[math]}$ ；用秒表記錄了單擺全振動(dòng) $\text{[math]}$ 次所用的時(shí)間如圖b所示，秒表讀數(shù)為s；
2. （2）若測(cè)得的重力加速度數(shù)值大于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊膶?shí)際值，造成這一情況的原因可能是________（選填下列選項(xiàng)前的序號(hào)）
  
  A . 測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí)，把擺線的長(zhǎng)度當(dāng)成了擺長(zhǎng) B . 擺線上端未牢固地固定于 $\text{[math]}$ 點(diǎn)，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線越擺越長(zhǎng) C . 測(cè)量周期時(shí)，誤將擺球 $\text{[math]}$ 次全振動(dòng)的時(shí)間 $\text{[math]}$ 記為了 $\text{[math]}$ 次全振動(dòng)的時(shí)間，并由計(jì)算式 $\text{[math]}$ 求得周期 $\text{[math]}$ D . 擺球的質(zhì)量過大
3. （3）在與其他同學(xué)交流實(shí)驗(yàn)方案并糾正了錯(cuò)誤后，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，他決定用圖像法處理數(shù)據(jù)，并通過改變擺線長(zhǎng)，測(cè)得了多組擺線長(zhǎng) $\text{[math]}$ 和對(duì)應(yīng)的周期 $\text{[math]}$ ，并用這些數(shù)據(jù)作出 $\text{[math]}$ 圖像如圖甲所示，并根據(jù)圖線擬合得到方程 $\text{[math]}$ 。由此可以得出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?img class="mathml" src="http://math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmrow%3E%3Cmi%3Eg%3C%2Fmi%3E%3Cmo%3E%3D%3C%2Fmo%3E%3C%2Fmrow%3E%3C%2Fmath%3E" style="max-width:100%;vertical-align: middle;"> $\text{[math]}$ （取 $\text{[math]}$ ，計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。
4. （4）這位同學(xué)查閱資料得知，單擺在最大擺角 $\text{[math]}$ 較大時(shí)周期公式可近似表述為 $\text{[math]}$ 。為了用圖像法驗(yàn)證單擺周期 $\text{[math]}$ 和最大擺角 $\text{[math]}$ 的關(guān)系，他測(cè)出擺長(zhǎng)為 $\text{[math]}$ 的同一單擺在不同最大擺角 $\text{[math]}$ 時(shí)的周期 $\text{[math]}$ ，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出如圖乙所示的圖線。設(shè)圖線延長(zhǎng)后與橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為 $\text{[math]}$ ，則重力加速度的測(cè)量值 $\text{[math]}$ （用題中所給字母 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 表示）。
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四、解答題

13. (2023高二上·遼寧期末) 如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy的y軸和虛線 $\text{[math]}$ 之間有垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)Ⅰ，在虛線右側(cè)有垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)Ⅱ，在y軸左側(cè)有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從點(diǎn) $\text{[math]}$ 以初速度 $\text{[math]}$ 沿y軸負(fù)方向射出，該粒子恰好從原點(diǎn)O射出電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)Ⅰ，第一次在磁場(chǎng)區(qū)Ⅰ中的運(yùn)動(dòng)軌跡與 $\text{[math]}$ 相切，不計(jì)粒子重力。求：
1. （1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小；
2. （2）粒子第4次經(jīng)過y軸的位置坐標(biāo)；
3. （3）僅改變磁場(chǎng)區(qū)Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，使粒子第一次在磁場(chǎng)區(qū)Ⅰ中運(yùn)動(dòng)時(shí)，從O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)Ⅰ，從點(diǎn) $\text{[math]}$ 離開磁場(chǎng)區(qū)Ⅰ，要使粒子能經(jīng)過點(diǎn) $\text{[math]}$ （圖中未標(biāo)出），磁場(chǎng)區(qū)Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。
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14. (2023高二上·遼寧期末) 如圖，一傾角為 $\text{[math]}$ 的光滑固定斜面的頂端放有質(zhì)量 $\text{[math]}$ 的U型導(dǎo)體框，導(dǎo)體框的電阻忽略不計(jì)；一電阻 $\text{[math]}$ 的金屬棒 $\text{[math]}$ 的兩端置于導(dǎo)體框上，與導(dǎo)體框構(gòu)成矩形回路 $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$ 與斜面底邊平行，長(zhǎng)度 $\text{[math]}$ 。初始時(shí) $\text{[math]}$ 與 $\text{[math]}$ 相距 $\text{[math]}$ ，金屬棒與導(dǎo)體框同時(shí)由靜止開始下滑，金屬棒下滑距離 $\text{[math]}$ 后進(jìn)入一方向垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)邊界（圖中虛線）與斜面底邊平行；金屬棒在磁場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng)，直至離開磁場(chǎng)區(qū)域。當(dāng)金屬棒離開磁場(chǎng)的瞬間，導(dǎo)體框的 $\text{[math]}$ 邊正好進(jìn)入磁場(chǎng)，并在勻速運(yùn)動(dòng)一段距離后開始加速。已知金屬棒與導(dǎo)體框之間始終接觸良好，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小 $\text{[math]}$ ，重力加速度大小取 $\text{[math]}$ 。求：
1. （1）金屬棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受安培力的大小；
2. （2）金屬棒的質(zhì)量以及金屬棒與導(dǎo)體框之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；
3. （3）導(dǎo)體框勻速運(yùn)動(dòng)的距離。
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15. (2023高二上·遼寧期末) 長(zhǎng)度為L(zhǎng)的輕桿和固定在桿自由端上的小鉛球組成一個(gè)單擺，小鉛球的質(zhì)量為m。現(xiàn)在桿上再套一顆同質(zhì)量的珍珠，它可以沿著過距輕桿上端 $\text{[math]}$ 處的水平線自由地滑動(dòng)，如圖所示，求這種異型擺微小振動(dòng)時(shí)的周期。忽略空氣阻力和一切摩擦。

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