2022菏泽高二下学期期中考试物理试题含答案

2021一2022学年度第二学期期中考试

高二物理试题（A）

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。

1. 某小型发电机在外力驱动下发生转动，其感应电动势图像如图所示，下列描述正确的是（　　）

A. 发电机线圈转动的角速度为

B. t=0.1s时，穿过发电机线圈平面的磁通量最大

C. 感应电动势的瞬时值表达式为

D. t=0.2s时，穿过发电机线圈平面的磁通量变化率最大

2. 如图所示，扇形铜框在绝缘细杆作用下绕点O在同一水平面内快速逆时针转动，虚线把圆环分成八等份，其中虚线为匀强磁场的理想边界，扇形铜框恰好可以与其中一份重合。下列线框停止最快的是（　　）

A.  B.

C.  D.

3. 为了对企业排污进行实时监管，在相关企业排污管道上安装一种污水流量计，其原理如图所示。废液内含有大量正、负离子，从圆柱形管道右侧流入，穿过垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，从左侧流出。已知流量值Q等于单位时间通过管道横截面的液体的体积。下列说法正确的是（　　）

A. 图中M点的电势高于N点电势

B. 当污水中离子浓度升高，M、N两点电压将增大

C. 只需要测量磁感应强度B及M、N两点电压U，就能够推算污水的流速

D. 只需要测量磁感应强度B、直径d及M、N两点电压U，就能够推算污水的流量

4. 如图所示，真空匀强磁场中，一质量为m的直导线两端用两平行绝缘细线悬挂于O、O′两点，O、O′间距离为L。当导线中通入电流I，导线再次保持静止时，两悬线与竖直方向夹角均为θ=30°。则匀强磁场的磁感应强度的最小值为（　　）

A.  B.  C.  D.

5. 如图甲所示的电路中，灯泡电阻为R，A1、A2为完全相同的电流传感器（内阻不计）。闭合开关K，得到如图乙所示的图像，电源电动势为E，内阻r，则（　　）

A.

B.

C. 断开开关时，小灯泡会明显闪亮后逐渐熄灭

D. 闭合开关时，自感线圈中电流为零，其自感电动势也为零

6. 如图（甲）所示，两足够长的光滑平行金属导轨水平放置于竖直向下的匀强磁场中，导轨的一端接有阻值为R的电阻。阻值为R的导体棒ab在外力作用下运动，其速度变化规律如图（乙）所示，运动过程中棒始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，不计导轨电阻，则金属棒两端电压Uab随时间t变化的关系图像正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

7. 为了测量储罐中不导电液体的高度，设计如图所示电路。当开关从a拨到b时，由电感L与电容C构成的回路中产生振荡电流。下列描述正确的是（　　）

A. 当罐中的液面上升时，电容器的电容不变

B. 当罐中的液面上升时，电容器的电容减小

C. 当罐中的液面下降时，LC回路的振荡频率减小

D. 当罐中的液面下降时，LC回路的振荡频率增大

8. 如图所示，线圈绕在软铁芯上，a和c分别是线圈的两个端点，b是线圈的中心抽头。a和b分别与水平放置的平行金属导轨连接，导轨内充满竖直向下的匀强磁场，金属棒MN放置于导轨上，与导轨接触良好。经测量a、b、c三点的电势满，关于金属棒MN的运动描述正确的是（　　）

A. 向右加速 B. 向右减速 C. 向左加速 D. 向左减速

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9. 如图所示，矩形导线框面积为S、电阻为r、匝数为N。从图示位置开始，绕对称轴OO′以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动。外电路接有定值电阻R。下列说法正确的是（　　）

A. R两端电压的最大值

B. 电阻R的发热功率为

C. 一个周期内通过R的电荷量为0

D. 线框中交变电流的电动势

10. 粒子回旋加速器结构如图所示，有磁感应强度为B的匀强磁场垂直于回旋加速器在A点释放初速度为零、质量为m、电荷量为q的粒子，粒子最后从出口处射出并获得最大动能，加速电压为U，则下列说法正确的是（　　）

A. D形盒的最大半径为

B. 粒子在加速器中运动的圈数为

C. 减小加速电压，粒子从加速器射出时的动能变小

D. 若磁感应强度B增大，交流电频率f必须适当增大才能正常工作

11. 如图所示，理想变压器原线圈匝数为n1，匝数为n2的副线圈串联一个灯泡，匝数为n3的副线圈串联两个灯泡。原线圈串联一个灯泡后，接到电压为U的正弦交变电源两端，四个灯泡均能正常发光，此时通过原线圈的电流为I1，通过副线圈n2的电流及其两端的电压分别为I2和U2，通过副线圈n3的电流及其两端的电压分别为I3和U3。已知四个灯泡完全相同。则（　　）

A. I1：I2=1：1 B. I1：I3=1：1 C. U1：U3=3：1 D. .n1：n2=3：1

12. 如图所示，宽度为L的U型光滑金属导体框固定在绝缘水平面上，ef左侧为圆弧形轨道；ef右侧导轨水平且处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。长度为L、质量为m、电阻为r的金属棒ab从距离水平面高度为h的位置由静止释放，沿导体框进入匀强磁场区域。已知棒在运动过程中始终未脱离轨道且接触良好，其他电阻不计。则（　　）

A. ef右侧轨道的最小长度

B. 整个过程中，金属棒产生焦耳热为

C. 整个过程中，通过金属棒的电荷量为

D. 金属棒刚运动到ef位置时，受到的安培力大小为

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器结构如图所示。

（1）原线圈中接入的电源是_________；

A.接入电压为220V交流电源

B.接入学生电源12V以下直流输出端

C.接入学生电源12V以下交流输出端

（2）用匝数匝和匝的变压器，实验测量数据如表：

根据测量数据可判断原线圈匝数为________匝。（填“400”或“800”）

（3）一次实验中，变压器原、副线圈的匝数分别为400匝和200匝，测得的电压分别为8.00V和3.90V，据此可知电压比与匝数比并不相等，主要原因是________（至少说出两个原因）。

14. 某同学利用光敏电阻设计自动控制装置，模拟控制路灯自动在白天关闭，黑夜打开，器材如下。

A直流电源E1（6V，不计内阻）：

B.低压交流电源E2（12V）：

C.路灯灯泡（两个）

D.定值电阻R0=60Ω

E.光敏电阻R1

F.电磁开关

G.导线、开关等

（1）电磁开关的内部结构如图1所示。1、2两接线柱接励磁线圈（电磁铁上绕的线圈），3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接，作为路灯的开关。当流过励磁线圈的电流大于某个值时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开，路灯熄灭。该同学首先用多用电表的欧姆挡测量励磁线圈的电阻，将选择开关置于“×10”挡，调零后测量时的示数如图2所示，则励磁线圈的电阻约为________Ω。

（2）如图所示，选择电源并用笔画线代替导线，将自动控制电路补充完整。________

（3）设计要求当流过励磁线圈的电流为10mA时点亮路灯，此时光敏电阻的阻值为________Ω。

（4）某市区路段利用该装置管理路灯，一段时间后巡查员发现，光照情况良好的情况下，路灯仍然亮着，电路及电子元件无损坏。请分析原因，并提出一种解决方案。________

15. 间距为L=0.8m的两平行金属导轨端接有直流电源（电动势E=3.6V、内阻r=0.6Ω）和滑动变阻器R（阻值足够大），导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，如图所示在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.2T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。一质量m=0.04kg、内阻不计的导体棒垂直于导轨放在金属导轨上，当R=1.2Ω时导体棒恰好要滑动。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导轨足够长，金属导轨电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。（已知sin37°=0.60，cos37°=0.80）求：

（1）导体棒受到安培力的大小和方向；

（2）导体棒与导轨间的摩擦因数。

16. 如图所示，远程输电模拟电路图。输入电压为U1=25V，输电线总电阻为r=2Ω，其中降压变压器原副线圈匝数比n3：n4=18：1.用电器两端电压U4=12V，其功率P4=432W，若不计变压器损失的能量。求：

（1）高压输电线中的电流强度I2；

（2）升压变压器原、副线圈的匝数比n1：n2。

17. 如图所示，足够长的粗糙平行金属导轨，间距d=0.50m，导轨平面与水平面间夹角θ=53°，上端连接一个电阻R=0.5Ω。导轨之间存在着多个竖直向上的匀强磁场，磁场边界为矩形，导轨为两条边界，上下边界宽为L=0.4m，相邻磁场区域上下边界间的距离为L。将一根不计电阻、质量为m=0.050kg的金属棒平行于磁场边界放在导轨上，距磁场B上边界距离为L的位置。由静止释放金属棒后，金属棒在各磁场中匀速下滑。己知金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好，导轨的电阻不计；金属棒与导轨间的摩擦因数μ=0.5。g取10m/s2，，。求：

（1）金属棒离开磁场B1的速度大小；

（2）金属棒穿过磁场B1的过程中电阻R上产生的热量Q；

（3）金属棒穿过第n（n=1，2，3……）个磁场的过程中电阻R的功率。

18. 在真空空间中建立平而直角坐标系，如图所示。第一象限中存在垂直于平面向里的半圆形边界匀强磁场，边界与坐标轴相切于、M两点，直径MN长为L，磁感应强度为B；MN右侧空间中存在与y轴负方向夹角为θ=30°的匀强电场E（大小未知）。第二象限内存在沿x轴正方向的匀强电场E，第三、四象限内存在垂直于平面向外的匀强磁场；x轴上OM之间放置一个离子收集板。第二象限内，氙离子（Xe2+）从静止释放，经电场加速后从A点进入半圆形边界匀强磁场，经N点进入电场，再经x轴上的P点（未画出）进入第四象限，最终打在OM之间的收集板上，已知单个离子的质量为m、电荷量为2e，在第一象限电场中的位移方向与x轴正方向夹角为θ，忽略离子间的相互作用，不计重力。

（1）求氙离子进入第一象限时速度的大小v；

（2）求匀强电场场强大小E；

（3）磁感应强度大小B'的取值范围。

2021一2022学年度第二学期期中考试

高二物理试题（A）

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。

【1题答案】

【答案】A

【2题答案】

【答案】D

【3题答案】

【答案】D

【4题答案】

【答案】A

【5题答案】

【答案】B

【6题答案】

【答案】A

【7题答案】

【答案】D

【8题答案】

【答案】C

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

【9题答案】

【答案】BC

【10题答案】

【答案】BD

【11题答案】

【答案】ABD

【12题答案】

【答案】ACD

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

【13题答案】

【答案】    ①. C    ②. 800    ③. 有漏磁、铁芯发热

【14题答案】

【答案】    ①. 200    ②.     ③. 340    ④. 同等天气状况，相同时刻光照强度基本相同，光敏电阻阻值相等，不能断开电源因为励磁线圈电流变小，原因可能是电源使用时间长了，内阻变大了，需要更换直流电源

【15题答案】

【答案】（1）0.32N  ，平行于斜面向上；（2）

【16题答案】

【答案】（1）=2A；（2）

【17题答案】

【答案】（1）；（2）；（3）

【18题答案】

【答案】（1）；（2）；（3）