山东省菏泽市2023-20224学年高二下学期期中联考物理试卷(A)(原卷版+解析版)
展开高二物理试题(A)
2024.4
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
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. 下列与电磁感应有关的四幅图中说法正确的是( )
A. 甲图,变化的磁场激发出感生电场,自由电荷在感生电场的作用下定向移动,从而形成感应电流
B. 乙图,磁块在没有裂缝的铝管中由静止开始下落做的是自由落体运动
C. 丙图,是麦克斯韦验证了电磁波存在的实验装置
D. 丁图,断开开关的瞬间,因原线圈中没有电流,所以副线圈中也没有电流
2. 如图,将线圈、电容器、电源和单刀双掷开关连成电路。先把开关置于电源一侧,为电容器充电;稍后再把开关置于线圈一侧,使电容器通过线圈放电。设该振荡电路的周期为T,从开关置于线圈一侧开始计时,下列说法中正确的是( )
A. 时间内,回路中电流减小
B. 时间内,电流自上而下流过线圈
C. 时间内,电容器两极板间电场强度增大
D. 时间内,电场能转化为磁场能
3. 如图,是一种延时继电器的示意图,铁芯上有线圈A和B,线圈A跟电源连接,线圈B两端连在一起,构成闭合电路。在断开开关S时,弹簧K并不会立刻将衔铁D拉起而使触头C(连接工作电路)离开,而是过一小段时间后才执行这个动作。下列说中正确的是( )
A. 断开开关S时,线圈B中产生逆时针的电流(俯视)
B. 若仅去掉线圈B中的铁芯,继电器的延时效果不受影响
C. 若仅改变线圈B的材料,继电器的延时效果不受影响
D. 若线圈B两端未连接,断开开关S时,衔铁D立刻被拉起
4. 如图,半径为R的圆周上有A、B、C、D四个点,,其中A、B处各固定一根垂直于纸面向里的通电直导线,导线中电流大小相等。在该圆形区域平面内再加上一大小为B0的匀强磁场(图中未画出),C处的磁感应强度恰好为0。下列说法中正确的是( )
A. 匀强磁场的方向平行于AB指向B
B. D处磁场的磁感应强度大小为2B0
C. 若将A中的电流反向,则AB连线中点处磁场方向垂直AB指向C
D. 若将B中的电流反向,则D处的磁感应强度大小为0
5. 无线充电技术的应用,让手机摆脱了充电线的牵制,手机使用者做到了“随用随拿,随放随充”。如图,为一款国产5G手机无线充电的工作原理示意图,其中主要部件为充电板中的送电线圈和手机中的受电线圈。无线充电过程中,下列说法正确的是( )
A. 充电的原理是自感现象
B. 将送电线圈接到稳恒直流电源上也可以为手机电池充电
C. 受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变
D. 改变受电线圈的匝数,受电线圈中交变电流的频率不变
6. 两个电阻相同、面积均为S的单匝线圈,分别放在如图甲、乙所示的磁场中,甲图是磁感应强度大小为B0的匀强磁场,矩形线圈在磁场中以周期T绕OA轴匀速转动,转轴为磁场区域左边界;乙图磁场变化规律为。从图示位置开始计时,一个周期内通过甲、乙两个线圈电流有效值之比为( )
A. B. C. D.
7. 如图,在长方形ACDE中,O点为两对角线AD、CE的交点,F点为OD上的一点,且AE=AO=d,OF=2FD。三角形AOE内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B;三角形AOC内无磁场;三角形COD和DOE内分别有垂直纸面向里和垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小未知。现有一质量为m、电荷量为q的粒子(重力不计)以一定初速度从A点沿∠OAE的角平分线垂直磁场射入,粒子恰好依次经过O、F点且从D点射出磁场。则( )
A. 粒子带正电
B. 粒子的初速度为
C. 三角形COD和DOE内的磁感应强度大小分别为2B、3B
D. 粒子从A点到D点经历的时间为
8. 一理想变压器所在电路如图所示,M、N之间接入电压有效值为U的交变电流,图中R1、R2、R3均为定值电阻,且阻值相等。已知两个副线圈的匝数相等,均等于原线圈匝数的一半,图中电表均为理想电表,最初开关S断开,滑动触头P处于副线圈最下端。下列说法中正确的是( )
A. 保持开关S断开,向上滑动触头P,R3消耗功率增大
B. 闭合开关S,向上滑动触头P,电流表示数减小
C. 保持滑动触头P位置不变,闭合开关S,变压器输出功率增大
D. 保持滑动触头P位置不变,闭合开关S,电压表示数增大
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题意要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 某小型水电站发电机的输出功率为100kW,发电机的电压为250V,通过升压变压器升压后使用2kV高压向远处输电,最后用户端经降压变压器得到的电压为220V,功率为95kW。下列说法正确的是( )
A. 输电线的电流是45A
B. 输电线的电阻是2Ω
C. 升压变压器原、副线圈匝数之比是1∶4
D. 降压变压器原、副线圈匝数之比是95∶11
10. 如图所示,L是一自感系数很大的线圈,其自身电阻为R0,A和B是两个完全相同的灯泡,R是一定值电阻,其阻值大于R0。下列说法中正确的是( )
A. S闭合时,A逐渐变亮,B立即亮,稳定后两灯泡亮度不同
B S闭合时,A逐渐变亮,B立即亮,稳定后两灯泡亮度相同
C. S断开后,A逐渐熄灭,B先闪亮一下,然后逐渐熄灭
D. S断开后,通过电阻R电流与其原来的电流方向相同
11. 回旋加速器两个D形金属盒和一高频交流电源两极相连,金属盒半径为R,电源电压大小为U,两盒间狭缝的间距为d,两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,粒子源置于盒的圆心附近。若粒子源射出的粒子电荷量为q,质量为m,初速度为0,不考虑粒子在电场中的运动时间。则下列说法正确的是( )
A. 所加高频交流电源的频率为
B. 粒子第二次与第一次在磁场中做圆周运动的半径之比为
C. 粒子从粒子源射出至动能达到最大所需的时间为
D. 粒子从粒子源射出至离开回旋加速器在电场中走过的路程为
12. 如图甲,虚线框内存在垂直直面向里的匀强磁场,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示,一固定的金属线圈abcd有部分处于磁场中。则线圈中产生的电动势e、电流i、焦耳热Q、线框受到的安培力F与时间t的关系可能正确的是( )
A B.
C. D.
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 如图,是“探究影响感应电流方向的因素”实验装置:
(1)关于该实验,下列说法正确的是( )
A. 开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片滑到最右端
B. 开关闭合后,线圈A从线圈B中拔出和插入的过程电流计指针偏转方向相反
C. 开关闭合后,将滑动变阻器的滑片匀速滑动使接入电路的阻值逐渐减小,电流计指针不发生偏转
D. 电流计指针偏转方向和螺线管B的绕线方向无关
(2)连好电路后,若在闭合开关时发现电流计的指针向左偏了一下,则
①合上开关后,将A线圈插入B线圈过程中,电流计指针将_________偏转;
②A线圈插入B线圈后,若将滑动变阻器的滑片向左滑动,电流计的指针将__________偏转。(结果均填“向左”、“向右”或“不”)
14. 热敏电阻应用广泛,某热敏电阻Rt在不同温度下的阻值如下表:
(1)根据表中数据,在图甲所示的坐标系中描绘出阻值随温度变化的曲线。
(2)将该热敏电阻用于如图乙所示的火灾报警器电路中,其中R1为滑动变阻器,R2、R3为定值电阻,阻值分别为1kΩ、3kΩ,E为电源,内阻不计。报警器接在A、B两点之间,当A点的电势低于B点的电势时报警器开始报警。闭合S后,若出现火灾,要求热敏电阻的温度为75℃时报警器开始报警,滑动变阻器的阻值应调节为_________kΩ。(结果保留两位有效数字)。
(3)若想降低报警温度,只需将滑动变阻器的滑片向___________(填“左”或“右”)移动即可。
(4)若电源内阻不能忽略,____________(填“会”或“不会”)影响报警温度。
15. 如图,甲是一台手摇交流发电机,乙为其结构示意图。面积S=0.05m2、匝数N=100匝的矩形线圈,在磁感应强度的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动,转速n=300r/min。该线圈转动过程中所产生的交流电通过M、N与外电路连接,其中灯泡电阻R=4Ω,线圈电阻r=1Ω,电压表可视为为理想电表。求:
(1)电压表的示数:
(2)线圈由图示位置转过90°的过程中,通过小灯泡的电荷量。
16. 如图所示,不计电阻的金属导轨固定在水平桌面上,间距为d,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面成θ角斜向下,导轨左侧接入电动势为E、内阻为r的直流电源。现将一质量为m、接入电路的电阻为R的金属杆垂直放在导轨上且接触良好,闭合开关,金属杆开始在导轨上滑动。已知金属杆和导轨间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。求:
(1)闭合开关瞬间金属杆受到的安培力;
(2)闭合开关瞬间金属杆加速度的大小。
17. 如图,固定有倾斜、水平两段光滑平行金属导轨,导轨间距均为L,其中ab、cd所在平面与水平面成θ角,ac之间接有阻值为R的电阻,ef、gh足够长,且用一小段光滑绝缘材料与ab、cd平滑连接。整个空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B0。导体棒乙静置在水平导轨上,与导轨连接处距离为S,导体棒甲从距离倾斜导轨底端2L处由静止释放,滑到水平导轨上后恰好未与导体棒乙碰撞。已知导体棒甲、乙的质量均为m,接入电路的电阻均为R,导轨电阻忽略不计,重力加速度为g。求:
(1)导体棒甲到达倾斜导轨底端时的速度大小v0;
(2)导体棒甲在倾斜导轨上的滑行时间t;
(3)整个过程电路中产生的焦耳热Q。
18. 如图,在xOy平面内存在以(0,d)为圆心半径为d的圆形磁场,磁场方向垂直纸面向外;x轴上方,0≤y≤2d,2d≤x≤d区域内存在沿x轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E(E未知);x轴下方,以平行于x轴的直线ab为界,ab上方存在垂直纸面向外的匀强磁场,ab下方存在垂直纸面向里的匀强磁场和沿y轴正方向、大小也为E(E未知)的匀强电场;已知ab到x轴的距离为,与y轴交点为c,三个区域磁感应强度大小均为B。一群质量为m,电荷量为+q的粒子均匀分布在,0≤y≤2d的区域内,初速度可视为0,经电场加速后进入圆形磁场区域,经磁场偏转后汇聚到坐标原点O,忽略粒子间的相互作用及其所受到的重力。求:
(1)匀强电场场强E的大小;
(2)粒子能打在分界线ab上的区域长度及到达分界线ab上的粒子占总粒子数的比例η(不考虑两次及以上进入x轴下方的粒子);
(3)在O点沿x轴正方向运动粒子进入x轴下方后,从第1次经过分界线ab到第2次经过分界线ab沿x轴方向运动的距离。
温度/℃
60
70
80
90
100
电阻/kΩ
9.2
5.6
3.4
2.4
1.6
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