安徽省定远中学2022-2023学年高二下学期5月第二次检测物理试卷及答案

定远中学2022-2023学年下学期5月高二第二次检测物理试卷

第I卷（选择题）

一、单选题（本大题共7小题，共28分）

1.  医生将非接触式测温仪靠近但不接触病人额头，即可测得病人体温这类测温仪利用的传感器是

A. 声音传感器 B. 红外线传感器 C. 汽体传感器 D. 压力传感器

2.  振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则
 

A. 若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流由向
B. 若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上板带正电
C. 若磁场正在增强，则电场能正在减少，电容器上板带正电
D. 若磁场正在增强，则电容器正在充电，电流方向由向

3.  如图甲所示，一个单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示。已知磁场的磁感应强度大小为，交流电流表为理想电表，电阻的阻值为，线圈电阻为，其余电阻不计，下列说法正确的是
 

A. 矩形线圈的面积为
B. 矩形线圈产生的交变电流频率为
C. 矩形线圈产生的交变电动势有效值为
D. 时矩形线圈的磁通量变化率为零

4.  为了测量列车运行的速度和加速度的大小，可采用如图甲所示的装置，它由一块安装在列车车头底部的强磁体和埋设在轨道地面的一组线圈及电流测量记录仪组成测量记录仪未画出当列车经过线圈上方时，线圈中产生的电流被记录下来，、为接测量仪器的端口若俯视轨道平面磁场垂直地面向下如图乙，则在列车经过测量线圈的过程中，流经线圈的电流方向 (    )
 

A. 始终沿逆时针方向 B. 先沿逆时针，再沿顺时针方向
C. 先沿顺时针，再沿逆时针方向 D. 始终沿顺时针方向

5.  如图所示，扬声器中有一线圈处于磁场中，当音频电流信号通过线圈时，线圈带动纸盆振动，发出声音。俯视图表示处于辐射状磁场中的半径为的匝圆形线圈线圈平面即纸面，线圈所在处的磁感应强度为，磁场方向如图中箭头所示，在图中当电流沿顺时针方向大小为时，线圈所受安培力大小为(    )
 

A.  B.
C.  D.

6.  年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质形盒、构成，其间留有空隙。下列说法正确的是
 

A. 回旋加速器是利用电场来加速带电粒子，利用磁场使带电粒子旋转
B. 交变电流的周期是带电粒子做匀速圆周运动周期的一半
C. 带电粒子在回旋加速器中不断被加速，因而它做匀速圆周运动的周期越来越短
D. 两形盒间所加交变电压越大，同一带电粒子离开加速器时的动能就越大

7.  如图所示，相距为的两水平直线和分别是水平向里的匀强磁场的边界，磁场的磁感应强度为，正方形线框边长为 、质量为将线框在磁场上方边距为处由静止开始释放，当边进入磁场时速度为，边刚穿出磁场时速度也为从边刚进入磁场到边刚穿出磁场的整个过程中(    )

A. 线框一直都有感应电流
B. 线框一定有减速运动的过程
C. 线框不可能有匀速运动的过程
D. 线框产生的总热量为

二、多选题（本大题共3小题，共12分）

8.  电磁波在现代生活中有着广泛的应用，关于射线和射线，下列说法正确的是(    )

A. 它们在真空中的波长都比紫外线长 B. 它们在真空中的传播速度大小相等
C. 射线的穿透能力比射线强 D. 射线的频率比射线频率小

9.  智能手机中的电子指南针利用了重力传感器和霍尔元件来确定地磁场的方向。某个智能手机中固定着一个矩形薄片霍尔元件，四个电极分别为、、、，薄片厚度为，在、间通入恒定电流、同时外加与薄片垂直的匀强磁场，、间的电压为，已知半导体薄片中的载流子为正电荷，电流与磁场的方向如图所示，下列说法正确的是 (    )
 

A. 板电势高于板电势
B. 磁感应强度越大，越大
C. 增加薄片厚度，增大
D. 将磁场和电流分别反向，板电势低于板电势

10.  如图甲所示，水平面内粗糙导轨、相距为，置于竖直向下的磁感应强度为的匀强磁场中，导轨电阻不计。两根电阻均为相同的金属棒，置于导轨上且与导轨接触良好，电流表内阻不计；若棒在水平外力作用下由静止开始向右运动，电流表示数随时间变化图线如图乙所示，在时刻棒刚要开始运动，下列各种说法中正确的是(    )

A. 棒在 时间内做匀加速直线运动
B. 若在时刻突然撤去外力，此时棒的加速度大小为 
C. 在时间内，通过棒的电量为
D. 在时间内，力做的功为棒的焦耳热、摩擦生热和其增加的动能三者之和

第II卷（非选择题）

三、实验题（本大题共2小题，共18分）

11.（10分）  在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，李辉同学采用了如图所示的可拆式变压器进行研究，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“匝”的匝数．
 

 本实验中，实验室有下列器材

A.可拆变压器铁芯、两个已知匝数的线圈        B.条形磁铁

C.直流电源       多用电表       开关、导线若干

上述器材在本实验中不需要的有          填器材料序号，

本实验中还需用到的器材有          ．

多选对于实验过程，下列说法正确的有          ．

A.为便于探究，应该采用控制变量法

B.变压器的原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡”

C.使用多用电表测电压时，先用最大量程挡试测，再选用适当的挡位进行测量

    因为实验所用电压较低，通电时可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路

实验中，电源接变压器原线圈“”、“”接线柱，副线圈接“”、“”接线柱，当副线圈所接电表的示数为，若变压器是理想变压器，则原线圈的电压应为          ．

A.                          

组装变压器时，李辉同学没有将铁芯闭合，如图所示，原线圈接的学生电源，原副线圈的匝数比为：，副线圈两端接交流电压表，则交流电压表的实际读数可能是          ．

 

A.                     

李辉同学正确组装变压器后，把的学生交流电源接到原线圈“”、“”接线柱相当于匝，副线圈接线“”、“”接线柱，如图所示．在确认电路连接无误的情况下，接在副线圈两端的交流电压表的实际读数可能是 (    )

A.            
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连接交流电源的原线圈是          填或

12. （8分） 某材料的电阻随温度的变化而变化，时的电阻为，在温度时的电阻为。

图甲为其随温度变化的曲线。

请按要求完成下列实验。

根据提供的下列器材设计一个可以测量该热敏电阻在某一温度下阻值的电路温度高于要求误差尽可能小，在图乙虚线框内画出实验电路原理图。

A.热敏电阻，时的阻值

，滑动变阻器，总电阻，额定电流

C.电流表，量程，内阻约

D.电压表，量程，内阻约

E.直流电源，电动势，内阻不计

F.开关，导线若干

正确连接电路后，测量数据如下表：

根据上表可求出热敏电阻的测量值为________测量值较真实值________选填“偏大”、“偏小”或“相等”，此时对应的温度为________。

请举一个生活中应用热敏电阻的实例________。

四、计算题（本大题共3小题，共42分）

13. （12分） 如图所示，匀强磁场的磁感应强，边长的正方形线圈的匝数匝，线圈总电阻，线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动，角速度，外电路电阻，电压表为理想电表．求：
转动过程中线圈中感应电动势的最大值；
电压表的读数；
外电阻消耗的电功率。

14. （14分） 如图，两根足够长的固定光滑平行金属导轨，位于倾角的固定斜面上，导轨上、下端接有阻值的电阻，导轨自身电阻忽略不计，导轨宽度，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度，质量、电阻的金属棒在较高处由静止释放，金属棒在下滑过程中始终与导轨垂直且与导轨接触良好。已知金属棒从静止到速度最大时，通过的电荷量为，。

求：

金属棒下滑的最大速度；

金属棒从静止到速度最大时下滑的位移。

15.  （16分）如图，在半径为、圆心为的圆形区域内存在着磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场。为水平直径，、粒子重力均不计分别从磁场区域下方不同位置以相同速度沿垂直于的方向射入磁场，其中粒子从圆形区域最低点射入，两粒子均从点离开，离开时，粒子速度沿水平方向，粒子与粒子的速度方向夹角为。已知两粒子的质量均为、电量均为，求：
 

两粒子进入磁场时的速度大小；

粒子在磁场中的运动时间。

答案和解析

1.答案： 

解析：非接触式测温仪能将物体发出的发出红外线信号转化为电信号，所以测温仪利用的传感器使用的是红外线传感器。故B正确，ACD错误。
故选B。  

2.答案： 

解析：解：图中磁场的方向向上，根据安培定则可知，电流的方向从上向下，从流向；
A、若磁场正在减弱，则磁场能向电场能转化，电容器正在充电，电场能正在增大，电流方向从流向，故A错误；
B、若磁场正在减弱，电容器正在充电，电流方向从流向，则电容器上板带负电，下极板带正电，故B错误；
、若磁场正在增强，则电场能在向磁场能转化，电容器正在放电，电场能正在减少，放电电流的方向从向，故电容器上极板带正电、下极板带负电，故C正确，D错误。
3.答案： 

解析：

B、由图乙可知产生的交变电流的周期为，则频率为，故B错误；
C、电流有效值为，矩形线圈产生的感应电动势的有效值为，故C错误；
D、时产生的感应电动势最大，由法拉第电磁感应定律知此时矩形线圈的磁通量变化率最大，故D错误；
A、感应电动势最大值为，由，解得，故A正确。  

4.答案： 

解析：车通过线圈时，穿过线圈的磁通量先增大后减小，根据楞次定律可知线圈中产生的电流先沿逆时针方向，再沿顺时针方向，故B正确，ACD错误。
故选B。

5.答案： 

解析：把线圈看成一小段一小段的直导线连接而成，当电流沿顺时针方向时，根据左手定则可知，每一小段直导线受到的安培力都是垂直于纸面向外，则线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外，安培力大小为：
，故ABC错误，D正确；
故选D。  

6.答案： 

解析：A、回旋加速器是利用电场进行加速带电粒子，由于洛伦兹力不做功，所以粒子在磁场中速度大小不变，但速度方向发生偏转，即利用磁场进行偏转的，故A正确；
、粒子在磁场中运动的周期，与粒子的速度无关；利用回旋加速器加速带电粒子时，要求所加交流电的周期与粒子在磁场中运动的周期相同，故BC错误；
D、粒子从型盒中射出时，在磁场中运动的最大半径，其动能，同一带电粒子离开加速器时的动能与加速电压无关，故D错误。
故选：。  

7.答案： 

解析：A.线框完全在磁场中运动时，磁通量不变，没有感应电流产生，故A错误；
线框进入磁场过程，可能做匀速运动、加速运动和减速运动，完全在磁场中做匀加速运动，由于边进入磁场时速度和边刚穿出磁场时速度都是，则线框出磁场过程一定有减速运动，故B正确，C错误；
D.边进入磁场到边刚穿出磁场的过程，根据能量守恒定律得，故D错误。
故选B。  

8.答案： 

解析：射线和  射线都是电磁波，它们的波长都比紫外线短，在真空中传播的速度都是光速，故A错误，B正确；

射线的穿透能力比  射线弱，根据电磁波谱的排列顺序可知，射线的频率比  射线频率小，故C错误，D正确。故选BD。

9.答案： 

解析：A.根据左手定则，电流的方向向里，载流子受力的方向指向端，向端偏转，则点电势高，故A正确；
设左右两个表面相距为，载流子所受的电场力等于洛仑兹力，即：，
设材料单位体积内载流子的个数为，材料截面积为，则
 ，
，
由得：，
所以若保持电流恒定，磁感应强度越大，越大，增加薄片厚度，减小，故B正确，C错误；
D.若磁场和电流分别反向，依据左手定则，则板电势仍高于板电势，故D错误。
故选AB。  

10.答案： 

解析：A.根据得：，由图象可知，则时间内，可知速度与时间成正比，即棒在 时间内做匀加速直线运动，故A正确；
B.若在时刻突然撤去外力，此时对棒：；两棒所受的安培力大小相等，则棒的加速度大小为：，故B正确；
C.根据，可知图象与时间轴所围的面积等于电量，则由图象可知在时间内，通过棒的电量为，故C正确；
D.在时间内，力做的功为和棒的焦耳热、摩擦生热和其增加的动能四者之和，故D错误。  

11.答案：；低压交流电源；；；；； 

解析：变压器的原理是互感现象的应用，是原线圈磁场的变化引起副线圈感应电流的变化，原线圈中接的是低压交流电源，要探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系需要可拆变压器，要测量交流电压，需要一个测交流电压的仪器即多用电表，开关导线，不需要条形磁铁和直流电源，还需要的器材是低压交流电源；
探究变压器原副线圈两端的电压与匝数的关系，为便于探究，应该采用控制变量法，故A正确；
B.变压器的原线圈接低压交流电，副线圈也产生低压交流电，所以测量副线圈电压时应当用多用电表的“交流电压挡”，故B错误；
C.使用多用电表测电压时，先用最大量程挡试测，再选用适当的挡位进行测量，故C正确；
D.实验通电时，用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路，这样无形之中，将人体并联电路中，导致所测数据不准确，故D错误；
故选AC；
实验中，电源接变压器原线圈“”、“”接线柱，副线圈接“”、“”接线柱，则原副线圈的匝数比，理想变压器，根据可得原线圈的电压，故B正确；
根据可得，由于没有将铁芯闭合导致漏磁，所以测量副线圈的交流电压表的读数小于，故D正确；
若是理想变压器，没有漏磁，根据可得，在实际实验时，测量副线圈的交流电压表的读数小于，故D正确；
由于有漏磁，所以副线圈测量电压应该小于理论变压值，即为输入端，为输出端。  

12.答案：实验电路原理图如图；
；偏小；；
电熨斗、电饭锅、恒温箱、温度报警器、电冰箱写出一个即可。 

解析：因为热敏电阻阻值大约几百欧，滑动变阻器总电阻只有，所以在测量电路中采用滑动变阻器分压式接法；电流表内阻约，电压表内阻约，为了减小实验误差采用安培表外接法。
根据表中数据可求出热敏电阻的测量的平均值为；根据欧姆定律，电阻测量值，由于安培表外接，电流表测量值大于上的电流的真实值，使得测量值较真实值偏小；根据，从图甲中读出此时对应的温度为；
电熨斗、电饭锅、恒温箱、温度报警器、电冰箱、热敏温度计、医院新生儿保温箱等写出一个即可。
故答案为：实验电路原理图如图；；偏小；；电熨斗、电饭锅、恒温箱、温度报警器、电冰箱写出一个即可。  

13.答案：解：设转动过程中感应电动势的最大值为，则
．
设回路中电流的有效值为，电阻两端电压的有效值即电压表的读数为，则
则电压表的示数。
由可得：
；
答：转动过程中线圈中感应电动势的最大值为；
电压表的读数为；
外电阻消耗的电功率． 

14.答案：解：根据串并联电路的特点知，外电路总电阻为：  ，
当加速度为零时，速度达最大，有： ，

由欧姆定律得，
由法拉第电磁感应定律得，
联立以上各式解得：；

金属棒从静止到速度最大的过程中有：  ， 
，
，
其中过电阻的电荷量为：，
联立解得：。

15.答案：解：

粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，由几何关系可得其轨迹半径为
由洛伦兹力提供向心力得，
解得。
粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，由几何关系可得轨迹的圆心角，
粒子在磁场中的运动周期，
粒子在磁场中的运动时间，
解得