广东省惠州市博罗县高二下学期期中物理试题

这是一份广东省惠州市博罗县高二下学期期中物理试题，共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

博罗县第二学期高二期中学科质量检测
物理试题
总分：100分，测试时间：75分钟
一、单选题（每题4分，共28分）
1．使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意图如图1所示。蓝牙通信的电磁波（ ）

A．是蓝光
B．波长比手机通信的电磁波短
C．在真空中的传播速度大小为340m/s
D．不能在真空中传播
2．如图2所示，闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动，导体ab上的感应电流方向为a→b的是（ ）
A． B． C． D．
3．水平桌面上放条形磁铁，磁铁正中上方吊着导线与磁铁垂直，如图3所示，当导线中通入向纸内的电流时，产生的情况是（ ）

A．悬线上的拉力没有变化 B．悬线上的拉力变小
C．条形磁铁对桌面压力变小 D．条形磁铁对桌面压力变大
4．如图4是交流发电机的示意图，图甲到图丁分别表示线圈转动过程中的四个位置，其中甲、丙中的线圈与磁场方向垂直，乙、丁中线圈与磁场方向平行，则在线圈转动的过程中，下列说法正确是（ ）

甲 乙 丙 丁
A．线圈转动的过程中，产生直流电流
B．转到图乙位置时，线圈中产生的感应电动势为零
C．转到图丙位置时，线圈中产生的感应电流最大
D．转到图乙和图丁位置时，线圈产生的感应电流方向相反
5．老师在物理课堂内做了“千人震”趣味小实验，如图5所示，用了一个日光灯上拆下来的镇流器、四节1.5V的干电池、电键以及导线若干，几位同学手牵手连到电路的C、D两端，会产生“触电”的感觉，则以下说法正确的是（ ）

A．“触电”是发生在电键K断开的瞬间 B．总电源的6V电压让人感到“触电”
C．“触电”是发生在电键K闭合的瞬间 D．“触电”时通过人体的电流方向是A→C→D→B
6．如图6所示的LC振荡电路中，某时刻电容器上下极板带电情况和线圈L中的磁场方向如图所示，则此时（ ）

A．电路中的电流为顺时针方向 B．电容器两端电压正在增大
C．磁场能正在转化为电场能 D．电容器正在放电
7．每年冬季，我国北方总会迎来冰冻雨雪天气，图7为电力公司工作人员监测高压电线覆冰厚度，为清除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路，利用电流的热效应除冰，若在正常供电时，高压线上输电电压为U，电流为I，热损耗功率为；除冰时，输电功率，输电线电阻不变，输电线上的热损耗功率为，则除冰时（ ）

A．输电电压为 B．输电电流为
C．输电电压为4U D．输电电流为4I
二、多选题（每题6分，漏选3分，共18分）
8．如图8所示，图甲为理想变压器的示意图，其原、副线圈的匝数比为4：1，电压表和电流表均为理想电表。若发电机向原线圈输入图乙所示的正弦交流电，图中Rt为NTC型热敏电阻（阻值随温度升高而变小），R1为定值电阻。下列说法中正确的是（ ）

甲 乙
A．电压表的示数为36V
B．电压表的示数大于V
C．Rt温度升高时，电压表的示数不变、电流表的示数变大
D．变压器原、副线圈中的电流之比为4：1
9．如图9所示是质谱仪的工作原理示意图。三个带电粒子先后从容器A正下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速度大小都几乎为零，然后都竖直向下经过加速电场，分别从小孔S2离开，再从小孔S3沿着与磁场垂直的方向竖直向下进入水平向外的匀强磁场中，最后打到照相底片D上的不同位置。整个装置放在真空中，均不计带电粒子的重力和粒子之间的相互作用力。根据图中三个带电粒子在质谱仪中的运动轨迹，下列说法正确的是（ ）

A．三个带电粒子均带正电荷
B．加速电场的电场强度方向竖直向上
C．三个带电粒子进入磁场的动能与带电量成正比
D．三个带电粒子的比荷一定相同
10．如图10所示，质量为m的带电绝缘小球（可视为质点）用长为l的绝缘细线悬挂于O点，在悬点O下方有匀强磁场。现把小球拉离平衡位置后从A点由静止释放，则下列说法中正确的是（ ）

A．小球从A至C和从D至C到达C点时，速度大小相等
B．小球从A至C和从D至C到达C点时，细线的拉力相等
C．小球从A至C和从D至C到达C点时，加速度相同
D．小球从A至D过程中，小球机械能守恒
第II卷（非选择题）
三、实验题（共16分）
11．（8分）在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图11所示。

（1）观察变压器的铁芯，它的结构和材料是 ；（填字母）
A．整块硅钢铁芯 B．整块不锈钢铁芯
C．绝缘的铜片叠成 D．绝缘的硅钢片叠成
（2）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数 ；（填“多”或“少”）
（3）实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为3.0V，则原线圈的输入电压可能为 ；（填字母）
A．1.5V B．3.0V C．5.0V D.7.0V
（4）本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系。你的结论是 。
12．（8分）如图所示，图12-1为一个自动筛选鸡蛋大小的装置，可以筛选出两类大小不同的鸡蛋。当不同大小的鸡蛋传送到压力秤上时，压力秤作用在压力传感器电阻R1上，其电阻值随压力秤所受压力的变化图像如图12-2所示。R2是可调节电阻，其两端电压经放大电路放大后可以控制电磁铁是否吸动衔铁并保持一段时间。当电压超过某一数值时电磁铁可以吸动衔铁使弹簧下压，鸡蛋就进入B通道，否则鸡蛋就进入A通道。已知电源电动势E=6V，内阻不计，R2调节为10Ω。

图12-1 图12-2
（1）由图12-2可知，压力传感器的电阻值R1随压力的增大而 （填：“增大、减小”）。
（2）从B通道通过的是 鸡蛋（填：“大、小”）。
（3）由图12-1和图12-2可知，若R2两端的电压超过3V时，电磁铁可以吸动衔铁向下，则选择的鸡蛋对压力秤的压力要大于 N。（保留两位有效数字）
（4）要想选择出更大的鸡蛋，需要把电阻R2的阻值调 （填：“大、小”）。
四、解答题（本大题共3小题，共38分）
13．（10分）如图13所示，面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，已知磁感应强度以0.2T/s的变化率增强，定值电阻R1=4Ω，线圈电阻R2=6Ω，求：

（1）回路中的感应电动势大小；
（2）回路中电流的大小和方向；
（3）a、b两点间的电势差。
14．（12分）疫情期间，为保障医院用电安全，供电部门专门为医院ICU病房区设计供电系统以及输电电路如图14所示，发电机的矩形线框ABCD处于磁感应强度大小B的水平匀强磁场中，线框面积S=0.25m2，匝数n=100匝，电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO'以3000转/分的转速匀速转动，其输出端通过电刷E、F与升压变压器的原线圈相连，图中电压表示数为250V，降压变压器原、副线圈的匝数之比为5：1，降压变压器的副线圈接入到病房区供电，两变压器间的输电线等效电阻R=20Ω，变压器均为理想变压器。医院有五间标准ICU病房，病房内医疗设备额定工作电压均为U=220V，每间病房的最大功率为P=4400W。当五间病房均满负荷工作时，求：

（1）磁感应强度B的大小；
（2）升压变压器原、副线圈匝数之比。
15．（16分）如图15所示，MN、PQ是足够长的粗糙平行导轨，其间距为L=1m，且，导轨平面与水平面间的夹角，MP间接有电阻R=0.8Ω，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度B0=1T，质量为m=1kg的金属棒ab紧靠PM放在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒的电阻为r=0.2Ω，其余电阻均不计，金属棒与导轨之间的动摩擦因数。现用与导轨平行的恒力F=15N沿导轨平面从斜面导轨的底部向上拉金属棒ab，使金属棒ab从静止开始沿导轨向上运动，运动过程中金属棒ab始终与MP平行，滑行至cd处时已经达到稳定速度，cd到MP的距离为s=3m，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）金属棒ab达到的稳定速度；
（2）金属棒ab从静止开始运动到cd的过程中，电阻R上产生的热量；
（3）若将金属棒ab滑行至cd处的时刻记作t=0，从此时刻起，保持恒力F=15N不变，让磁感应强度B逐渐减小，可使金属棒ab在向上运动过程中不产生感应电流，请推导出金属棒ab不产生感应电流时，B与t的关系式。

高二期中物理试卷参考答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
B
D
C
D
A
D
A
AC
AC
ACD
1．B
【详解】A．蓝牙通信用的电磁波不在可见光频率范围内，不是光信号。故A错误；
B．蓝牙通信比手机通信的电磁波频率高，波长短。故B正确；
C．电磁波在真空中的传播速度约为3×108m/s。故C错误；
D．蓝牙通信和手机通信使用的都是电磁波，在真空中传播速度相同。故D错误。故选B。
2．D
【分析】感应电流方向根据右手定则或楞次定律进行判断．右手定则研究一段导体，楞次定律研究一个回路，从而即可求解．
【详解】A图中，穿过回路的磁通量减小，由楞次定律知，回路中感应电流方向由b→a→c→d，则导体ab上的感应电流方向为b→a。故A错误．B图中，ab向纸外运动，运用右手定则时，磁感线穿过手心，拇指指向纸外，则知导体ab上的感应电流方向为b→a，故B错误．C图中，ab棒沿导轨向下运动，由右手定则判断知导体ab上的感应电流方向为b→a，故C错误．D图中，ab棒顺时针转动，运用右手定则：磁感线穿过手心，拇指指向顺时针方向，则导体ab上的感应电流方向为a→b。故D正确．故选D。
【点睛】本题的关键要掌握右手定则和楞次定律，要知道它们在判断切割产生的感应电流方向上结果是相同的，不过研究的对象不同。
3．C
【详解】AB．以导线为研究对象，导线所在位置的磁场方向水平向右，导线中电流方向向里，由左手定则可知，导线所受安培力的方向竖直向下，悬线拉力变大，故AB错误；
CD．由牛顿第三定律得知，导线对磁铁的磁场力方向竖直向上，则磁铁对桌面的压力变小，故C正确，D错误。故选C。
4．D
【详解】由题意可知，线圈的转动产生交变电流。根据右手定则，得：乙、丁中线圈虽与磁场方向平行，但切割速度与磁场垂直，故有感应电流出现，且感应电流的瞬时值最大。而甲、丙中的线圈与磁场方向垂直，但切割速度与磁场平行，因此感应电动势的瞬时值为零，此时的感应电流值也为零。每经过一次中性面，电流方向变化一次，故选D。
5．A【详解】ABC．电键K断开的瞬间，通过镇流器的电流减小，使其发生自感，产生自感电动势，阻碍电流的减小，从而产生很高的瞬间电压，同学会产生“触电”的感觉。此时镇流器相当于电源电流方向不变，则通过人体的电流方向是A→B→D→C。故A正确；BC错误；
D．开关闭合后，镇流器与同学并联，由于干电池的6V电压很小，电流很小，所以同学不会感到“触电”。故D错误。故选A。
6．D【详解】A．由安培定则可知回路中的电流方向为逆时针方向，A错误；
B．电流方向为逆时针方向，上极板是正极板，这时电容器在放电，电容器两端电压正在减小，B错误；
C．电容器在放电过程电场能转化为磁场能，C错误；
D．电流方向为逆时针方向，上极板是正极板，这时电容器在放电，D正确。故选D。
7．A【详解】BD．高压线上的热耗功率，若热耗功率变为，则
解得，BD错误；
AC．输送功率不变解得，C错误，A正确。故选A。
8．AC【详解】A．由图乙可知交流电压最大值，电压表的示数为有效值，所以电压表的示数为，故A正确；B错误；
C．Rt温度升高时，阻值减小，电流表的示数变大，但不会影响输入电压值，故C正确；
D．变压器原、副线圈中的电流之比，故D错误。故选AC。
9．AC【详解】A．由左手定则，可知带电粒子均带正电荷，A正确；
B．带电粒子均带正电荷，加速电场的电场强度方向竖直向下，带电粒子加速到S2，B错误；
C．加速过程：，可知进入磁场的动能与带电量成正比，C正确；
D.由，，可知，由于三个带电粒子，在磁场中做圆周运动的半径不同，故三个带电粒子的比荷一定不相同，D错误；
10．ACD
【详解】ACD．小球进入磁场后受到洛伦兹力作用，方向与速度方向垂直，洛伦兹力对小球不做功，只有重力做功，小球机械能守恒，所以小球从A至C和从D至C到达C点时，速度大小相等；到达C点时加速度为，方向都由C指向O，可得加速度相同；小球从A至C和从D至C过程中，任一时刻减少的重力势能都转化为动能，小球的机械能守恒，ACD正确；
B．受力分析可得到达C点时绳子的拉力、小球的重力和洛伦兹力的合力提供向心力，由于从A至C和从D至C时小球在磁场中的速度方向不同，可知受到的洛伦兹力方向不同，所以此时细线的拉力大小不同，B错误。故选ACD。
11．（共8分，每空2分）D 少 D 在误差允许范围内，原、副线圈的电压比与匝数比相等
【详解】（1）[1]观察变压器的铁芯，由于涡流在导体中会产生热量，故为了降低能量的损耗，变压器铁芯的结构是绝缘的硅钢片叠成，故D正确，ABC错误。故选D。
（2）[2]导线粗的一端，允许流过的电流大，根据，可知：匝数少的电流大，则导线越粗，即导线粗的线圈匝数少。
（3）[3]若是理想变压器，则有变压器线圈两端的电压与匝数的关系，若变压器的原线圈接“0”和“8”两个接线柱，副线圈接“0”和“4”两个接线柱，可知原副线圈的匝数比为2：1，副线圈的电压为3V，则原线圈的电压为。考虑到实际应用中的变压器不是理想变压器，有漏磁等现象，则原线圈所接的电源电压应大于6V，可能为7V，故D正确，ABC错误。故选D。
（4）在误差允许范围内，原、副线圈的电压比与匝数比相等（比如：原、副线圈的电压与匝数成正比。意思相同均可给分）。
12．（共8分，每空2分）减小 大 0.64~0.68均可 小
【详解】（1）[1]由图12-2，可知F越大R越小，即压力传感器的电阻值R1随压力的增大而减小。
（2）[2]当鸡蛋质量较大时，压力秤作用于R1的压力F较大，则R1较小，令通过R2的电流较大，故R2两端电压较大，经过放大电路放大后电压超过某一数值时电磁铁可以吸动衔铁使弹簧下压，鸡蛋就进入B通道。所以从B通道通过的是大鸡蛋。
（3）[3]根据闭合电路欧姆定律 解得R1=10Ω
由图12-2，当R1=10Ω时，F=0.66N。所以选择的打鸡蛋对压力秤的压力要大于0.66N。
（4）[4]要选出更大的鸡蛋，即要相同的鸡蛋送到压力秤时，令R2两端的电压较原来的小，所以需要把R2的阻值调小。
13．（10分）（1）4V；（2）0.4A，沿逆时针方向；（3）1.6V
【详解】
（1）根据法拉第电磁感应定律，则有
解得E=4V
（2）依据闭合电路欧姆定律，则有
解得I=0.4A
根据楞次定律，垂直线圈平面向里的磁通量增加，感应电流产生的磁场垂直线圈平面向外，则感应电流沿逆时针方向。
（3）a、b两点间的电势差等于路端电压，根据欧姆定律，则有
解得：
（说明：此题每个列式给2分，每个计算结果给1分）
14．（12分）（1）；（2）
【详解】（1）线框转动的角速度为
线框在匀强磁场中匀速转动产生交变电流，感应电动势最大值

解得
（2）当五间病房均满负荷工作时，降压变压器副线圈的电流

根据变压器原副线圈电流关系

代入数据得降压变压器原线圈的电流

根据变压器原副线圈电流关系


解得
设升压变压器原线圈电压为U1，副线圈电压为U2，根据：

代入数据解得

根据题意

则升压变压器得原副线圈匝数之比

15.（16分）（1）；（2）；（3）（或）
【详解】（1）由题意得感应电动势为

感应电流为

所受安培力为

解得
金属棒匀速运动时满足

联立各式，解得金属棒达到的稳定速度为：

（2）由题意对金属棒从静止开始运动到cd的过程中，由动能定理得

其中

解得
又因为

解得
（3）回路中没有电流时满足

解得
即磁通量保持不变，则

整理得
（或）