湖北省武漢市常青聯(lián)合體2023-2024學年高二下學期期中考試物理試卷（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE1武漢市常青聯(lián)合體2023-2024學年度第二學期期中考試高二物理試卷一、選擇題（本題共10題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1-7題只有一項符合題目要求，第8-11題有多項符合題目要求。全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯0分。）1．下列關(guān)于書中的幾幅圖片說法正確的是（）A．真空冶煉爐是利用交變電流直接讓線圈產(chǎn)生電熱，從而融化爐內(nèi)金屬的B．運輸毫安表時正負極連接導線是利用了電磁驅(qū)動C．顯像管頸部的偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的水平磁場能使電子束在水平方向偏轉(zhuǎn)D．根據(jù)穿過鉛板的正電子的軌跡變化可以知道空間的磁場方向是垂直紙面向里2．如圖所示，將一個半徑為R的導電金屬半圓環(huán)串聯(lián)接入電路中，電路的電流強度為I，接入點a、b是圓環(huán)直徑上的兩個端點。金屬圓環(huán)處在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向與圓環(huán)所在平面垂直。則金屬圓環(huán)ab受到的安培力大小為（）A．0 B．πRBI C．2RBI D．2πRBI3．如圖所示，A、B兩個閉合線圈用同樣的導線制成，匝數(shù)均為10匝，半徑rA=2rB，圖示區(qū)域內(nèi)有勻強磁場，且磁感應強度隨時間均勻減小。A、B線圈中產(chǎn)生的感應電動勢和感應電流之比分別為（）A．4：1，2：1 B．2：1，1：1C．4：1，1：2 D．1：2，1：14．在以P1Q1、P2Q2為邊界的區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場，直角三角形金屬導線框ABC位于紙面內(nèi)，C點在邊界P1Q1上，且AB⊥BC，已知AB=BC=L，P1Q1、P2Q2間距為2L。從t=0時刻開始，線框向右勻速穿過磁場區(qū)域，以逆時針方向為線框中感應電流i的正方向，則感應電流i隨時間t變化的圖像是（）A． B． C． D．5．如圖為某款電吹風的電路圖，a、b、c、d為四個固定觸點。可動的扇形金屬觸片p可同時接觸兩個觸點。觸片p處于不同位置時，電吹風可處于停機、吹熱風和吹冷風等不同的工作狀態(tài)。n1和n2分別是理想變壓器的兩個線圈的匝數(shù)。該電吹風的各項參數(shù)如下表所示。下列說法正確的是（）A．吹冷風時觸片p與觸點a、b接觸B．可由表格中數(shù)據(jù)計算出小風扇的內(nèi)阻為8ΩC．變壓器原副線圈的匝數(shù)比n1:n2=11:5D．若電熱絲截一小段再接入電路，電吹風吹熱風時功率將變小，吹冷風時功率不變6．在如圖所示的電路中，A、B是兩個完全相同的燈泡，L是一個自感系數(shù)很大、直流電阻幾乎為零的自感線圈，則下列判斷錯誤的是（）A．S閉合電路穩(wěn)定后，A燈和B燈亮度相同B．S閉合后電路穩(wěn)定前，A燈逐漸變暗C．S剛閉合瞬間，A燈和B燈同時亮D．S閉合電路穩(wěn)定后，再斷開S時，A燈閃亮一下后熄滅7．傳感器是采集信息的一種重要元件，如圖所示是一種電容式壓力傳感器，當待測壓力作用于可動電極時，使它發(fā)生形變，從而改變傳感器的電容。若流經(jīng)靈敏電流計的電流方向向左時，指針向右偏。當待測壓力突然增大時，下列說法中正確的是（）A．電容器的電容將減小 B．M點的電勢比N點的低C．靈敏電流表指針向左偏轉(zhuǎn)D．若電流計示數(shù)穩(wěn)定且不為零，說明壓力F不再變化8．如圖，甲是回旋加速器，乙是磁流體發(fā)電機，丙是速度選擇器，丁是霍爾元件。下列說法正確的是（）A．甲：如果加速電壓增大，那么粒子最終離開回旋加速器時的動能也會增大B．乙：可通過增大勻強磁場的磁感應強度來增大磁流體發(fā)電機的電動勢C．丙：產(chǎn)生霍爾效應時，穩(wěn)定時D側(cè)面的電勢一定高于C側(cè)面的電勢D．丁：粒子能夠沿直線勻速通過速度選擇器的條件是v=9．某種感溫式火災報警器的簡化工作電路如圖所示。變壓器原線圈接電壓有效值恒定的交流電源。副線圈連接報警系統(tǒng)，其中RT為熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小，R0為滑動變阻器，R1為定值電阻。當警戒范圍內(nèi)發(fā)生火災，環(huán)境溫度升高達到預設(shè)值時，報警裝置（圖中未畫出）通過檢測R1的電流觸發(fā)報警。下列說法正確的是（）A．警戒范圍內(nèi)出現(xiàn)火情時，副線圈兩端電壓減小B．警戒范圍內(nèi)出現(xiàn)火情時，原線圈輸入功率變大C．通過定值電阻R1的電流過大時，報警裝置就會報警D．若要調(diào)高預設(shè)的報警溫度，可減小滑動變阻器R0的阻值10．蜜蜂飛行時依靠蜂房、采蜜地點和太陽三個點進行定位做“8”字形運動，以此告知同伴蜜源方位。某興趣小組用帶電粒子在電場和磁場中的運動模擬蜜蜂的運動。如圖所示，空間存在范圍足夠大垂直紙面、方向相反的勻強磁場Ⅰ、Ⅱ，其上、下邊界分別為MN、PQ，間距為2d。MN與PQ之間存在沿水平方向且大小始終為E=mv02qd的勻強電場，當粒子通過MN進入電場中運動時，電場方向水平向右；當粒子通過PQ進入電場中運動時，電場方向水平向左。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子在紙面內(nèi)以初速度v0從A點垂直MN射入電場，一段時間后進入磁場Ⅱ，之后又分別通過勻強電場和磁場Ⅰ，以速度v0回到A點，磁場ⅡA．粒子在水平向右的電場中運動的位移大小為2dB．粒子在磁場Ⅱ中運動的速度大小C．粒子在磁場Ⅱ中做勻速圓周運動的弦長為dD．磁場Ⅰ的磁感應強度大小二、實驗題（共8+8=16分）11．（8分）某同學用如圖所示的電路探究影響感應電流的因素，G為靈敏電流計（已知電流由“+”接線柱流入，指針向右偏轉(zhuǎn)；電流由“”接線柱流入，指針向左偏轉(zhuǎn)），采用如下步驟完成實驗：（1）如圖（a），將條形磁鐵的N極向下插入線圈的過程中，該同學發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針______（填“向左偏轉(zhuǎn)”“向右偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）。（2）如圖（b），將條形磁鐵的S極向上抽出線圈的過程中，該同學發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針______（填“向左偏轉(zhuǎn)”“向右偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）。（3）經(jīng)過多次實驗操作，得出結(jié)論：當穿過線圈的磁通量增大時，感應電流的磁場方向與條形磁鐵在線圈內(nèi)產(chǎn)生的磁場方向______（填“相同”“相反”或“沒有關(guān)系”）；當穿過線圈的磁通量減小時，感應電流的磁場方向與條形磁鐵在線圈內(nèi)產(chǎn)生的磁場方向______（填“相同”“相反”或“沒有關(guān)系”）。12．（8分）在探究“變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”中，可拆變壓器如圖所示。（1）本實驗要通過改變原、副線圈匝數(shù)，探究原、副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系，實驗中需要運用的科學方法是______。A．控制變量法B．等效替代法C．整體隔離法（2）下列說法正確的是______。A．為了人身安全，只能使用低壓直流電源，所用電壓不要超過12VB．變壓器開始正常工作后，鐵芯導電，把電能由原線圈輸送到副線圈C．變壓器原線圈接低壓交流電，測量副線圈電壓時用多用電表的“直流電壓擋”D．可以先保持原線圈電壓、匝數(shù)不變，改變副線圈的匝數(shù)，研究副線圈匝數(shù)對副線圈電壓的影響（3）觀察原副線圈的導線，發(fā)現(xiàn)粗細不同，導線粗的線圈匝數(shù)______（填“多”或“少”）；（4）若變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為800和400，測得變壓器原、副線圈兩端的電壓為8.0V和3.8V，可知變壓器的原線圈兩端電壓比與匝數(shù)比不相等，可能的原因是______（寫出一條即可）。三、計算題（請寫出必要的文字說明、方程式和重要步驟，只寫出最后〖答案〗的不能得分，有數(shù)值計算的題，〖答案〗中必須明確寫出數(shù)值和單位。共12+14+18=44分）13．（12分）如圖所示，矩形線圈面積為S=0.01m2，匝數(shù)為N=100匝，線圈電阻為r=1Ω，在磁感應強度為B=0.5T的勻強磁場中繞OO′軸以角速度ω=20rad/s勻速轉(zhuǎn)動，外電路電阻為R=4Ω。當線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中。（取π=3計算）（1）通過電阻R的電荷量q；（2）電阻R上所產(chǎn)生的熱量Q；

14．（14分）如圖所示，水平導軌間距為L=1m，導軌電阻忽略不計，導體棒ab的質(zhì)量m=32kg，電阻R0=0.9Ω與導軌接觸良好，電源電動勢E=10V，內(nèi)阻r=0.1Ω，電阻R=4Ω，外加勻強磁場的磁感應強度B=3T，方向垂直于ab，與導軌平面成θ=60°角，ab與導軌間動摩擦因數(shù)為μ=310（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），定滑輪摩擦不計，線對ab的拉力為水平方向，ab處于靜止狀態(tài)。g取10m/s（1）ab受到的安培力大小和方向；（2）重物的重力G的取值范圍。

15．（18分）如圖（a）所示，左側(cè)接有定值電阻R=4Ω的水平粗糙固定導軌處于垂直紙面向里的勻強磁場中，磁感應強度B=1T，導軌間距L=1m。一質(zhì)量m=2kg金屬棒在水平拉力F作用下以初速度v0開始從MN處沿導軌向右運動，金屬棒中的電流i與位移x圖像如圖（b）所示。已知金屬棒與導軌間動摩擦因數(shù)μ=0.2，g取10m/s2，忽略金屬棒與導軌電阻，不計電磁輻射，求（1）金屬棒在x=2m處的速度；（2）從開始到x=2m處系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量；（3）從開始到x=2m處拉力做功。

——★參考答案★——題號12345678910〖答案〗DCACBABBDBCBC1．〖答案〗D〖解析〗A．真空冶煉爐是利用交變電流，使爐內(nèi)金屬中產(chǎn)生渦流，渦流產(chǎn)生熱量融化爐內(nèi)的金屬，A錯誤；B．運輸毫安表時正負極連接導線是利用了電磁阻尼，B錯誤；C．顯像管頸部的偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的水平磁場能使電子束在豎直方向偏轉(zhuǎn)，C錯誤；D．根據(jù)穿過鉛板的正電子的軌跡變化可以知道空間的磁場方向是垂直紙面向里，D正確。故選D。2．〖答案〗C〖解析〗在磁場中的有效長度為2R，故金屬圓環(huán)ab受到的安培力為故選C。3．〖答案〗A〖解析〗感應電動勢，所以；，又；所以。4．〖答案〗C〖解析〗A．線框剛進入磁場，磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知，感應電流磁場方向向外，再根據(jù)安培定則可判斷感應電流方向為逆時針，則電流i應為正，出場時應為負方向AB錯誤；線框進出磁場的過程中，隨著線框的運動，導線有效的切割長度均勻增大，產(chǎn)生的感應電動勢均勻增大，則感應電流均勻增大，C正確，D錯誤。選C。5．〖答案〗B〖解析〗A．當電吹風機送出來的是冷風時，電路中只有電動機自己工作，觸片P與觸點b、c接觸。故A錯誤；B．小風扇正常工作時的電流，風扇的熱功率8W，。。故B正確；C．根據(jù)變壓器的原線圈、副線圈的匝數(shù)與電壓的關(guān)系。故C錯誤；D．根據(jù)公式可知，電源電壓不變，電阻越小，電功率越大；所以把電熱絲截去一小段后再接入電路，電吹風吹熱風時的功率將變大。故D錯誤。故選B。6．〖答案〗A〖解析〗ABC．開關(guān)S閉合的瞬間，兩燈同時獲得電壓，所以A、B同時發(fā)光；由于線圈的電阻可以忽略，燈A逐漸被短路，流過A燈的電流逐漸減小，A燈逐漸變暗，直至熄滅，而流過B的電流增大，所以B燈變亮，故BC正確；D．S閉合電路穩(wěn)定后，斷開開關(guān)S的瞬間，B燈的電流突然消失，立即熄滅；流過線圈的電流將要減小，產(chǎn)生自感電動勢，相當電源，維持L中的電流逐漸減小，所以A燈突然閃亮一下再熄滅，故D正確。本題選不正確的，故選A。7．〖答案〗B〖解析〗A．由題可知，電容器的電壓不變，當待測壓力突然增大時，F(xiàn)向上壓膜片電極，由可知d減小，電容增大，故A錯誤；BC．由題可知，電容器的電壓不變，若F向上壓膜片電極，電容增大，電量增大，電容器充電，電路中形成逆時針方向的電流，則靈敏電流計指針向右偏；電流從N流向M，故M點的電勢比N點的低，故B正確，C錯誤；D．若電流計示數(shù)穩(wěn)定且不為零，說明電容器正在充放電，電容器的電容變化，說明壓力F變化，故D錯誤。故選B。8．〖答案〗BD〖解析〗A．粒子設(shè)回旋加速器D形盒的半徑為R，粒子的最大動能為粒子的最大動能與加速電壓無關(guān)，故A錯誤；B．當磁流體發(fā)電機達到穩(wěn)定狀態(tài)時，電場力與洛倫茲力平衡，即得磁流體發(fā)電機的電動勢為由此可知，增大勻強磁場的磁感應強度可以增大磁流體發(fā)電機的電動勢，故B正確；C．若載流子帶負電，其所受洛倫茲力指向D側(cè)面，載流子向D側(cè)面聚集，D側(cè)面的電勢更低，故C錯誤。D．粒子從左側(cè)進入速度選擇器時，無論是帶正電還是帶負電，所受電場力與洛倫茲力的方向均相反，粒子從右側(cè)進入速度選擇器時，無論是帶正電還是帶負電，所受電場力與洛倫茲力的方向均相同，因此只能從左側(cè)進入，故D正確；故選BD。9．〖答案〗BC〖解析〗A．由于原線圈兩端電壓與匝數(shù)比不變，則警戒范圍內(nèi)出現(xiàn)火情時，副線圈兩端電壓不變，故A錯誤；B．警戒范圍內(nèi)出現(xiàn)火情時，副線圈兩端電壓不變，而副線圈中總電阻減小，則副線圈中電流增大，根據(jù)可知原線圈中電流增大，由可知，由于原線圈兩端電壓不變，所以原線圈輸入功率變大，故B正確；C．警戒范圍內(nèi)出現(xiàn)火情時，副線圈兩端電壓不變，而副線圈中總電阻減小，副線圈中電流增大，即通過定值電阻的電流過大，達到預設(shè)溫度對應的電流值時，報警裝置就會報警，故C正確；D．若要調(diào)高預設(shè)的報警溫度，即熱敏電阻阻值需要更小才能到達電流的觸發(fā)值，則可增大滑動變阻器的阻值，故D錯誤。故選BC。10．〖答案〗BC〖解析〗AB．粒子在電場中運動時，豎直方向水平方向則粒子在水平向右的電場中運動的位移大小為故A錯誤；B正確設(shè)速度方向與PQ成角D．粒子穿過PQ分別通過勻強電場和磁場Ⅰ，以速度回到A點，其運動軌跡如圖，在磁場Ⅰ中做勻速圓周運動由幾何關(guān)系可得磁場Ⅰ的磁感應強度大小故D錯誤。故選BC。11．向左偏轉(zhuǎn)