广东省云浮市罗定市2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题

广东省云浮市罗定市2023-2024学年高二下学期期中考试物理
试题
一、单选题
1．关于课本中下列图片的解释错误的是（）
A．真空冶炼炉利用涡流通过金属产生的热量使金属融化
B．使用电磁炉加热食物时使用陶瓷锅也可以
C．用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以减小变压器铁芯中的涡流D．用来探测金属壳的地雷或有较大金属零件的地雷的探雷器是利用涡流工作的
2．图甲为一台小型发电机的示意图，单匝线圈绕OO'轴转动，若从某位置开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示，已知发电机线圈内阻为r，外接灯泡的电阻为9r，下列说法正确的是（）
A．线圈是从垂直中性面位置开始计时的
B．电动势表达式为(V)
=
e tπ
C．电流方向每秒改变50次
D．理想电压表示数为5.4V
3．月球探测器通过测量运动电子在月球磁场中的轨迹来推算磁场强弱分布．下图是在月球上不同位置所探测到的电子运动轨迹的照片，设在各位置电子速率相同，且电子进入磁场时
速度方向均与磁场方向垂直．则由照片可判断这四个位置中磁场最强的是（）A．B．C．D．
4．如图所示，环形电流的中心有一根通电直导线，通电直导线与环形电流所在面垂直。

关于通电直导线的受力情况正确的是（）
A．受向左的磁场力B．受向右的磁场力
C．不受磁场力D．受磁场力使直导线偏离圆环中心
5．如图所示的电路，开关原先闭合，电路处于稳定状态，在某一时刻突然断开开关S，则通过电阻1R中的电流I随时间变化的图线可能是下图中的（）
A．B．
C．D．
6．两个相同的电阻，分别通以如图甲，乙所示的两种交变电流，其中图乙的电流前半周期是直流电，后半周期是正张式电流，则在一个周期内，甲，乙两种电流在电阻上产生的焦耳
热之比等于（）
A．2：1B．3：2C．4：3D．5：4
7．黑光灯是利用物理方法来灭蛾杀虫的一种环保型设备，它发出的紫色光能够引诱害虫飞近黑光灯，然后被黑光灯周围的交流高压电网“击毙”。

如下图是高压电网的工作电路，高压电网是利用变压器将有效值为220V的交流电压变成高压，高压电网相邻两极间距离为0.5cm，已知空气在常温常压下的击穿电场为6220V/cm，为防止空气被击穿而造成短路，变压器的原、副线圈匝数比不得小于（）
A．1:10B．1:12
C．1:14D．1:16
二、多选题
8．如图所示是LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是（）
A．电容器正在放电B．电容器正在充电
C．电感线圈中的电流正在增大D．电容器两极板间的电场能正在增大9．如图a所示，一个100匝的圆形线圈，面积为2
0.06m，电阻为2 。

在线圈外接一个阻
值为4Ω的电阻，将线圈放入方向垂直线圈平面指向纸内的磁场中，磁感强度随时间变化规律如图b 所示，则（ ）
A ．04s ~内Q 端电势低于P 端
B ．04s ~流经线圈的电流逐渐增大
C ．04s ~内通过R 的电荷量为2C
D ．第5s 末电阻R 两端的电压为12V 10．如图所示，一质量为m ，电荷量为q +的带正电绝缘体小球穿在粗糙竖直杆上，小球与杆的动摩擦因数为μ，整个空间存在水平向右、磁感应强度为B 的匀强磁场。

现给小球竖直向下的初速度0v ，空气阻力忽略不计，小球电荷量不变，则整个运动过程中，小球的速度v 与时间t 关系图像可能正确的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
三、实验题
11．某同学连接如下实物电路，探究影响感应电流方向的因素。

把线圈a装在线圈b里面，闭合开关S瞬间，电流计指针向左偏了一下。

然后，进行了下列操作：
（1）闭合开关S，稳定后将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时，则电流计指针（填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”）；
（2）闭合开关S，稳定后将线圈a迅速从线圈b中拔出时，则电流计指针（填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”）；
（3）在这两次实验中，电流计的指针摆动的幅度大小第一次比第二次大，原因是线圈b中的（填标号）第一次比第二次大。

A．磁通量B．磁通量的变化量C．磁通量变化率
12．由半导体材料制成的热敏电阻阻值是温度的函数。

基于热敏电阻对温度敏感原理制作一个火灾报警系统，要求热敏电阻温度升高至50℃时，系统开始自动报警。

所用器材有：
直流电源E（36V，内阻不计）；
电流表（量程250mA，内阻约0.1Ω）；
电压表（量程50V，内阻约1MΩ）；
热敏电阻R T；
报警器（内阻很小，流过的电流超过10mA时就会报警，超过30mA时就会损伤）；
滑动变阻器R1（最大阻值4000Ω）；
电阻箱R2（最大阻值9999.9Ω）；
单刀单掷开关S1；
单刀双掷开关S2；
导线若干。

(1)用图（a）所示电路测量热敏电阻R T的阻值。

当温度为27℃时，电压表读数为30.0V，电
流表读数为15.0mA；当温度为50℃时，调节R1，使电压表读数仍为30.0V，电流表指针位置如图（b）所示。

温度为50℃时，热敏电阻的阻值为Ω。

从实验原理上看，该方法测得的阻值比真实值略微（填“偏大”或“偏小”）。

如果热敏电阻阻值随温度升高而变大，则其为正温度系数热敏电阻，反之为负温度系数热敏电阻。

基于以上实验数据可知，该热敏电阻R T为（填“正”或“负”）温度系数热敏电阻。

(2)某同学搭建一套基于该热敏电阻的火灾报警系统，实物图连线如图（c）所示，其中有一个器件的导线连接有误，该器件为（填器件名称）。

正确连接后，先使用电阻箱R2进行调试，其阻值设置为Ω，滑动变阻器R1阻值从最大逐渐减小，直至报警器开始报警，此时滑动变阻器R1连入电路的阻值为Ω。

调试完毕后，再利用单刀双掷开关S2的选择性开关功能，把热敏电阻R T接入电路，可方便实现调试系统和工作系统的切换。

四、解答题
13．有一条河流，河水流量为34m /s ，落差为5m 。

现利用它来发电，水电站的总效率为50%，发电机的输出电压为400V 。

水电站到用户之间要进行远距离输电，两地间输电线的总电阻为8Ω，允许输电线上损耗的功率为发电机输出功率的5%，用户所需要的电压为220V ，认为所用的变压器都是理想变压器。

水的密度331.010kg /m ρ=⨯，重力加速度210m /s g =，求：
（1）发电机的输出功率P 及输电线上损耗的功率P 损；
（2）升压、降压变压器原、副线圈的匝数比。

14．如图所示，速度选择器的平行金属板间存在着水平向右的匀强电场和磁感应强度为B 1的匀强磁场，两板间的距离为d ，电势差为U ；金属板下方存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B 2（未知）．电荷量为q ，质量为m 的带正电粒子a ，以速度v 匀速通过速度选择器，从小孔O 进入偏转磁场，最终打到照相底片上的P 1点，测得P 1到O 点的距离为d 。

不计带电粒子所受重力。

求：
（1）速度选择器中匀强磁场磁感应强度B 1；
（2）若另外一个电荷量为q ，质量为2m 的带正电粒子b 以相同的速度通过速度选择器，最终打到照相底片上的P 2点，求P 1与P 2两点间的距离d '。

15．某同学设计了一个减震器，其简化的原理如图所示，一轻弹簧处于水平原长状态垂直于匀强磁场边界放置，右端固定，左端恰与磁场右边界平齐，劲度系数为80N /m k =。

匀强磁场的磁感应强度1T B =，方向垂直于水平面。

一宽为0.2m L =，足够长的单匝矩形硬金属框abcd 固定在一小车上（图中未画出小车），右端与小车右端平齐，二者的总质量为1m =kg ，线框电阻为0.02R =Ω。

使小车带着金属框以02m/s v =的速度垂直磁场边界正对弹簧向
右运动，ab 边向右穿过磁场区域后小车开始压缩弹簧，弹簧始终在弹性限度内，弹性势能与压缩量x 的关系为2p 12
E kx =，ab 边第一次通过磁场区域过程中（不考虑小车所受涡流的影响），进出磁场的加速度比为5：3，线框中产生的焦耳热 1.25Q =J 。

小车与地面的动摩擦因数0.1μ=，重力加速度取210m /s g =。

求：
（1）ab 边刚进入磁场左边界时感应电流的大小；
（2）ab 边刚出磁场右边界时速度的大小；
（3）ab 边离磁场左边界的最远距离。