河南省開封市重點(diǎn)中學(xué)2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期中物理試題（含答案）

開封重點(diǎn)中學(xué)2022-2023學(xué)年下學(xué)期期中考試高二物理試卷（時(shí)間：60分鐘滿分：100分）一、單項(xiàng)選擇題：本題共9小題，每小題4分，共36分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)正確。1.關(guān)于傳感器，下列說法正確的是（）A．酒店大廳的自動(dòng)門使用了力傳感器B．自動(dòng)灌溉系統(tǒng)利用的是濕度傳感器C．傳感器都是通過感知電壓的變化來傳遞信號(hào)的D．光敏電阻在傳感器中的作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)2.下列關(guān)于教材中四幅插圖的說法正確的是（）A．圖甲中，當(dāng)手搖動(dòng)柄使得蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)，則鋁框會(huì)同向轉(zhuǎn)動(dòng)，且和磁鐵轉(zhuǎn)得一樣快B．圖乙是真空冶煉爐，當(dāng)爐外線圈通入高頻交流電時(shí)，線圈中產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬C．丙是銅盤靠慣性轉(zhuǎn)動(dòng)，手持磁鐵靠近銅盤，銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)加快D．圖丁是微安表的表頭，運(yùn)輸時(shí)把兩個(gè)正、負(fù)接線柱用導(dǎo)線連接，可以減小電表指針擺動(dòng)角度3.如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌CD、EF間距為L(zhǎng)，與電動(dòng)勢(shì)為E的電源相連，質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置構(gòu)成閉合回路，回路平面與水平面成θ角，回路其余電阻不計(jì)。為使ab棒靜止，需在空間施加的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值及其方向分別為（）A.mgREL，水平向右 C.mgRsinθEL4.如圖中表示磁場(chǎng)方向、運(yùn)動(dòng)電荷速度和洛倫茲力的方向，正確的是（）5.如圖所示為一交流電的電流i隨時(shí)間t變化的圖像，該交流電的電流的有效值為（）A．7A B．5A C.43A 6.如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一帶電粒子從圓周上的P點(diǎn)沿半徑方向射入磁場(chǎng)。若粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為v1，運(yùn)動(dòng)軌跡為PN；若粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為v2，運(yùn)動(dòng)軌跡為PM。不計(jì)粒子的重力，下列判斷正確的是（）A．粒子帶負(fù)電B．速度v1大于速度v2C．粒子以速度v1射入時(shí)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)D．粒子以速度v1射入時(shí)，在磁場(chǎng)中受到的洛倫茲力較大7.筆記本電腦蓋上屏幕，屏幕蓋板上磁鐵和主板機(jī)殼上“霍爾傳感器”配合，使屏幕進(jìn)入休眠模式，其工作原理如圖所示。當(dāng)電腦蓋上屏幕時(shí)，相當(dāng)于屏幕邊緣的磁極靠近霍爾元件，已知該霍爾元件載流子為電子，以下說法正確的是（）A．蓋上蓋板，a端帶正電B．打開蓋板，a端帶正電C．蓋上屏幕過程中，a、b間電勢(shì)差不變D．蓋上屏幕過程中，a、b間電勢(shì)差逐漸增大8.如圖甲所示，100匝的線圈（圖中只畫了2匝）兩端A、B與一個(gè)R=40Ω的電阻相連。線圈內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，穿過線圈的磁通量按圖乙所示規(guī)律變化。已知線圈的電阻r=10Ω，則（）A．線圈內(nèi)感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針B．A點(diǎn)電勢(shì)比B點(diǎn)電勢(shì)低C．通過電阻R的電流大小為1.0AD．0.2s內(nèi)電路中產(chǎn)生的電能為1.0J9.如圖甲所示的電路中的5個(gè)燈泡完全相同，當(dāng)A、B端輸入如圖乙所示的交變電壓時(shí)，5個(gè)燈泡亮度相同，則理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為（）A．3：2 B．1：1 C．2：3 D．2：1二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目的要求，全部選對(duì)得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分。10.如圖所示，變壓器為理想變壓器，保持交流電電壓U不變，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R?的觸頭向上滑動(dòng)時(shí)，下列說法正確的有（）A．伏特表的示數(shù)不變 B．安培表的示數(shù)變小C．R1消耗的功率變小 D．R1消耗的功率變大11.如圖為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與電阻R=10Ω連接，t=0時(shí)線圈以T=0.02s的周期從圖中位置開始轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)理想交流電壓表示數(shù)為10V，其余部分電阻忽略不計(jì)，則下列說法正確的是（）A．電阻R上的電功率為20WB．R兩端的電壓u隨時(shí)間變化的規(guī)律是uC．t=0.005s時(shí)R兩端的電壓瞬時(shí)值最大D．一個(gè)周期內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量是0.2J12.我國(guó)成功建造了世界首個(gè)將電磁推動(dòng)和磁懸浮兩者結(jié)合的高速實(shí)驗(yàn)設(shè)施—“電磁撬”，它能夠?qū)嵓?jí)或以上的物體加速到1030km/h。如圖所示，兩根金屬導(dǎo)軌ab和a?b?，固定在同一水平面內(nèi)且相互平行，足夠大的電磁鐵（未畫出）的N極位于兩導(dǎo)軌的正上方，S極位于兩導(dǎo)軌的正下方，一金屬棒置于導(dǎo)軌上且與兩導(dǎo)軌垂直。不計(jì)金屬導(dǎo)軌的電阻和摩擦?，F(xiàn)保持其它量不變，僅做以下改變，接通電源后，導(dǎo)體棒在軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度將增大的是（）A．將電磁鐵磁性增強(qiáng)B．滑動(dòng)變阻器滑片向右滑動(dòng)C．換一根材料、橫截面積均相同但較短點(diǎn)的導(dǎo)體棒D．換一根材料、長(zhǎng)度均相同但橫截面積較大的導(dǎo)體棒三、實(shí)驗(yàn)題（13題6分，14題4分，15題8分，共18分）13.（6分）如圖所示是“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）如果在閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，那么合上開關(guān)后，將A線圈迅速插入B線圈中，電流計(jì)指針將（填“向左偏”或“向右偏”），A線圈插入B線圈后，將滑動(dòng)變阻器滑片迅速向左移動(dòng)時(shí)，電流計(jì)指針將（填“向左偏”或“向右偏”）。（2）在靈敏電流計(jì)所在的電路中，為電路提供電流的是（填圖中儀器的字母）。14.（4分）密立根實(shí)驗(yàn)裝置如圖，用噴霧器向一個(gè)透明的圓柱形容器里噴入帶電油滴，油液被噴射撕裂成油滴時(shí)，一般都是帶負(fù)電的。將容器中A、B板接入電路。我們可以通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，改變極板間的電壓（從零開始）來控制油滴的運(yùn)動(dòng)，假設(shè)極板間為勻強(qiáng)電場(chǎng)。（1）調(diào)節(jié)AB間電壓，使油滴處于懸浮狀態(tài)。兩極板電壓為U，極板間距為d，設(shè)油滴質(zhì)量為m，重力加速度為g，則油滴的帶電荷量為。（2）重復(fù)對(duì)許多油滴進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之后，發(fā)現(xiàn)油滴電荷量皆為某最小固定值的整數(shù)倍。此最小帶電量數(shù)值為C，我們稱之為。15.（8分）在“探究變壓器線圈兩端的電壓和匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，可拆變壓器如圖所示。（1）觀察變壓器的鐵芯，它的結(jié)構(gòu)和材料是；（填字母）A．整塊硅鋼鐵芯B．整塊不銹鋼鐵芯C．絕緣的銅片疊成D．絕緣的硅鋼片疊成（2）觀察兩個(gè)線圈的導(dǎo)線，發(fā)現(xiàn)粗細(xì)不同，導(dǎo)線粗的線圈匝數(shù)；（填“多”或“少”）（3）實(shí)驗(yàn)中將電源接在原線圈的“0”和“8”兩個(gè)接線柱之間，用電表測(cè)得副線圈的“0”和“4”兩個(gè)接線柱之間的電壓為3.0V，則原線圈的輸入電壓為；（填字母）A．1.5V B．6.0V C．7.0V（4）本實(shí)驗(yàn)要通過改變?cè)?、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(shí)驗(yàn)中需要運(yùn)用的科學(xué)方法是。（填字母）A．控制變量法B．等效替代法C．整體隔離法四、解答題。本題共2小題，15題12分，16題16分，共28分。15.（12分）如圖所示，線圈的自感系數(shù)0.2H，電容器的電容20μF，電阻R的阻值3Ω，電源電動(dòng)勢(shì)1.5V，內(nèi)阻不計(jì)。閉合開關(guān)S，待電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后斷開開關(guān)S，LC電路中將產(chǎn)生電磁振蕩。如果規(guī)定線圈中的電流方向從a到b為正，斷開開關(guān)的時(shí)t=0，（1）試求t=0時(shí)，通過電阻R的電流是多少？（2）請(qǐng)畫出電感線圈中電流i隨時(shí)間t變化的圖像，并標(biāo)明關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)值。16.（16分）如圖所示，矩形線圈面積為0.15m2，匝數(shù)為n=100，線圈電阻為阻r=10Ω，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.20T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO'軸以角速度ω=100πrad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為R=90Ω。當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中，試求：（1）通過電阻R的電荷量q；（2）電阻R上所產(chǎn)生的熱量Q五、附加題（10分，不計(jì)入總分）如圖所示，在正交坐標(biāo)系O-xyz空間中，Oz豎直向下，O'為y軸上的一點(diǎn)。相距0.5m的兩平行拋物線狀光滑軌道OP、O'P'通過長(zhǎng)度不計(jì)的光滑絕緣材料在P、P'處與平行傾斜粗糙直軌道PQ、P'Q'平滑相接，其中拋物線狀軌道OP的方程為z=54x2，OO'間用導(dǎo)線連接R=1Ω的定值電阻，傾斜軌道足夠長(zhǎng)，QQ'間用導(dǎo)線連接C=1F的電容器。電容器最初不帶電。拋物線狀軌道區(qū)域存在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，傾斜直軌道區(qū)域存在與導(dǎo)軌垂直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為0.5kg，長(zhǎng)為0.5m的金屬導(dǎo)體棒在恒定外力F作用下從y軸開始以初速度v0沿拋物線狀軌道做加速度方向豎直向下、大小為10m/s2的加速運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒到達(dá)連接處PP'后立即撤去該外力F。已知金屬導(dǎo)體棒與軌道始終接觸良好，金屬棒與傾斜直軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.75，P點(diǎn)縱坐標(biāo)zP（1）金屬棒初速度v0的大小；（2）外力F的大小和金屬棒在拋物線狀光滑軌道運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。高二物理參考答案.一、單項(xiàng)選擇題：本題共9小題，每小題4分，共36分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)正確。1.B2.D3.C4.D5.A6.C7.D8.C9.A二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目的要求，全部選對(duì)得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分。10.BC 11.BD 12.AC三、實(shí)驗(yàn)題（共18分）13.（6分）（1）向右偏；向左偏；（2）B14.（4分）（1）mgdU；（2）1.6×1015.（8分）（1）D；（2）少；（3）C；（4）A四、解答題，共28分。16.（12分）解：（1）0.5A（2）17.（16分）解：當(dāng)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中，磁通量的變化量為：△φ=BS線圈轉(zhuǎn)動(dòng)90°的時(shí)間為：t此過程中，平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E平均感應(yīng)電流為：I則通過電阻R的電荷量為：q聯(lián)立以上各式解得：q=0.