甘肃省兰州第一中学2022-2023学年高二下学期4月期中考试物理试卷(含答案)

甘肃省兰州第一中学2022-2023学年高二下学期4月期中考试物理试卷

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1、在烤箱中能看见一种淡红色的光，下列关于这种光的说法中正确的是(   )

A.是电热丝发出的红外线

B.是电热丝发出的红光

C.主要是利用这种光为食物加热

D.给食物加热是利用比这种光波长更短的电磁波

2、科技发展，造福民众。近两年推出的“智能防摔马甲”是一款专门为老年人研发的科技产品。该装置的原理是通过马甲内的传感器和微处理器精准识别穿戴者的运动姿态，在其失衡瞬间迅速打开安全气囊进行主动保护，能有效地避免摔倒带来的伤害。在穿戴者着地的过程中，安全气囊可以(   )

A.减小穿戴者动量的变化量 B.减小穿戴者动量的变化率

C.增大穿戴者所受合力的冲力 D.增大穿戴者所受合力的冲量

3、如图所示，上下开口、内壁光滑的足够长铜管竖直放置。柱状小磁铁沿铜管的中心轴竖直放置，其下端与管上端开口齐平。让柱状小磁铁从静止开始下落，不计空气阻力。下列四幅图中，能正确描述柱状小磁铁在铜管中运动的速度大小v与时间t的关系的图像是(   )

A. B.

C. D.

4、如图是劳动者抛沙袋入车的情境图。一排人站在平直的轨道旁,分别标记为Error! Digit expected.知车的质量为(,每个沙袋质量为。当车经过一人身旁时,此人将一个沙袋沿与车前进相反的方向以投入到车内,沙袋与车瞬间就获得共同速度。已知车原来的速度大小为,当车停止运动时,一共抛入的沙袋有(   )

A.20个 B.25个 C.30个 D.40个

5、图为某种电磁弹射系统的简化示意图，金属弹射杆横架在两根水平放置且足够长的平行金属导轨上。使用时先把开关拨到a侧给储能电容充电，然后开关拨到b侧让电容器放电。回路瞬间产生巨大电流，从而产生超强磁场，弹射杆在磁场力的作用下被快速弹出。若忽略空气阻力，下列说法正确的是(   )

A.弹射杆将沿轨道做变加速运动

B.要使图中弹射杆向右弹射，则电源必须上正下负

C.要使图中弹射杆向右弹射，则电源必须上负下正

D.导轨摩擦不计，电容器储存的电能全部转化为弹射杆的机械能

6、在如图所示的电路中，理想变压器原线圈串联两只灯泡，副线圈并联三只灯泡，五只灯泡完全相同。若交流电源的电压有效值为U，五只灯泡均能正常发光，则下列说法正确的是(   )

A.变压器原、副线圈匝数之比为5:1 B.变压器原、副线圈匝数之比为2:3

C.每只灯泡的额定电压为 D.每只灯泡的额定电压为

7、如图所示，某人用水管冲洗竖直墙面，水龙头的流量（单位时间流出水的体积）可视为一定，水管的入水口与水龙头相连接，水从出水口水平出射，水打到墙面后不反弹顺墙面流下。若用手挤压出水口，使出水口的横截面积变为原来的一半，则被水流冲击部分的墙面所受压强约为原先的多少倍(   )

A.1 B.2 C.4 D.8

8、我国建造的第一台回旋加速器存放于中国原子能科学研究院，回旋加速器是将半径为R的两个D形盒置于磁感应强度为B的匀强磁场中，两盒间的狭缝很小，两盒间接电压为U的高频交流电源。电荷量为q的带电粒子从粒子源A处进入加速电场（初速度为零），若不考虑粒子在电场中的运动时间以及粒子质量的变化，不考虑粒子所受重力，下列说法正确的是(   )

A.增大狭缝间的电压U，粒子在D形盒内获得的最大速度会增大

B.由于粒子速度被逐渐加大，极板所加的交流电周期要相应减小

C.若仅将粒子的电荷量变为原来一半，则交流电源频率应变为原来的一半

D.粒子第一次与第二次在磁场中运动的轨道半径之比为1:3

二、多选题

9、 在如图所示的电路中，将开关S与b端连接，稳定后改为与a端连接，这样在线圈和电容构成的回路中将产生电磁振荡，若振荡周期为T，以开关与a端接触的瞬间为时刻，则(   )

A.时，电路中磁场的能量最大

B.时，振荡回路中电流最大，且从a经线圈流向d

C.时，电容器的电荷量最大

D.在到时间段内，电容器充电

10、如图所示，理想变压器所接交变电流的有效值恒定，其原、副线圈接入电路的匝数可分别通过滑动头、调节。图中L是小灯泡，是滑动变阻器，其滑动头为，是定值电阻，为开关（处于闭合状态）。下列操作中，能使灯泡L的亮度增加的是(   )

A.仅将下移 B.仅将下移 C.仅将下移 D.仅将S断开

11、霍尔效应这一现象是美国物理学家霍尔于1879年发现的。当电流垂直于外磁场通过导体时，载流子发生偏转，垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场，从而在导体的两端产生电势差，这一现象就是霍尔效应，这个电势差被称为霍尔电势差。现有一金属导体霍尔元件连在如图所示电路中，电压U恒定，霍尔电势差稳定后，下列说法正确的是(   )

A.a端电势低于b端电势

B.若元件的厚度增加，a、b两端电势差减小

C.霍尔电势差的大小只由单位体积内电子数目和电子的热运动速率决定

D.若要测量南极附近的地磁场，工作面应保持水平

三、填空题

12、下图是一种街道路灯的自动控制开关，能够实现“日出路灯熄，_______”。图中A为光敏二极管，B为电磁继电器，C为照明电路，D为路灯。其工作原理是：日落天黑后，光敏二极管受到的照射光很弱，电阻变______（“大”或“小”），通过电磁铁螺线管的电流变______（“大”或“小”），电磁铁的磁性变______（填“强”或“弱”），______（填“会”或“不会”）将衔铁吸引下来，因而触点和与照明电路火线______（填“接触”或“分开”），路灯发光。

四、实验题

13、小王同学用如图甲所示电路研究电磁感应现象，小李同学用如图乙所示电路研究自感现象。

（1）小王同学实验时发现，闭合开关时，电流表指针向左偏转。电路稳定后，若向右移动滑片，此过程中电流表指针将向______（选填“左”或“右”）偏转，实验结束后，未断开开关，也未把A、B两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路时突然被电击了一下，则被电击是在拆除______（选填“A”或“B”）线圈所在电路时发生的。

（2）小李同学用图乙中（1）（2）两个电路研究通电自感和断电自感现象，图中L是一带铁芯的线圈，直流电阻忽略不计，A、B是额定电压为1.5V的灯泡，直流电源为一节新的干电池。两电路电键S闭合后，会看到：小灯泡A将______（选填“慢慢变亮”“立即变亮”或“立即变亮，然后慢慢熄灭”），小灯泡B将______（选填“慢慢变亮”“立即变亮”或“立即变亮，然后慢慢熄灭”）；S断开后，小灯泡A将______（选填“慢慢熄灭”“立即熄灭”或“闪亮一下，然后熄灭”），S断开后，小灯泡B将______（选填“慢慢熄灭”“立即熄灭”或“闪亮一下，然后熄灭”）。

五、计算题

14、风能是可再生清洁能源，某县在城市较远的地方修建了一座小型风力发电站，为本县工业园区用户供电，输电过程示意图如图所示。发电机输出功率，输出电压为500V，输送线路的总电阻。允许线路损耗的功率为输出功率的1%，用户需要的电压是220V，求所用升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比各为多少？（不计变压器的损耗）

15、如图1所示，单匝矩形线圈接有电阻，虚线区域磁场的有效面积，磁感应强度B随时间t的变化如图2所示。不计其他一切电阻，求：

（1）0~1s内和1~3s内感应电流分别为多少？

（2）回路中电流的有效值是多少？（可用根式表示）

16、两个小半圆和一个大圆组成“太极图”，两个半圆的圆心在大圆的同一直径MN上，半圆直径均为大圆的半径R。圆内及圆周上有磁感应强度大小为B，方向相反的匀强磁场，曲线MON左侧的磁场方向垂直直面向外。质量为m，电荷量为q的质子（不计重力），以某初速度从N点沿纸面与NM夹角射入右侧磁场，恰好通过O点进入左侧磁场，并从M点射出。

（1）求质子的初速度大小；

（2）求质子从N点运动到M点所用的时间；

（3）若，曲线MON上的磁场方向垂直纸面向里，要使质子不进入曲线MON左侧磁场中，求质子速度的大小范围。

参考答案

1、答案：B

解析：烤箱中看到的淡红色的光是可见的红光，起加热作用的主要是波长较长的红外线，而不是红光，故B正确；

故选B。

2、答案：B

解析：

3、答案：D

解析：柱状小磁铁从静止开始下落，小磁铁下落过程中，铜管中产生感应电流，则小磁铁下落过程中受重力与安培力作用，速度越大，感应电流越大，安培力越大，小磁铁的合外力减小，做加速度减小的加速度运动，最终做匀速度直线运动，所以ABC错误；D正确；

故选：D。

4、答案：A

解析：设一共抛入n个沙袋，这些沙袋抛入车的过程，满足动量守恒，可得，解得，即抛入20个沙袋，车恰好停止运动。

故选A。

5、答案：A

解析：

6、答案：C

解析：

7、答案：C

解析：设单位时间内水的质量为，选水流的初速度方向为正方向，根据动量定理可得：，结合压强的计算公式可得：，当横截面积变为原来的一半时，因为水龙头的流量不变，即保持不变，所以水的流速变为原来的2倍，因为横截面积变为原来的，所以压强约为原来的4倍，故C正确。ABD错误；

故选：C。

8、答案：C

解析：

9、答案：BC

解析：开关S先与b连接，电容器C充电，上级板带正电，下级板带负电，开关S再与a连接开始计时，此时振荡回路中电荷量最大，电流为0，如图所示

A.时刻，线圈中的电流为0，无法激发磁场，磁场的能量为0，A错误；

B.时刻，振荡回路中电流最大，电容器从初始时刻放电结束，电流方向为a到d，B正确；

C.时刻，电容器反向充电结束，电荷量达到最大，C正确；

D.到时间段内，电容器反向放电，D错误。

故选BC。

10、答案：AD

解析：

11、答案：AD

解析：

12、答案：日落路灯亮；大；小；弱；不会；接触

解析：光敏二极管的电阻随着光照强度减小而增大，经过光敏二极管和螺线管的电流也随之减小，根据电流的磁效应，通电螺旋管的磁场会变弱，电磁铁的磁性也变弱，不会将衔铁吸引下来，因而触点和与照明电路火线接触，路灯发光。

13、答案：（1）左、A（2）慢慢变亮；立即变亮，然后慢慢熄灭；立即熄灭；闪亮一下，然后熄灭

解析：（1）由题意可知，电流增大时，穿过线圈的磁通量增大，电流表指针向左偏转，电路稳定后，若向右移动滑片，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，回路中的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，则电流表指针向左偏转；在完成实验后未断开开关，也未把A、B两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路A线圈时，线圈A中的电流突然减少，从而出现断电自感现象，线圈中会产生自感电动势，进而突然会被电击了一下。

（2）两电路电键S闭合后，会看到小灯泡A将慢慢变亮，小灯泡B将立即变亮，然后慢慢熄灭；S断开后，小灯泡A立即熄灭，小灯泡B闪亮一下，然后熄灭。

14、答案：见解析

解析：

15、答案：（1）1A，0.5A（2）

解析：（1）

同理

（2）

16、答案：（1）（2）（3）见解析

解析：（1）质子的运动轨迹如图所示，设质子的轨道半径为，则

由几何关系可得

联立解得

（2）质子在磁场中做匀速圆周运动的周期为

质子在左右磁场中运动的时间相等

质子从N点运动到M点所用的时间为

（3）质子在右磁场中运动有

分两种情况讨论：

要使质子不进入曲线MON左侧磁场区域，应满足，解得

要使质子不进入曲线MON左侧磁场区域，应满足，解得

质子速度的大小范围为或