河北省正定中学2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题(无答案)

这是一份河北省正定中学2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题(无答案)，共9页。试卷主要包含了答非选择题时，必须使用0，考试结束后，只将答题卡交回，02s等内容，欢迎下载使用。

（考试时间：90分钟分值：100分）
注意事项：
1.答题时，务必将自己的姓名、班级、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时，用2B铅笔将答题卡上对应的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色黑色签字笔把答案写在答题卡规定的位置上。答案如需改正，请先划掉原来的答案，再写上新答案，不准使用涂改液、胶带纸、修正带。
4.考试结束后，只将答题卡交回。
一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对得4分，选错得0分）
1.电焊作业时，会产生对人体有害的电焊弧光，辐射出大量频率为1.0×1015Hz的电磁波。根据如图所示的电磁波谱，判断它属于哪种电磁波（ ）
A.紫外线B.红外线C.微波D.X射线
2.电磁炉的基本结构图如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.任何材质的锅具都适合在电磁炉上使用
B.电磁炉支板处产生涡流，锅体无涡流
C.电磁炉通上恒定电流也可以加热食物
D.电磁炉使锅体产生涡流，支板处无涡流
3.如图所示，在等腰直角三角形ABC的顶点上固定三根互相平行的长直导线A、B、C，三根导线中通入的电流大小相等，其中导线A、C中的电流方向垂直纸面向外，导线B中的电流方向垂直纸面向里，O为BC边的中点。则（ ）
A.导线A、C之间相互排斥
B.导线B、C对导线A的合力方向平行于BC向左
C.导线B在O点产生的磁场的磁感应强度方向垂直于BC向下
D.三根导线在O点产生的磁场的磁感应强度方向平行于BC向右
4.如图所示，一正弦交流电瞬时值表达式为e=110sin（100πt）V，接在理想变压器aa′两端，变压器原线圈的匝数为200匝，副线圈的匝数为100匝，电阻R=11Ω。下列判断正确的是（ ）
A.此正弦交流电的频率为50HzB.副线圈上的电压的有效值为110V
C.电阻R上的功率为270WD.原线圈上的电流的有效值为10A
5.在物理课堂上，老师组织全班同学进行了“千人震”实验，同学们手拉手与四节串联的干电池组（总电动势为6V）、导线、开关、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示方式连接，实验过程中人会有触电的感觉。下列说法正确的是（ ）
A.人有触电感觉是在开关闭合瞬间
B.人有触电感觉时流过人体的电流大于流过线圈的电流
C.断开开关时流过人的电流方向从B→A
D.断开开关时线圈中的电流突然增大
6.如图所示，将通电直导线AB用悬线悬挂在电磁铁的正上方，直导线可自由转动，则接通开关（ ）
A.A端向纸外运动，B端向纸内运动，悬线张力变小
B.A端向纸外运动，B端向纸内运动，悬线张力变大
C.A端向纸内运动，B端向纸外运动，悬线张力变大
D.A端向纸内运动，B端向纸外运动，悬线张力变小
7.某交流发电机产生交变电流的装置如左图所示，产生的感应电动势与时间的关系如右图所示，下列说法正确的是（ ）
A.t=0时，线圈平面处于中性面位置，磁通量变化率最大
B.线圈通过中性面时，交变电流不改变方向
C.线框中产生的感应电动势e=100sin（50t）（V）
D.如果仅使线圈的转速加倍，则电动势的最大值和周期分别变为200V、0.02s
8.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中有周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两个D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.仅增大狭缝间的加速电压，则同一粒子射出加速器时的动能增大
B.仅增大磁场的磁感应强度且使电场变化周期与粒子做圆周运动周期相同，则同一粒子射出加速器时的动能增大
C.仅增大D形金属盒的半径，则同一粒子射出加速器时的速度不变
D.带电粒子不断加速，它做圆周运动的周期越来越小
9.空间中存在水平向左或向右的匀强磁场，一质量为m，电荷量为q的带正电小物块紧靠竖直绝缘墙壁从空中某处自由释放（离地面足够高），如图所示。已知小物块与墙壁间的动摩擦因数为μ，当小物块的速度为v时开始匀速运动，下列说法正确的是（ ）
A.磁场方向水平向右
B.磁感应强度大小为
C.小物块能以速度v竖直向上匀速运动
D.改变磁场方向，将小物块紧靠墙壁由静止释放，小物块的运动轨迹可能为抛物线
10.如图所示，在直角坐标系xOy的第一象限中，有一等腰直角△ACD，△ACD区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，C点在x轴上，D点在y轴上，OC=OD=AC=AD=L。边长也为L的正方形导线框abcd的ad边在x轴上，t=0时刻，该导线框恰好位于图中所示位置（ab边与y轴重合），此后导线框在外力的作用下沿x轴正方向以恒定的速度v通过磁场区域。若规定逆时针方向为导线框中电流的正方向，则导线框通过磁场区域的过程中，导线框中的感应电流i、外力沿x轴方向的分量F随导线框的位移x变化的图像（图中曲线均为抛物线的一部分）中正确的是（ ）
A.B.
C.D.
二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
11.匀强磁场中一圆形铜线圈用细杆悬于P点，开始时处于水平位置，如图所示。现释放，运动过程中线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次先后通过位置I和II时，顺着磁场方向向右看去，线圈（ ）
A.过位置I时，感应电流为顺时针方向B.过位置I时，感应电流为逆时针方向
C.过位置II时，感应电流为顺时针方向D.过位置II时，感应电流为逆时针方向
12.发电站通过理想升压变压器和理想降压变压器给用户端供电，发电机组输出交变电压的有效值恒定，输电线总电阻r保持不变。当夜幕降临时，用户端接入的用电器越来越多，下列说法正确的是（ ）
A.用户端的电压降低B.发电机组输出功率不变
C.输电线上损失的功率减小D.降压变压器副线圈中的电流变大
13.如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节，在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头，在原线圈上加一电压为U的正弦交流电，则（ ）
A.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变大
B.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变小
C.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大
D.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小
14.如图所示，A点的离子源在纸面内沿垂直OQ向上射出一束负离子，为使离子约束在OP之下的区域，可加垂直纸而的匀强磁场。已知O、A间的距离为，离子的比荷为，速率为v，OP与OQ间夹角为37°。不计重力及离子间相互作用力，则所加磁场的磁感应强度B应（ ）
A.垂直纸面向里，B.重直纸面向里，
C.垂直纸面向外，D.垂直纸面向外，
15.列车进站时如图所示，其刹车原理可简化如下：在车身下方固定一水平矩形线框，利用线框进入磁场时所受的安培力，辅助列车刹车。已知列车的质量为m，车身长为s，线框的ab和cd长度均为L（L小于匀强磁场的宽度），线框的总电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域足够长，磁感应强度的大小为B，方向竖直向上。车头进入磁场瞬间的速度为v0，列车停止前所受铁轨及空气阻力的合力恒为f。车尾进入磁场瞬间，列车恰好停止。下列说法正确的是（ ）
A.列车进站过程中电流方向为abcda
B.列车ab边进入磁场瞬间，加速度大小
C.列车从进站到停下来的过程中，线框产生的焦耳热为
D.从车头进入磁场到停止所用的时间为
三.非选择题（共50分）
16.（每空2分）某小组设计如下实验探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素：
（1）图a中，将条形磁铁从图示位置先迅速向上后迅速向下移动一小段距离，出现的现象是_________。
A.灯泡A、B均不发光B.灯泡A、B交替短暂发光
C.灯泡A短暂发光、灯泡B不发光D.灯泡A不发光、灯泡B短暂发光
（2）通过实验得知：当电流从图b中电流计的右端正接线柱流入时指针向右偏转；则当磁体_________（选填“向上”或“向下”）运动时，电流计指针向右偏转。
（3）为进一步探究影响感应电流方向的因素，该小组设计了如图c的电路，请用实线完成其余部分电路的连接。
17.（每空2分）某同学利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性，制作了一个简易的汽车低油位报警装置。
（1）该同学首先利用多用电表欧姆“×100”挡粗测该热敏电阻在常温下的阻值，示数如图甲所示，则此时热敏电阻的阻值为RT=_________Ω。
（2）该同学为了进一步探究该热敏电阻阻值随温度变化的关系，设计了如图乙所示的实验电路，定值电阻R0=2.0kΩ，则在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于最_________（选填“左”或“右”）端；在某次测量中，若毫安表A1的示数为2.25mA，A2的示数为1.50mA，两电表可视为理想电表，则热敏电阻的阻值为_________kΩ。
（3）该同学利用此热敏电阻设计的汽车低油位报警装置如图丁所示，其中电源电动势E=6.0V，定值电阻R=1.8kΩ，长为=50cm的热敏电阻下端紧靠在油箱底部，不计报警器和电源的内阻。已知流过报警器的电流I≥2.4mA时报警器开始报警，若测得报警器报警时油液内热敏电阻的温度为30°，油液外热敏电阻的温度为70°，由此可知油液的警戒液面到油箱底部的距离约为___________cm。
18.（10分）中国在超导物理的研究中处于世界领先水平，如果能够实现常温超导，由于超导体电阻为零，用超导体代替常规导线输电将会节约大量的电能。如图是远距离输电示意图，已知发电机的输出功率为300kW，发电机输出电压为300V，用户电压220V，升压变压器匝数比n1:n2=1:100，输电导线总电阻为20Ω。变压器可视为理想变压器。求：
（1）若用超导体代替常规导线，可以节省的功率是多少？
（2）降压变压器匝数比n3:n4。
19.（12分）如图所示，间距L=1m、足够长的平行光滑金属导轨固定于绝缘水平面上，导轨左端接有R=0.5Ω的电阻。长度与导轨间距相等的金属棒ab垂直放置于导轨上，其质量m=0.1kg，电阻R=0.5Ω。整个区域内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小B=1T。t=0时，将水平向右的恒力F=4N作用于ab棒上，当t=2s时，金属棒ab的速度达到最大，随后撤去F，棒最终静止在导轨上。重力加速度g=10m/s2，求：
（1）金属棒ab运动的最大速度vm；
（2）前2s内通过定值电阻R的电荷量；
（3）撤去拉力F后金属棒ab继续沿水平轨道运动的位移。
20.（14分）如图所示，坐标平面第I象限内存在水平向左的匀强电场，在y轴左侧区域存在宽度为a=0.3m的垂直于纸面向里的匀强磁场（含边界），磁感应强度为B（大小可调节）。现有比荷为C/kg的带正电粒子从x轴上的A点以一定初速度v0垂直x轴射入电场，且以速度大小v=4×107m/s、方向与y轴正方向成60°经过P点进入磁场，已知OA=0.1m，，不计粒子重力。求:
（1）粒子在A点进入电场的初速度v0；
（2）要使粒子不从CD边界射出，则磁感应强度B的取值范围；
（3）当磁感应强度为某值时，粒子经过磁场后，刚好可以回到A点，则磁感应强度的大小是多少？