云南省普洱市2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷（解析版）

这是一份云南省普洱市2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷（解析版），共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1. 关于传感器，下列说法不正确的是（ ）
A. 传感器是通过把非电学量转换为电学量来传递信号的
B. 用“酶标法”检测三聚氰胺，这种检测方法用到了化学传感器
C. 电视遥控接收器的主要元件是红外线传感器
D. 导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料都可以制成传感器
【答案】B
【解析】A．传感器是通过把非电学量转换为电学量来传递信号的，A正确，不符题意；
B．酶标法的原理是利用了生物酶，故应为生物传感器，B错误，符合题意；
C．电视遥控接收器的主要元件是红外线传感器，C正确，不符题意；
D．导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料都可以制成传感器，D正确，不符题意。
故选B。
2. 下列说法正确的是（ ）
A. 甲图中收音机是利用电谐振接收电磁波信号
B. 乙图中微波炉是利用紫外线对食物加热
C. 丙图中机场安检利用了射线穿透本领强的特性
D. 丁图中夜视仪利用了微波传播方向性好的特点
【答案】A
【解析】A．甲图中收音机是利用电谐振接收电磁波信号，选项A正确；
B．乙图中微波炉是利用微波对食物加热，而不是紫外线，选项B错误；
C．丙图中机场安检利用了X射线穿透本领强的特性，选项C错误；
D．丁图中夜视仪利用了不同的物体发出的红外线强度不同的特点，选项D错误。
故选A。
3. 通过某定值电阻的电流随时间变化的图像如图所示，其周期为0.8s。则电流的有效值为（ ）
A. B. C. 1.0AD. 2.0A
【答案】A
【解析】将交流与直流通过阻值都为R的电阻，设直流电流为I，则根据有效值的定义有
将s、s、s、s代入解得
故选A。
4. 如图所示，恒定电流流过边长为的水平放置的正方形导线，O点为正方形的中心，P点位于O点正上方且，每条导线在P点的磁感应强度大小均为，则P点的磁感应强度大小为（ ）
A. 0B. C. D.
【答案】D
【解析】根据图中几何关系结合安培定则，可知两相互平行导线在P点产生的磁感应强度方向的夹角为，如图所示
则两相互平行导线在P点产生的合磁感应强度大小为
方向竖直向上；则正方形导线在P点的磁感应强度大小为
故选D。
5. 如图所示，一个三角形导体线圈ABC位于通电长直导线附近，线圈与导线在同一平面内，AB边与导线平行。已知到无限长直导线的距离为处的磁感应强度大小（为常量）。下列说法正确的是（ ）
A. 这个平面内，线圈远离导线移动，线圈中没有感应电流
B. 在这个平面内，线圈平行于导线左右移动，线圈中有感应电流
C. 仅使导线中电流的大小随时间均匀增大，线圈中没有感应电流
D. 仅让线圈绕AB边向纸面内转动，线圈中有感应电流
【答案】D
【解析】A．线圈远离导线移动时，穿过闭合回路的磁通量减小，线圈中有感应电流，故A错误；
B．线图平行于导线左右移动，穿过闭合回路的磁通量不变，线圈中没有感应电流，故B错误；
C．导线中的电流大小改变，穿过闭合回路的磁通量改变，线圈中一定有感应电流，故C错误；
D．线圈绕AB边向纸面内转动，穿过闭合回路线圈磁通量变化，线图中有感应电流，故D正确。
故选D。
6. 如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，总长为的导体棒的端位于圆心，为棒的中点。现使导体棒绕点在纸面内逆时针匀速转动，则点到导体棒上任意一点的电势差与间距离的关系图像正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由于AC段不切割磁感线则AC电势相同，在OA段，设某点到O的距离为d，根据
则离O越远电势减小得越快，即电势差增大得越快。
故选A。
7. 如图所示，在平面上以O为圆心的圆形区域内存在匀强磁场（图中未画出），磁场方向垂直于平面向外。一个质量为m、电荷量为q的带负电粒子，从原点O以初速度大小为沿y轴负方向开始运动，后来粒子经过x轴上的A点，此时速度方向与x轴的夹角为。A到O的距离为d，不计粒子的重力，则圆形磁场区域的面积为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】粒子运动轨迹如图，由几何关系可知
解得
则磁场所在圆的半径
圆形磁场区域的面积
故选B。
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8. 对下列四幅图片中所涉及物理知识的描述，正确的是（ ）
A. 图甲中，从上往下看当蹄形磁体顺时针转动时，铝框也将沿顺时针方向转动
B. 图乙中，真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，线圈中会产生大量热量使金属熔化，从而冶炼金属
C. 图丙中磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，起到电磁阻尼的作用
D. 图丁中无线充电过程利用了接触起电原理
【答案】AC
【解析】A．根据电磁驱动原理可知，当从上往下看当蹄形磁体顺时针转动时，铝框也顺时针转动，故A正确；
B．真空冶炼炉外线圈通入高频交流电时，周围空间产生高频磁场，炉内的金属内部就产生很强的涡流，从而冶炼金属，故B错误；
C．磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，线圈通电受力后带动铝框转动，铝框内产生涡流，在电磁阻尼的作用下，线圈很快停止摆动，故C正确；
D．无线充电利用的是电磁感应原理，而非“接触起电”原理，故D错误。
故选AC。
9. 在理想LC振荡电路中的某时刻，电容器极板间的电场强度E的方向、线圈电流产生的磁场方向如图所示，灵敏电流计电阻不计。下列说法正确的是（ ）
A. 流过电流计的电流方向向左
B. 电容器的电荷量正在减小
C. 线圈中的磁感应强度正在增大
D. 电容器两板间的电场强度正在增大
【答案】AD
【解析】A．由线圈电流产生磁场的方向，结合右手螺旋定则，可知流过电流计的电流方向向左，故A正确；
BD．由电容器极板间的场强E的方向，可知电容器上极板带正电，结合电流方向，可知电容器正在充电，电容器的电荷量正在增大，两板间的电压、电场强度都在增大，故B错误，D正确；
C．由LC振荡电路的规律可知线圈中的电流正在减小，线圈中的磁感应强度正在减小，故C错误。
故选AD。
10. 如图是直线加速器与复合场组成的装置，金属圆筒A、B、C接在大小恒为U、方向随时间周期性变化的交变电压上，虚线空间复合场中匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向未知，现让一个氘核和一个氦核先后在K处以初速度进入A的左侧小孔，离开C的右侧之后从D进入复合场，且都沿直线匀速通过复合场。已知的质量为2m，电荷量为q，的质量为4m，电荷量为2q，不计重力，不考虑边缘效应。下列分析正确的是（ ）
A. 进入复合场时的速率为B. 两个核进入复合场时的速率相等
C. 磁场方向必须垂直纸面向外D. 磁场的磁感应强度大小相等
【答案】BD
【解析】A．进入复合场前经过电场加速两次，由动能定理可得
解得
A选项错误；
B．由于两个核的比荷相等，故两个核进入复合场时的速率相等，B选项正确；
C．两个核沿直线通过复合场，故洛伦兹力应竖直向上，磁场方向垂直纸面向里，C选项错误；
D．两个核通过复合场时的速度相等，由
可得，磁场的磁感应强度大小相等，D选项正确。
故选BD。
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11. 为了节能和环保，一些公共场所用光敏电阻制作光控开关来控制照明系统。光敏电阻是阻值随光的照度变化而发生变化的元件（物理学中用照度描述光的强弱，光越强照度越大，照度的单位为1x）。某光敏电阻在不同照度下的阻值变化如下表：
（1）表中数据说明光敏电阻的阻值随着光照的增强而______（填“增大”或“减小”）；
（2）某种路灯自动控制装置，就是采用上述类型的光敏电阻作为传感器，再借助电磁开关，实现控制路灯自动在白天关闭，黑夜打开。某种电磁开关的内部结构如下图所示。其中，1、2两接线柱连接励磁线圈（励磁线圈电阻忽略不计），3、4两接线柱相当于路灯的开关，分别与弹簧片和触点连接。当励磁线圈中的电流大于或等于时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开；当励磁线圈中的电流小于时，3、4接通。现在把直流电源（电动势，内阻忽略不计）、励磁线圈限流保护电阻（调节到）、光敏电阻通过导线开关依次连接到1、2两接线柱与励磁线圈组成电路。闭合开关，如下图所示。则在天色渐暗时，照度低于______lx时路灯将会点亮。
（3）为了更加节能和环保，设计让天色更暗时，路灯点亮，应该把励磁线圈限流保护电阻适当调______（选填“大”或“小”）。
【答案】（1）减小 （2）1.0 （3）小
【解析】（1）根据表中数据可知，光敏电阻的阻值随着光照的增强而减小。
（2）当励磁线圈中的电流等于时，根据
解得
结合表格中数据可知，在天色渐暗时，照度低于1.0lx时路灯将会点亮。
（3）天色更暗时，光敏电阻接入阻值更大，为了使励磁线圈中的电流大于或等于时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，则需要把励磁线圈限流保护电阻适当调小。
12. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，某同学利用如图所示可拆式变压器进行研究。
（1）实验过程中，变压器的原、副线圈选择不同的匝数，利用多用电表测量相应电压，记录如表，根据表格中的数据，在实验误差允许的范围内，可得出原、副线圈两端电压与匝数的关系为______（用、、和表示）。
（2）对于实验过程，下列说法中正确的有______。
A. 本探究实验采用了控制变量法
B. 变压器工作时副线圈电流的频率与原线圈不相同
C. 因为实验所用电压较低，通电情况下可用手接触裸露的导线、接线柱
D. 测量原、副线圈的电压时，可用直流电压表
（3）通过分析实验数据发现，每次实验，变压器副线圈输出电压总比理论值小，下列可能的原因，你认为不正确的是______。
A. 变压器线圈中有电流通过时会发热
B. 原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失
C. 原线圈输入电压发生变化
D. 铁芯在交变磁场的作用下会发热
【答案】（1） （2）A （3）C
【解析】（1）通过分析表中数据可得结论，在误差允许的范围内，原副线圈的电压比与匝数比相等，即有
（2）A．当一个物理量与多个物理量相关时，应采用控制变量法，探究该物理量与某一个量的关系，故A正确；
B．由理想变压器原理可知，变压器不改变频率，即理想变压器原、副线圈两端的交变电流的频率相同，故B错误；
C．通电情况下不可用手接触裸露的导线、接线柱，因为会产生漏磁，故C错误；
D．变压器的电压是交流电压，因此不能用直流电压表，故D错误。
故选A。
（3）A．变压器线圈中有电流通过时会发热，线圈则有直流电阻，在线圈上会产生电压降，使输出电压减小，故A正确，不符合题意；
B．原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失，即有漏磁现象，由能量守恒定律可知，使输出电压减小，故B正确，不符合题意；
C．原线圈输入电压发生变化，对原、副线圈电压的比值不会有影响，故C错误，符合题意；
D．铁芯在交变磁场的作用下会发热，使变压器输出的电能小于输入电能，使输出的电压减小，故D正确，不符合题意。
故选C。
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13. 如图所示，质量的金属圆环用细绳竖直悬挂于水平横梁上，虚线ab平分圆环，ab以上部分有垂直纸面向外的匀强磁场。磁感应强度随时间变化的关系满足，已知圆环的半径，电阻，取重力加速度大小，细绳能承受的最大拉力，从时刻开始计时，求：
（1）感应电流大小及方向；
（2）细绳断裂瞬间的时刻。
【答案】（1），感应电流方向沿顺时针方向 （2）
【解析】（1）由楞次定律可知，感应电流方向沿顺时针方向
根据法拉第电磁感应定律有
根据闭合电路欧姆定律有
解得
（2）根据安培力公式有
细绳断裂瞬间，则有
其中，
解得
14. 远距离输电示意图如图所示，其中变压器为理想变压器，水电站发电机的输出功率为440kW，发电机的电压为220V。通过升压变压器升高电压至11kV后向远处输电，在用户端用降压变压器把电压降为220V，使用户得到的功率为408kW。求：
（1）输电线的总电阻r；
（2）降压变压器的原、副线圈的匝数比。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）输电线上的电流
输电线上损失的功率
又
解得
（2）降压变压器的输入电压
降压变压器原、副线圈的匝数比为
15. 如图所示，有一对足够长的倾斜粗糙导轨，倾角，间距，动摩擦因数，导轨电阻不计。整个导轨处在垂直轨道平面向下的匀强磁场中，磁感应强度。导轨上端接一阻值的定值电阻，有一质量，，长度也是L的金属棒放在导轨上，从静止释放，与导轨接触良好，。

（1）当金属棒的速度为0.55m/s时，求定值电阻R两端的电压U；
（2）求金属棒能达到的最大速度
（3）已知棒下降高度的过程中早已达到最大速度，求此过程中电阻R上产生的热量。
【答案】（1）0.5V （2）0.88m/s （3）22J
【解析】（1）当金属棒的速度为0.55m/s时，导体棒切割磁感线产生感应电动势大小
根据闭合电路欧姆定律可得定值电阻R两端的电压
（2）当导体棒匀速时，此时速度达最大，根据平衡条件有，，，
联立，代入相关已知数据求得
（3）由题意，根据能量守恒定律有
且
联立，代入数据求得照度
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
电阻
7.5
4.0
2.8
2.3
2.0
1.8
/匝
100
100
400
400
/匝
200
800
100
800
/V
1.60
1.60
5.20
5.20
/V
3.18
12.67
1.26
10.28