期末测试卷（含答案解析）-教科版高中物理高二上学期（选必二）

这是一份期末测试卷（含答案解析）-教科版高中物理高二上学期（选必二），共8页。试卷主要包含了本卷的测试范围等内容，欢迎下载使用。
1.本试卷满分100分,考试用时90分钟。
2.无特殊说明,本试卷中重力加速度g取10 m/s2。
3.本卷的测试范围:第一章~第五章。
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.第十四届全国人民代表大会第一次会议于2023年3月5日在北京隆重召开,世界各地观众能通过电视信号收看大会实况。关于电磁波,下列说法正确的是( )
A.麦克斯韦预言了电磁波的存在,并通过实验捕捉到了电磁波
B.遥控器发出的红外线的频率比医院CT中的X射线的频率高
C.电磁波在真空中的传播速度与频率有关,频率越高,传播速度越大
D.LC振荡电路发射电磁波的两个重要条件是有足够高的振荡频率和具有开放性
2.关于传感器,下列说法正确的是( )
A.太阳能自动控制路灯一般用热敏电阻作为敏感元件
B.电饭锅中的温度传感器其主要元件是感温铁氧体
C.话筒是一种常用的声音传感器,其作用是将电信号转化为声信号
D.干簧管可以起到开关作用,是一种能够感知温度的传感器
3.如图所示,在与水平方向成60°角的光滑金属导轨间连一电源,在间距为1 m的平行导轨上放一所受重力为3 N的金属棒ab,棒上通过的电流大小为3 A,磁场的大小、方向可变。要使金属棒静止,磁感应强度的最小值为( )

A.12 T B.1 T C.32 T D.3 T
如图所示,一个粒子源发出很多种带电粒子,经速度选择器后仅有甲、乙、丙、丁四种粒子沿平行于纸面的水平直线穿过竖直挡板MN上的小孔O,之后进入正方形虚线框内,虚线框内分布着垂直于纸面向里的匀强磁场,四种粒子的运动轨迹如图所示,则关于速度选择器两极板间磁场方向和四种粒子的比荷大小说法正确的是( )

A.垂直于纸面向里,甲的比荷最大
B.垂直于纸面向里,丙的比荷最大
C.垂直于纸面向外,丙的比荷最大
D.垂直于纸面向外,丁的比荷最大
5.如图所示,ABC为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB为倾斜直轨道,BC为与AB相切的圆弧轨道,并且圆弧轨道处在匀强磁场中,磁场方向垂直于轨道平面向里。质量相同的甲、乙、丙三个小球中,甲球带正电,乙球带负电,丙球不带电。现将三个小球在轨道AB上分别从不同高度处由静止释放,都恰好通过圆弧轨道的最高点,则( )

A.经过圆弧轨道最高点时,三个小球的速度相等
B.经过圆弧轨道最高点时,甲球的速度最小
C.甲球的释放位置比乙球的高
D.运动过程中三个小球的机械能均要变化
6.一交流电源电压u=2202 sin(100πt) V,已知变压器原、副线圈匝数比为10∶1,灯泡L1的额定功率为16 W,灯泡L2的额定功率为18 W,排气扇电动机线圈的电阻为1 Ω,电流表的示数为4 A,用电器均正常工作,电表均为理想电表,则( )
A.电压表示数为20 V
B.流过灯泡L1的电流为40 A
C.排气扇电动机的热功率为9 W
D.整个电路消耗的功率为43 W
7.在三角形ABC区域中存在着磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,三边电阻均为R的三角形导线框abc沿AB方向从A点以速度v匀速穿过磁场区域,如图所示,ab=L,AB=2L,∠abc=∠ABC=90°,∠acb=∠ACB=30°。线框穿过磁场的过程中( )
A.感应电流始终沿逆时针方向
B.感应电流先增大后减小
C.通过线框的电荷量为3BL26R
D.c、b两点的最大电势差为3BLv
8.如图所示为远距离输电示意图,升压变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2,降压变压器原、副线圈的匝数比为n3∶n4,变压器均为理想变压器,发电机输出电压恒定,输电线的电阻为r。则下列判断正确的是( )
A.U1U4>n1n2·n3n4
B.输电线上损失的功率为U22r
C.若输送功率增大,则U4增大
D.若输送功率增大,则输电线上损失的功率与输送功率之比减小
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9.如图所示的电路中,A、B是两个相同的灯泡,L1、L2是自感系数很大、直流电阻为零的线圈,开始时S1、S2均断开,先闭合S1,
稳定后再闭合S2,则下列判断正确的是( )
A.闭合S1的瞬间,A、B两灯立即变亮
B.闭合S1后,A、B两灯逐渐变亮
C.闭合S2的瞬间,A、B两灯立即变暗
D.闭合S2后,A灯逐渐熄灭,B灯逐渐变亮
10.如图所示,磁极N、S间的磁场看成匀强磁场,磁感应强度大小为B0,矩形线圈ABCD的面积为S,线圈共n匝,电阻为r,线圈通过滑环与理想交流电压表V和阻值为R的定值电阻相连,AB边与滑环E相连,CD边与滑环F相连。线圈绕垂直于磁感线的轴OO'以角速度ω逆时针匀速转动,图示位置恰好与磁感线方向垂直。以下说法正确的是( )
A.线圈过图示位置时磁通量最大,感应电动势最小
B.线圈转动一周的过程中克服安培力做的功为πn2B02S2ωR+r
C.线圈从图示位置开始转过180°的过程中,通过电阻R的电荷量为2B0SR+r
D.线圈在图示位置时电压表示数为0
11.在绝缘的水平桌面上固定有MN、PQ两根平行的光滑金属导轨,导轨间距为l,两根材料、粗细均相同的金属棒ab和cd垂直放在导轨上,两棒正中间用一根长为l的绝缘细线相连,棒ab右侧有磁感应强度大小相等的匀强磁场Ⅰ、Ⅱ,宽度也为l,磁场方向均垂直导轨,整个装置的俯视图如图所示。从图示位置在棒ab上加水平拉力,使金属棒ab和cd以大小为lt0的速度向右匀速穿过磁场区域,则金属棒ab中感应电流i和绝缘细线上的拉力大小F随时间t变化的图像,可能正确的是(规定金属棒ab中电流方向由a到b为正)( )
12.有一种自行车,它有能向自行车车头灯泡供电的小型发电机,其原理示意图如图甲所示,图中N、S是一对固定的磁极,磁极间有一固定在绝缘转轴上的矩形线圈,转轴的一端有一个与自行车后轮边缘接触的摩擦轮。如图乙所示,当车轮转动时,因摩擦而带动摩擦轮转动,从而使线圈在磁场中转动而产生电流给车头灯泡供电,下列相关说法正确的是( )
甲
乙
A.自行车匀速行驶时线圈中产生的是交流电
B.自行车的速度加倍,线圈中交变电流的周期加倍
C.小灯泡亮度与自行车的行驶速度无关
D.知道摩擦轮和后轮的半径,就可以知道后轮转一周的时间里电流方向变化的次数
三、非选择题(本题共6小题,共60分)
13.(6分)如图所示为用热敏电阻R和继电器L等组成的一个简单的恒温控制电路,其中热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小。电源甲与继电器、热敏电阻等组成控制电路,电源乙与恒温箱加热器(图中未画出)相连接。当L中电流足够大时,电磁铁将产生足够大的吸引力使P向下动作,从而断开与A、B连接的电路,同时接通与C、D连接的电路。则:
(1)工作时,应该把恒温箱内的加热器接在 (选填“A、B”或“C、D”)端;
(2)在其他条件不变的情况下,若换一根劲度系数更大的弹簧,恒温箱控制的温度将 (选填“降低”“不变”或“升高”)。
(3)若要降低恒温箱控制的温度,可以将滑动变阻器R'接入电路的阻值调 (选填“大”或“小”)。
14.(8分)某兴趣小组用如图甲所示的可拆变压器进行“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验。
甲
乙
(1)下列说法正确的是 。
A.变压器工作时,通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈
B.变压器工作时在原线圈上将电能转化为磁场能,在副线圈上将磁场能转化为电能
C.理想变压器的输出功率等于输入功率,没有能量损失
D.变压器副线圈上不接负载时,原线圈两端电压为零
(2)实际操作中将电源接在原线圈的“0”和“800”两个接线柱之间,测得副线圈的“0”和“400”两个接线柱之间的电压为3.0 V,则可推断原线圈的输入电压可能为 。
A.3.0 V B.5.3 V C.6.0 V D.6.2 V
(3)图乙为某电学仪器原理图,图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻R0可等效为该电学仪器电压输出部分,该部分与一理想变压器的原线圈连接;一可变电阻R与该变压器的副线圈连接,原、副线圈的匝数分别为n1、n2。在交流电源的电压有效值U0不变的情况下,调节可变电阻R的过程中,当RR0= 时,R获得的功率最大。
15.(8分)如图甲所示,固定的两光滑导体圆环相距1 m。圆环通过导线与灯泡(额定电压为6 V)及电源相连,电源的电动势E=12 V,内阻r1=1 Ω。在两圆环上放置一导体棒,导体棒质量为0.06 kg,接入电路的电阻r2=2 Ω,圆环电阻不计,匀强磁场竖直向上。开关S闭合后,灯泡恰好正常发光,导体棒可以静止在圆环上某位置,该位置对应的半径与水平方向的夹角为θ=37°,如图乙所示,sin 37°=0.6,cs 37°=0.8。求此时:
(1)导体棒所受安培力的大小;
(2)导体棒中的电流大小;
(3)匀强磁场的磁感应强度大小。
16.(8分)如图为远距离输电过程的示意图。已知某个小型发电机的输出功率为90 kW,发电机的输出电压为250 V,通过升压变压器升高电压后向远处输电,输电线总电阻为5 Ω,在用户端用一降压变压器把电压降为220 V,要求在输电线上损失的功率控制为2 kW(即用户得到的功率为88 kW),求:
(1)降压变压器输出的电流和输电线上通过的电流;
(2)输电线上损失的电压和升压变压器输出的电压。
17.(12分)如图甲所示,绝缘水平面上有一间距L=1 m的金属“U”形导轨,导轨右侧接一R=3 Ω的电阻。在“U”形导轨中间虚线范围内存在垂直于导轨的匀强磁场,磁场的宽度d=1 m,磁感应强度B=0.5 T。现有一质量为m=0.1 kg、电阻r=2 Ω、长为L=1 m的导体棒MN以一定的初速度v0从导轨的左端开始向右运动,穿过磁场的过程中,导体棒中的感应电流i随时间t变化的图像如图乙所示。已知导体棒与导轨之间的动摩擦因数μ=0.3,导轨电阻不计,则导体棒MN穿过磁场的过程中,求:
(1)电阻R产生的焦耳热;
(2)导体棒通过磁场的时间。
甲
乙
18.(18分)如图所示,O-xyz坐标系中y轴的正方向竖直向上,在yOz平面左侧-2l