安徽省滁州市定远县育才学校2021-2022学年高二下学期期中考试物理试题（分层班）（含答案）

这是一份安徽省滁州市定远县育才学校2021-2022学年高二下学期期中考试物理试题（分层班）（含答案），共14页。试卷主要包含了请将答案正确填写在答题卡上，某种手机的无线充电原理如图所示等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年度第二学期高二分层班期中考试卷物理试题注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）一、单选题（本大题共8小题  每小题4分， 满分32分）1．在如图所示的电路中，两个完全相同的小灯泡和分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R。闭合开关S待电路稳定后，调整R的滑片使和亮度一样，此时通过两个灯泡的电流均为。在时刻断开S，能正确反映前后的一小段时间内通过的电流和通过的电流随时间t变化关系的是（　　） A． B．C． D．2．如图所示，边长为L的正方形区域中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一带电粒子从边的中点M以一定速度垂直于边射入磁场，仅在洛伦兹力的作用下，正好从边中点N射出磁场。忽略粒子受到的重力，下列说法正确的是（　　） A．若磁感应强度的大小增大为原来的2倍，粒子将从a点射出B．若磁感应强度的大小增大为原来的2倍，粒子在磁场中运动的时间变为原来的一半C．若粒子射入磁场的速度增大为原来的2倍，粒子将从b点射出D．若粒子射入磁场的速度增大为原来的2倍，粒子在磁场中运动的时间也增大为原来的2倍3．如图所示，回旋加速器两个D形金属盒分别和一高频交流电源两极相接，两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圆心附近。若粒子源射出的粒子（初速度不计）电荷量为q，质量为m，粒子最大回旋半径为R，则（　　）A．粒子在盒内一直做加速圆周运动B．所加交流电源的周期为C．粒子加速后获得的最大动能为D．若将交流电源电压U减小，粒子在D形盒内运动的时间不变4．如图甲所示，两匀强磁场和的方向均垂直纸面向里，其边界与固定的金属线圈的直径重合，磁感应强度和随时间t的变化规律分别如图乙中的直线a和b所示。下列说法正确的是（　　）A．t1时刻金属线圈中无感应电流B．0~t2时间内金属线圈中的感应电流沿顺时针方向C．0~t1时间内金属线圈受到向右的安培力D．0~t2时间内金属线圈始终受到向左的安培力5．如图，两根足够长的平行光滑导轨固定在水平面上，水平面处于竖直向上的匀强磁场中，质量分别为、的导体棒ab、cd静止放置在导轨上（导体棒垂直导轨且与导轨接触良好），现给ab棒一水平向右的初速度，直至稳定状态的过程中下列说法正确的是（　　）A．两棒最终都以2m/s的速度做匀速运动B．两棒之间的间距逐渐增大C．回路中产生的焦耳热为3JD．ab棒受到的安培力的冲量为6．某种手机的无线充电原理如图所示。已知发射线圈的两端电压为，电流的频率为，接收线圈的两端电压为。充电时效率大约。下列说法正确的是（　　）A．无线充电工作原理是“电流的磁效应”B．接收线圈中电流的频率为C．无线充电发射线圈与接收线圈匝数比为D．充电时接收线圈始终有收缩的趋势7．如图所示，足够大的垂直纸面向里的匀强磁场中固定一光滑斜面，A、B叠放在斜面上，A带正电，B不带电且上表面绝缘。在t=0时刻，释放两物块，A、B由静止开始一起沿斜面向下运动，以下说法正确的是（　　）A．A、B间无摩擦力B．A所受洛伦兹力大小与时间t成反比关系C．A对B的压力大小与时间t成正比关系D．斜面倾角越大，A、B一起沿斜面运动的位移越大8．理想变压器电路如图所示，其中R为滑动变阻器，定值电阻10Ω，原副线圈匝数之比，电流表、电压表均为理想电表，当滑动变阻器R的滑片向下移动时，电流表、电压表示数变化量的绝对值分别用和表示。则关于和的比值，下列说法正确的是（　　） A．逐渐增大B．逐渐减小C．不变且D．不变且二、多选题（本大题共4小题  每小题4分， 满分16分）9．图为交流发电机的示意图，线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在金属滑环L上，两个导体电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接.关于其工作原理，下列分析正确的是（ ）A．当线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量最大B．当线圈平面转到中性面的瞬间，线圈中的感应电流最大C．当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量最小D．当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，线圈中的感应电流最小10．如图为LC振荡电路中电容器极板上的电荷量q随时间t变化的图线，由图可知（　　） A．在t1时刻，电路中的磁场能最小B．从t1到t2这段时间电路中电流逐渐减小C．从t2到t3这段时间电容器处于充电过程D．在t4时刻，电容器的电场能最小11．如图甲所示，在粗糙的固定斜面上有一闭合金属线圈，线圈上半部处于方向垂直斜面且分布均匀的磁场中，若取垂直斜面向上为磁场的正方向，磁感应强度B随时间t变化的图象（余弦函数）如图乙所示，线圈始终处于静止状态，则（　　）A．时，线圈受到沿斜面向下的摩擦力B．时，线圈受到沿斜面向上的摩擦力C．内线圈受到的摩擦力减小D．内线圈受到的摩擦力先增大后减小12．如图所示，下端封闭、上端开口、高h=5m内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一质量m=10g、电荷量q=0.2C的小球，整个装置以v=5m/s的速度沿垂直于磁场方向进入B=0.2T方向水平的匀强磁场，由于外力的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端管口飞出。取g=10。则下列说法正确的是（　　）A．小球在管中运动的过程中机械能守恒B．小球带负电C．小球在管中运动的时间为1sD．小球在管中运动的过程中增加的机械能1J第II卷（非选择题）三、实验题（本大题共2小题，共13分）13．温度传感器是一种将温度变化转换为电学量变化的装置，它通过测量传感器元件的物理量随温度的变化来实现温度的测量，其核心部件是由半导体材料制成的热敏电阻。在某次实验中，为了测量热敏电阻在0℃到100℃之间多个温度下的阻值，一实验小组设计了如图甲所示的电路。其中毫安表（）量程为、内阻忽略不计，E为电源，R为滑动变阻器，为电阻箱，S为单刀双掷开关。其实验步骤如下：A．调节温度，使得的温度达到B．将S拨向接点1，调节滑动变阻器R，使电流表的指针偏转到适当位置，记下此时电流表的读数C．将S拨向接点2，只调节电阻箱，使电流表的读数仍为，记下此时电阻箱的读数D．改变的温度，重复以上步骤，即可测得该热敏电阻的阻值随温度的变化关系（1）由以上操作过程可知，当的温度为t1时，_____。（2）根据实验测得的数据，作出了随温度t变化的图像如图乙所示，由图乙可知，热敏电阻的阻值随温度为t变化的关系式为______。（3）若把该热敏电阻与电源（电动势、内阻忽略不计）、电流表（量程、内阻）、电阻箱串联起来，连成如图丙所示的电路，用该电阻作测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到一个简单的“热敏电阻测温计”。①电流表刻度较小处对应的温度刻度应该______（选填“较大”或“较小”）。②若电阻箱的阻值取，则电流表处所对应的温度刻度为_____℃。14．电磁血流量计是基于法拉第电磁感应定律，运用在心血管手术和有创外科手术的精密监控仪器，可以测量血管内血液的流速。如图甲所示，某段监测的血管可视为规则的圆柱体模型，其前后两个侧面、上固定两块竖直正对的金属电极板（未画出，电阻不计），磁感应强度大小为的匀强磁场方向竖直向下，血液中的正负离子随血液一起从左至右水平流动，则、电极间存在电势差。（1）若用多用电表监测、电极间的电势差，则图甲中与相连的是多用电表的___________色表笔（选填“红”或“黑”）；（2）某次监测中，用多用电表的“”档测出、电极间的电势差，如图乙所示，则___________；（3）若、电极间的距离为，血管壁厚度不计，结合（2）中数据可估算出血流速度为___________（结果保留两位有效数字）；（4）为了测量动脉血流接入电路的电阻，微博橙子辅导在、间设计了如图丙所示的测量电路。闭合开关，调节电阻箱的阻值，由多组灵敏电流计的读数和电阻箱的示数，绘制出图像为一条倾斜的直线，且该直线的斜率为，纵截距为，如图丁所示。已知灵敏电流计的内阻为，则血液接入电路的电阻为___________（用题中的字母、、表示）。四、解答题（本大题共3小题， 满分39分）15．（13分）如图所示，在的区域内有沿y轴正方向的匀强电场，在的区域内有垂直坐标平面向里的匀强磁场。一电子（质量为m、电荷量为e）从y轴上点以沿x轴正方向的初速度开始运动。当电子第一次穿越x轴时，恰好到达点；当电子第二次穿越x轴时，恰好到达坐标原点；当电子第三次穿越x轴时，恰好到达点。、两点均未在图中标出。已知、点到坐标原点的距离分别为d、2d。不计电子的重力。求：（1）电场强度的大小；（2）磁感应强度的大小。16．（13分）两个质量均为m，边长均为L完全相同的正方形匀质金属框1、2，通过长为4L的绝缘轻质杆相连，构成如图的组合体。距离组合体下底边L处有一垂直纸面向里的匀强磁场。磁场区域上下边界水平，高度为L，左右宽度足够大。把该组合体在垂直磁场的平面内以某一初速度水平无旋转抛出，设置合适的磁感应强度大小B（大小未知且可调节）使两个金属框在穿越磁场时都恰好匀速通过，金属框1穿过磁场区域时的磁感应强度大小为，金属框2穿过磁场区域时的磁感应强度大小为，不考虑磁场变化引起的电磁感应，不计空气阻力，重力加速度大小为g。求：（1）金属框1、2通过磁场区域时的磁感应强度大小之比；（2）组合体通过磁场的过程中，金属框中产生的总热量。17．（13分）如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd匝数N=100匝，面积S=0.03 m2，线圈匀速转动的角速度ω=100π rad/s，匀强磁场的磁感应强度，输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻R=10 Ω，变压器都是理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为n3∶n4=10∶1，若用户区标有“220 V，8.8 kW”的电动机恰能正常工作。发电机线圈电阻r不可忽略。求：（1）输电线路上损耗的电功率ΔP；（2）若升压变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2=1∶8，交流发电机线圈电阻r上的热功率与输电线上损耗的电功率之比。
参考答案1．C  2．A  3．C  4．C  5．C  6．B  7．A  8．D 9．AC  10．ACD  11．BD  12．CD13．               较大     8014．     红     150     0.42     15．（1）；（2）【解析】（1）电子的运动轨迹如图所示电子在匀强电场中做类平抛运动，设电子从A到C的时间为，则有联立解得（2）设电子进入磁场时速度为，与x轴的夹角为，则可得解得电子进入磁场的速度为电子进入磁场后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有由图中几何关系可知联立解得16．（1）；（2）【解析】（1）组合体做平抛运动后进入磁场，水平方向切割磁感线产生的感应电动势相互抵消，且水平方向的安培力也相互抵消；匀速通过磁场时，竖直方向安培力与重力平衡。金属框1进入磁场时竖直方向的速度为切割磁感线产生的电动势回路中的感应电流组合体受到的安培力组合体匀速通过磁场，则联立可知金属框2进入磁场时竖直方向的速度为同理可知解得（2）根据能量守恒，金属框1匀速通过磁场区域的过程中产生的热量金属框2匀速通过磁场区域的过程中产生的热量：金属框中产生的总热量解得17．（1）；（2）【解析】（1）设降压变压器原、副线圈的电流分别为、，电动机恰能正常工作，有，所以输电线路上损耗的电功率计算可得，，（2）电动势的最大值可得，，，升压变压器的原线圈输入功率电机线圈内阻上消耗的热功率得，，所以