内蒙古自治区赤峰市赤峰新城红旗中学2023-2024学年高二下学期5月期中考试物理试题

这是一份内蒙古自治区赤峰市赤峰新城红旗中学2023-2024学年高二下学期5月期中考试物理试题，共6页。试卷主要包含了请将各题答案填写在答题卡上等内容，欢迎下载使用。

考生注意：
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共100分。考试时间75分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
第Ⅰ卷 (选择题 共46分)
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.小赵同学到图书馆凭磁卡借还书时，将磁卡以一定的速度通过装有线圈的检测头，检测头的线圈中产生感应电动势和感应电流，从而传输了被记录的信号。该情景说明现代生活、生产中广泛应用了电磁感应。电磁感应的首次发现者为
A.密立根 B.法拉第
C.洛伦兹 D.爱因斯坦
2.交流发电机的示意图如图所示。装置中两磁极之间产生的磁场可近似看成匀强磁场，线圈转动时通过滑环和电刷保持与外电路的闭合，线圈沿顺时针方向匀速转动通过图中位置瞬间，下列说法正确的是
A.穿过线圈的磁通量最大
B.穿过线圈的磁通量的变化率最大
C.线圈从图示位置转过90°后，通过电阻的电流瞬时值最大
D.线圈从图示位置转过180°后，线圈平面与中性面重合
3.如图所示，等边三角形△ABC的三个顶点上均固定了垂直纸面的长直导线，A、B两点处长直导线中的电流大小均为I，B点处长直导线中电流方向垂直纸面向里，A 点处长直导线中电流方向垂直纸面向外。已知 A点处长直导线受到的磁场力水平向右，则C 点处长直导线中电流方向和大小是
A.垂直纸面向里，小于I
B.垂直纸面向里，大于I
C.垂直纸面向外，等于I
D.垂直纸面向外，大于I
4.动车上装有烟雾报警装置，其原理如图所示，M为烟雾传感器，其阻值RM 随着烟雾浓度的改变而变化，N为定值电阻，滑动变阻器的滑片 P已调整至合适位置，电源电动势和内阻恒定不变。车厢内有人抽烟时，烟雾浓度增大，导致 N 两端的电压增大，装置发出警报。下列说法正确的是
A.烟雾浓度增大时，RM 的阻值减小
B.烟雾浓度增大时，通过滑动变阻器的电流增大
C.滑片 P 向右移动可以提高报警灵敏度
D.烟雾浓度增大时，烟雾传感器消耗的功率一定增大
【高二物理 第 1页(共6页)】 ·24-510B·5.通过某用电器的电流和时间的关系图像如图所示(前半个周期为正弦波形的 12),，则该交变电流的有效值为
A.32I0
B.53I0 −3I0|
C. I₀
D.34I0
6.如图所示，某空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面方向的匀强磁场(图中未画出)，一质量为m的带负电粒子恰能以速度v沿图中虚线所示轨迹做直线运动，粒子的运动轨迹与水平方向的夹角为30°，匀强电场的电场强度大小为E，重力加速度大小为g，下列说法正确的是
A.匀强磁场的方向垂直纸面向里
B.若粒子运动过程中，磁场突然消失，则粒子可能做匀减速直线运动
C.匀强磁场的磁感应强度大小为 Evsin60∘
D.粒子的电荷量为 mgtan30∘E
7.如图所示，电阻不计的水平“U”形光滑导轨上接一个阻值为R₀的电阻，放在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，一半径为a、质量为m、电阻为r的半圆形硬导体棒AC(直径与导轨垂直，并接触良好)，在水平向右的恒定外力F的作用下，由静止开始运动，当其速度为vm 后匀速运动，下列说法正确的是
A.匀速运动时，导体棒AC的感应电动势为 πaBvm
B.加速过程中导体棒 AC 的平均速度大于 Um2
C.电阻R₀消耗的电功率与导体棒AC的速度大小成正比
D.匀速运动时，导体棒AC消耗的电功率为FVm
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.如图所示，LC振荡电路的导线及自感线圈的电阻忽略不计，某瞬间回路中的电流方向如箭头所示，且此时电容器的极板A带正电荷，则下列说法正确的是
A.电容器两极板间的电压正在减小
B.此时电容器正在充电
C.线圈L中电流产生的磁场的磁感应强度正在增强
D.线圈 L 中的磁场能正在减小
9.用单位长度电阻为r的硬质细导线做成半径为a的圆环，垂直圆环面的磁场充满其内接正方形，t=0时磁感应强度的方向如图甲所示，磁感应强度B随时间t 的变化关系如图乙所示，则在t=0到t=2t₀的时间内
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A.圆环中的感应电流方向先沿逆时针方向后沿顺时针方向
B.圆环中的感应电流始终沿顺时针方向
C.圆环中的感应电动势为 B0πα2t0
D.圆环中的感应电流为 B0aπrt0
10.如图所示，在直角坐标系xOy平面内，挡板OP与y轴之间的区域Ⅰ内存在着一个垂直平面向外的矩形匀强磁场(图中未画出)，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的正电荷，以大小为v₀的速度沿平行于x轴的方向从y轴上的小孔射入区域Ⅰ，经过磁场垂直打到挡板OP上。已知挡板OP 与x 轴的夹角为30°，不计重力，不考虑电荷打到挡板OP之后的运动，下列说法正确的是
A.正电荷在磁场中的运动时间为 2πmqB
B.正电荷在磁场中的运动时间为 πm3qB
C.矩形磁场的最小面积为 2−32mv0Bq2
D.矩形磁场的最小面积为 2+3mv0Bq2
第Ⅱ卷 (非选择题 共54分)
三、非选择题：共54分。
11.(6分)徐同学在实验室进行探究变压器原、副线圈电压与匝数关系的实验。他准备了可拆变压器、多用电表、开关和导线若于。
(1)实验中使用的电源应为 。
A.低压直流电源 B.高压直流电源
C.低压交流电源 D.高压交流电源
(2)该同学把交流电源接在原线圈两端，调节学生电源使输出电压为30V，用多用电表交流电压“10 V”挡测得副线圈两端的电压为7.5 V，若将实验中使用的变压器视为理想变压器，则原、副线圈的匝数比为 。
(3)实验中由于变压器的铜损和铁损，因此原线圈与副线圈的电压之比一般 (填“大于”“小于”或“等于”)原线圈与副线圈的匝数之比。
12.(9分)力敏电阻被广泛应用于汽车电子、医疗设备以及工业机器人等领域。为了研究现有一可视为纯电阻的力敏电阻(型号FSR408)的电阻值随着表面所受压力的变化而变化的情况，新华中学课外兴趣小组的同学设计的实验电路如图所示，已知该力敏电阻的电阻值在
【高二物理 第 3 页(共6页)】 ·24-510B·100Ω~3000 Ω之间变化。除了型号为FSR408的力敏电阻外，业趣小组现有的器材还有：
直流电源E(电动势约为6 V，内阻约为 1 Ω)；
电压表V₁(量程为 6 V,内阻约为 3 kΩ);
电压表V₂(量程为 15 V,内阻约为 5 kΩ);
电流计G(量程为3 mA,内阻为11 Ω);
滑动变阻器R₁(最大阻值为10Ω，额定电流为3 A)；
滑动变阻器R₂(最大阻值为1kΩ，额定电流为0.5 A)；
开关及导线若干。
(1)实验中要求尽量减小误差，应保证电表在测量时其最大示数超过量程的一半，则滑动变阻器应选择 (填“R₁”或“R₂”),电压表应选择 (填“V.”或“②”)。
(2)为了在实验中使电流计符合实验要求，需要给电流计 (填“串”或“并”)联一个阻值为 Ω的定值电阻，就可以将该电流计改装为量程36mA的电流表。
(3)使用该电路测量时，由于电压表不是理想电表，因此测量值 (填“大于”或“小于”)真实值。
(4)已知力敏电阻(型号 FSR408)的电阻值随着表面所受压力的增大而减小。实验中先将滑动变阻器的滑片 P 移至左端，再闭合开关 S₁，在给该力敏电阻施加较大的压力时，开关S₂需要处于 (填“断开”或“闭合”)状态。移动滑片 P至合适位置，若此时电压表示数为量程的三分之二，电流表示数为量程的四分之三，则此时力敏电阻对应的阻值为 Ω(结果保留三位有效数字)。
13.(11分)如图所示,匝数n=100、面积为0.25 m² 的矩形导线框ABCD绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动，产生的感应电动势( e=3142sin40πtV,外电路接入一台内阻 R₀=5Ω的电动机。电压表示数为 310 V，电流表示数为 2 A，电压表和电流表均为理想电表，取π=3.14,导线电阻不计,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度大小B₀；(结果可保留根号)
(2)矩形导线框ABCD的电阻r;
(3)电动机输出的机械功率P机。
【高二物理 第4页(共6页)】 ·24-510B·14.(12分)如图所示,间距 L=0.25m的固定平行光滑金属导轨平面与水平面间的夹角( θ= 30°,导轨上端接有阻值. R=3.0Ω的电阻，轨道之间有磁感应强度大小. B=2T,、垂直导轨平面向上的匀强磁场。质量 m=0.2kg、电阻 r=1.0Ω的导体棒垂直导轨放置，将导体棒从 AA'位置由静止开始释放，在到达( CC'位置后一直做匀速运动。 AA'、CC'均平行于水平面且垂直于金属导轨，( CC'上方导轨光滑，导体棒与 CC'下方导轨间的动摩擦因数 μ=36,AC =A'C'=12m,取重力加速度大小. g=10m/s²,导体棒的长度与导轨间距相等，且导体棒始终与导轨接触良好，导轨电阻忽略不计，求：
(1)导体棒到达( CC'时的速度大小v；
(2)导体棒从 AA'运动至 CC'的过程中，通过电阻R上的电荷量q。
【高二物理 第5页(共6一、 24-510B·15.(16分)如图所示，第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，第三、四象限内充满方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电荷量为q(q>0)的微粒从原点O射入第三象限，初速度方向与x轴负方向的夹角 α=37°,，之后从x轴上的P 点进入第一象限，再经一段时间从y轴上的Q点射出第一象限，此时速度方向恰好与 y轴垂直。已知O、P 两点间的距离为L，取 sin37°=0.6,cs37°=0.8,，不计微粒受到的重力。求：
(1)微粒从O点射入磁场时的速度大小v₀； v₀;
(2)Q点到O点的距离yQ;
(3)微粒从O点运动到Q 点所用的时间t。
【高二物理 第6页(共6页)】 ·24-510B·