贺兰县第一中学2023-2024学年高二下学期第二阶段考试物理试卷(含答案)

这是一份贺兰县第一中学2023-2024学年高二下学期第二阶段考试物理试卷(含答案)，共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．电磁感应现象在科技和生活中有着广泛的应用，下列说法不正确的是( )
A.如图甲所示，高频冶炼炉是利用互感产生的涡电流加热物体
B.如图乙所示，开关S断开瞬间，灯泡一定会突然闪亮一下
C.如图丙所示，放在磁场中的玻璃皿内盛有导电液体，其中心放一圆柱形电极，边缘内壁放一环形电极，通电后液体就会旋转起来是安培力的作用
D.如图丁所示，用一蹄形磁铁接近正在旋转的铜盘，铜盘很快静止下来是利用了电磁阻尼
2．如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路，若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列说法正确的是( )
A.穿过线圈a的磁通量变小
B.线圈a有收缩的趋势
C.线圈a对水平桌面的压力将减小
D.线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
3．某交变电流电压随时间变化的规律如图所示（初始部分为正弦函数的四分之一周期），下列说法正确的是( )
A.该交变电流的周期为2s
B.该交变电流电压的有效值为200V
C.将该交变电流加在交流电压表两端时，电压表读数为
D.将该交变电流加在启辉电压（达到或超过启辉电压后氖管会发光）为200V的氖管上，氖管未被击穿，氖管1秒钟内发光次数为100次
4．如图所示的区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.一个电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴匀速转动(O轴位于磁场边界)，周期为T，时刻线框置于如图所示位置，则线框内产生的感应电流的图像为(规定电流顺时针方向为正)( )
A.B.
C.D.
5．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5:1，.两电表均为理想电表，其中电流表的示数为0.4A，则( )
A.电阻中通过的电流的有效值为1A
B.电压表V的示数为20V
C.原线圈的输入功率为40W
D.穿过原、副线圈的磁通量的变化率之比为5:1
6．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为10:1，为定值电阻，R是滑动变阻器，原线圈两端的输入电压，设理想交流电压表的示数分别是、；理想交流电流表A的示数是I。下列说法中正确的是( )
A.电压表的示数
B.滑片P向a端滑动过程中，变大、I变小
C.滑片P向b端滑动过程中，不变、消耗的功率变大
D.通过原、副线圈的交变电流频率之比为10:1
7．某电站的电能输送示意图如图所示，升压变压器与降压变压器间输电线的总电阻为r，升压变压器原、副线圈匝数比，降压变压器原、副线圈匝数比，变压器均为理想变压器，若发电机的输出电压为，用户输入端电压为，用户消耗的电功率为P，则下列说法正确的是( )
A.升压变压器原线圈中的电流为
B.输电线上损失的电压为
C.因输电线发热而损失的功率为
D.电路的输电效率为
二、多选题
8．无线充电技术已经广泛应用于日常生活中，如图甲为电动汽车无线充电原理图，M为受电线圈，N为送电线圈。图乙为受电线圈M的示意图，线圈匝数为、横截面积为S，两端连接车载变流装置，某段时间内线圈N产生的磁场平行于圆轴线向上穿过线圈M。下列说法正确的是( )
A.当线圈M中磁感应强度不变时，能为电动汽车充电
B.当线圈N接入恒定电流时，电动汽车充电线圈M两端不会产生恒定电压
C.当线圈M中的磁感应强度增加时，线圈M两端产生电压可能变大
D.若这段时间内线圈M中磁感应强度大小均匀增加，则M中产生的电动势为
9．如图所示，CD、EF是两条水平放置的、阻值可忽略的平行金属导轨，导轨间距为L，在水平导轨的左侧存在方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场区域的宽度为d，导轨的右端接有一阻值为R的电阻，左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接。将一阻值也为R、质量为m的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放，导体棒最终恰好停在磁场的右边界处。已知导体棒与水平导轨接触良好，且动摩擦因数为μ。下列说法正确的是( )
A.通过金属棒的电荷量为
B.金属棒进入磁场中产生的感应电动势的最大值为
C.整个电路中产生的焦耳热为mgh
D.电阻R中产生的焦耳热为
10．两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直.边长为0.1 m、总电阻为0.005 Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图（a）所示.已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于时刻进入磁场.线框中感应电动势随时间变化的图线如图（b）所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正).下列说法正确的是( )
A.磁感应强度的大小为0.5 T
B.导线框运动速度的大小为0.5 m/s
C.磁感应强度的方向垂直于纸面向外
D.在至这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1 N
三、填空题
11．图中游标卡尺的读数为________mm，螺旋测微器的读数为________mm.
四、计算题
12．如图所示，匝的线圈，电阻，其两端与一个的电阻相连，线圈内有指向纸外方向的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。
（1）求线圈产生的感应电动势E；
（2）求a、b两端的电压U；
（3）求0~0.10s时间内电阻R上产生的热量。
13．如图所示，匀强磁场的磁感应强度，边长的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻，线圈绕垂直于磁感线的对称轴匀速转动，角速度，外电路电阻，求：
（1）转动过程中感应电动势的最大值；
（2）由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过60°角时的瞬时感应电动势；
（3）由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势；
（4）交流电压表的示数；
14．如图甲所示，光滑的金属导轨MN和PQ平行，间距，与水平面之间的夹角，匀强磁场磁感应强度，方向垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值的电阻，质量、电阻的金属杆ab垂直导轨放置，现用和导轨平行的恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，使其由静止开始运动，当金属杆上滑的位移时达到稳定状态，对应过程的图像如图乙所示，取，导轨足够长。（，）求：
（1）运动过程中a、b哪端电势高，并计算恒力F的大小；
（2）从金属杆开始运动到刚达到稳定状态，此过程金属杆上产生的焦耳热；
（3）由图中信息计算0~1s内，金属杆滑过的位移。
五、实验题
15．某实验小组用伏安法测量两节使用过的干电池串联组成的电池组的电动势E和内阻r。
（1）实验时，可选电流表的内阻大小均已知，则为了尽可能准确地测量电池组的电动势和内阻，应选用的实验原理电路是图中的________（填“甲”或“乙”）。
（2）除备有被测电池、开关和导线若干外，下列仪器中，电流表应选用________，电压表应选用________，滑动变阻器应选用________。（均填仪器前面的字母）
A.电流表（量程，内阻为）
B.电流表（量程，内阻为）
C.电压表（量程，内阻未知）
D.电压表（量程，内阻未知）
E.滑动变阻器（阻值范围）
F.滑动变阻器（阻值范围）
（3）连接电路后，由大到小调节R的阻值，得到多组测量数据如表所示，其中不规范的数据是________。
（4）描点画出图象如图丙所示。
由图象可得，电池组的电动势________V，内阻________。（保留三位有效数字）
参考答案
1．答案：B
解析：A.如图甲所示，当线圈中通有高频电流，线圈周围产生很强的变化的磁场，磁场穿过金属，在金属内产生强涡流，从而在导体中产生大量的热，所以高频冶炼炉是利用互感产生的涡电流加热物体，故A正确；
B.如图乙所示，若，则开关S断开时，灯泡逐渐熄灭，若，则开关S断开时，灯泡先闪亮一下再逐渐熄灭，B错误；
C.如图丙所示，放在磁场中的玻璃皿内有导电液体，其中心放一圆柱形电极，边缘内壁放一环形电极，从而使得圆柱形电极与边缘形成电流，导电液体在磁场中受到安培力的作用旋转起来，故C正确；
D.如图丁所示，磁场中旋转铜盘切割磁感线发生电磁感应，内部产生感应电流，电流在磁场力作用下使圆盘很快停下来，此为电磁阻尼现象，D正确。
本题选不正确的，故选B。
2．答案：B
解析：若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，螺线管中的电流增大，产生的磁场增强，穿过线圈a的磁通量向下变大，根据楞次定律可知圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流，并且线圈a有收缩的趋势和远离螺线管的趋势，此时线圈a对水平桌面的压力将增大，故ACD错误，B正确。故选B。
3．答案：D
解析：A.由图像可知，该交变电流的周期为0.02 s，故A错误；
B.根据电流的热效应计算电压的有效值，则有
解得该交变电流电压的有效值为
故B错误；
C.交流电压表读数为交变电流电压的有效值，所以电压表读数为，故C错误；
D.只有当交流电压大于或等于启辉电压200 V时，氖管才能发光，由图像可知，一个周期发光两次，而交变电流的周期为0.02 s，则1秒内发光100次，故D正确。
故选D。
4．答案：A
解析：在本题中由于扇形导线框匀速转动,因此导线框进入磁场的过程中产生的感应电动势是恒定的.注意线框在进入磁场和离开磁场时，有感应电流产生，当完全进入时，由于磁通量不变,故无感应电流产生.由右手定则可判断导线框进入磁场时,电流方向为逆时针，故选项A正确,B,C,D错误.
5．答案：B
解析：A、根据原、副线圈的电流关系，有,故A错误;B、电压表的读数为的电压，,故B正确;C、负载功率，原、副线圈功率相等，有,故C错误;D、理想变压器穿过原、副线圈的磁通量的变化率相等，故D错误。
6．答案：C
解析：A.原线圈输入电压为，根据，可得，故A错误;B.由于不变，匝数比不变，所以不变，当滑片P向a端滑动过程中，滑动变阻器接入阻值变大,则I变小,故B错误;C.不变、匝数比不变,故不变，滑片P向b端滑动过程中，滑动变阻器接入阻值变小，根据可知I变大，根据，可知消耗的功率变大,故C正确;D.变压器可以变压变流，但不会改变交流电的频率，故D错误。故选C。
7．答案：C
解析：依题意，用户消耗的电功率为P，由于输电线路上有功率损耗，所以升压变压器输入端的功率一定大于P，则理想升压变压器输入端的电流，故A错误；根据理想变压器原、副线圈电压与重数比关系可得，降压变压器输入端的电压，升压变压器原、副线圈电压比，则，可得输电线上损失的电压为，故B错误；用户消耗电功率为P，可得降压变压器副线圈中的电流为，根据原、副线圈电流与匝数比关系可得，输电线上的电流，则因输电线发热而损失的功率为，故C正确；电路的输电效率为，根据得，联立可得，故D错误.
8．答案：BC
解析：
9．答案：BD
解析：A、通过金属棒的电荷量，故A错误;B.金属棒下滑过程中，机械能守恒，由机械能守恒定律得，金属棒到达水平面时的速度，金属棒到达水平面后进入磁场受到向左的安培力做减速运动，则刚到达水平面时的速度最大，所以最大感应电动势为，故B正确;C.金属棒在整个运动过程中，由动能定理得，则克服安培力做功，克服安培力做功转化为焦耳热，故整个电路中产生的焦耳热为，故C错误;D.克服安培力做功转化为焦耳热，电阻与导体棒电阻相等，通过它们的电流相等，则电阻R产生的焦耳热，故D正确。故选BD。
10．答案：BC
解析：本题考查法拉第电磁感应定律、安培力、右手定则，考查学生的推理能力、利用图像获得信息的能力。导线框匀速进入磁场时速度，选项B正确；由，得，选项A错误；由右手定则可确定磁感应强度方向垂直于纸面向外，选项C正确；导线框所受安培力，选项D错误。
11．答案：52.35；1.490
解析：游标卡尺的读数,螺旋测微器的读数.
12．答案：（1）5V（2）-4V（3）0.2J
解析：（1）根据法拉第电磁感应定律
（2）ab两端的电压为路端电压，根据分压规律可知；
（3）
13．答案：（1）（2）（3）（4）
解析：（1）感应电动势最大值为
代入数据解得
（2）由图示位置（线圈平面与磁感线平行）开始转动，线圈中感应电动势随时间变化的规律是
则转过60°角时的瞬时感应电动势
（3）平均感应电动势为
图示位置磁通量
转过60°位置时磁通量
代入数据解得
（4）线圈转动产生感应电动势的有效值为
根据闭合电路欧姆定律
电阻R两端的电压为
14．答案：（1）b端电势高；5N（2）1.47J（3）0.85m
解析：（1）由右手定则可判断感应电流由a流向b，b相当于电源的正极，故b端电势高
当金属棒匀速运动时，由平衡条件得
其中
由乙图可知
联立解得
（2）从金属棒开始运动到达稳定，由动能定理得
又克服安培力所做的功等于整个电路产生的焦耳热，代入数据解得
两电阻产生的焦耳热与阻值成正比，故金属杆上产生的焦耳热为
（3）进入匀强磁场导体棒做加速度减小的加速运动，由动量定理有
又
由图可知
代入数据解得
由
得
15．答案：（1）乙（2）A；C；F（3）2.0（4）2.88；2.18
解析：（1）由于电源的内阻很小，且电流表内阻已知，题图乙的电路测量结果系统误差更小;
（2）电源电动势为3V，选择量程为0~3V的电压表C;根据题中表格数据，应选量程为0~0.6A的电流表A;由表格中第一组数据知外电阻约为34Ω，为方便调节应选阻值范围为0~100Ω的滑动变阻器F;
（3）电压表示数应有三位有效数字，故不规范的数据是2.0;
（4）根据闭合电路欧姆定律有，可知图像的纵截距表示电源电动势E，斜率的绝对值表示电源内阻r和电流表内阻之和，则由图像
有,,解得。
I/A
0.08
0.16
0.25
0.36
0.45
0.50
U/V
2.70
2.50
2.30
2.0
1.80
1.66