微光 - 徐老师的博客

高二期中调研试卷

物 理2024.04

本卷共16小题，满分100分．答题时间75分钟．

注意事项：

1．答题前，学生务必用黑色签字笔将自己的姓名和调研序列号填写在答题卷上，并用2B铅笔填涂调研号下方的涂点．

2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卷上对应的答案信息点涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案．答案写在调研卷上无效．

3．非选择题必须用0.5mm黑色签字笔作答，必须在答题卷上各题目的答题区域作答．超出答题区域书写的答案无效．在调研卷上答题无效．

一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共计44分．每小题只有一个选项符合题意．

1．关于传感器及其应用，下列说法正确的是

A．干簧管是利用电磁感应原理控制电路通断

B．机器人“眼睛”利用了光传感器

C．红外测温仪向人体发射红外线，从而测量人体温度

D．话筒是一种能够将电信号转换为声音信号的传感器

2．电磁炉利用电磁感应产生的涡流，使锅底发热从而加热食物．下列有关说法正确的是

A．锅底中涡流的强弱与磁场变化的频率有关

B．电磁炉中通入电压足够高的直流电也能正常工作

C．环保绝缘材料制成的锅底都可以利用电磁炉来烹饪食物

D．电磁炉的上表面一般都用金属材料制成，以加快热传递减少热损耗

3．以下说法不正确的是

A．雷达利用中波来测定物体位置

B．波长最短的电磁辐射是γ射线

C．人体接收适量紫外线照射可促进钙的吸收

D．人们可利用X射线来探测金属构件内部缺陷

4．某电阻的阻值为10Ω，通过的交变电流如图所示．下列说法正确的是

A．该电流方向每秒改变50次

B．该电流的瞬时值表达式i＝5sin100πt(A)

C．并联在该电阻两端的交流电压表示数为50V

D．该电阻消耗的电功率为500W

5．如图所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且轴线与胶木圆盘A的轴线OO′重合．现使胶木圆盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，则

A．环B内有顺时针方向电流(俯视)，丝线受到的拉力增大

B．环B内有顺时针方向电流(俯视)，丝线受到的拉力减小

C．环B内有逆时针方向电流(俯视)，丝线受到的拉力增大

D．环B内有逆时针方向电流(俯视)，丝线受到的拉力减小

6．LC振荡电路既可产生特定频率的信号，也可从复杂的信号中分离出特定频率的信号，是许多电子设备中的关键部件．如图所示，某时刻线圈中磁场方向向上，且电路中的电流正在增加，下列说法正确的是

A．电容器正在充电

B．电路中的电场能正在增大

C．电容器上极板带正电

D．电容器两极板间的电场强度正在减小

7．如图，当车辆驶入或驶出圆形区域时，车辆会改变区域内通电线圈中的磁场，通过传感器电路将磁场的变化转换为交通灯的控制信号．车辆驶入图中圆形区域时，车辆引起磁场变化的原因最类似于

A．减小通电线圈的面积

B．加大通电线圈的压力

C．将铁芯放入通电线圈

D．增加通电线圈的匝数

8．如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，OC导体棒长为2l，O端位于圆心，棒的中点A位于磁场区域的边缘．现使导体棒绕O点在纸面内以角速度ω逆时针匀速转动．

O、A、C点电势分别为φ_O、φ_A、φ_C，OC两端产生的感应电动势为E，则

A．φ_O＞φ_C

B．φ_C＝φ_A

C．φ_O＜φ_A

D．φ_C＞φ_A

9．如图所示，电键S原来断开，电源及线圈、导线电阻均不计，电路中电流大小为I，现在闭合电键S将一个电阻短路，于是线圈中有自感电动势产生，该自感电动势

A．有阻碍电流增大的作用，最后电流小于I

B．有阻碍电流增大的作用，最后电流增大到2I

C．有阻碍电流减小的作用，最后电流由I减小为零

D．有阻碍电流变化的作用，因而电流保持为I不变

10．如图所示，在光滑绝缘水平面上，一矩形线圈以一定的初速度穿越匀强磁场区域，已知磁场区域宽度大于线圈宽度，则线圈进、出磁场的两个过程中

A．平均加速度相等

B．克服安培力做功相等

C．速度的变化量相同

D．通过线圈的电荷量不相等

11．如图所示，竖直向上的匀强磁场中水平放置两足够长的光滑平行金属导轨，导轨的左侧接有电容器，不计电阻的金属棒ab静止在导轨上，棒与导轨垂直．t＝0时，棒在重物的牵引下开始向右运动，t＝t₀时，重物落地且不反弹，则棒的速度大小v、电容器所带的电荷量q、棒中安培力的冲量大小I、棒克服安培力做的功W与时间t的关系图像正确的是

二、非选择题：共5题，共56分．其中第13～16题解答时请写出必要的文字说明、方程和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位．

12．(15分) 用如图(甲)所示的可拆变压器进行“探究变压器原、副线圈的电压与匝数的关系”

实验．

(1)关于此实验，下列说法正确的是

A．原线圈可直接接入220 V交流电路

B．为了保证人身安全，要使用低压直流电源

C．用交流电压表测副线圈两端电压时，副线圈应空载

D．即使副线圈不接用电器，原线圈也不能长时间通电

(2)甲同学将变压器按照要求组装好后，原线圈接“0”“4”接线柱，副线圈接“0”“14”接线柱，此时接在原线圈两端的交流电压表量程为10V，示数如图(乙)所示，其读数值为

▲V(保留1位小数)，此时副线圈输出的电压理论上与▲最接近．(选填下列选项)

A．0V B．1.2V C．14V D．18.2V

(3)乙同学将原线圈接在交流电源上，将副线圈接在电压传感器(可视为理想电压表)上，观察到副线圈电压U₂随时间t变化的图像如图(丙)所示，在t₁~t₂时间内该同学先断开开关，其后仅进行的一项操作可能是

A．增加了交流电源的频率 B．拧紧了松动的铁芯

C．减少了副线圈的匝数 D．增加了原线圈的匝数

(4)等效法、理想模型法是重要的物理思维方法，合理采用物理思维方法会让问题变得简单，这体现了物理学科“化繁为简”之美．理想变压器是一种理想化模型．如图(丁)所示，某用电器可以等效为右侧电路，若原、副线圈的匝数分别为n₁、n₂，在交流电源的电压有效值U₀和电阻R₀确定的情况下，调节可变电阻R，当R＝▲时，R可获得最大功率．

13．(6分) 如图，两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为L，电阻不计．在导轨上端连接一个电阻为R的小灯泡．整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与导轨所在平面垂直．现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放．金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好．已知某时刻后灯泡保持额定功率正常发光，重力加速度为g．求：

(1)小灯泡正常发光时导体棒的运动速率；　　　

(2)小灯泡正常发光时功率的大小．

14．(8分) 某半径为r的闭合导体圆环，电阻为R．将圆环垂直磁场方向置于一匀强磁场中，当磁感应强度大小B随时间t按照B＝B₀－t的规律均匀减小时(B₀、t₀均为已知量)．求：

(1)圆环中的感应电动势E和感应电流I各为多大？

(2)t＝时刻圆环中张力T多大？

15．(12分)如图，用一小型交流发电机向远处标有“220 V8.8 kW”的电动机供电，已知发电机

线圈abcd面积S＝0.03 m²，匝数N＝100匝，匀强磁场的磁感应强度大小B＝T，输电导

线的总电阻R＝10 Ω，升压变压器原、副线圈匝数比n₁∶n₂＝1∶10，降压变压器原、副线圈的匝数比n₃∶n₄＝10∶1．当线圈匀速转动的角速度ω＝100π rad/s时，电动机恰能正常工作．发电机线圈电阻可忽略．求此时：

(1)发电机线圈从中性面开始计时，感应电动势e随时间t变化的关系式；

(2)在输电线路上所损耗的电功率ΔP；

(3)与发电机直接串联的用电器Y上消耗的功率P_Y．

16．(15分) 如图所示，平行光滑金属导轨间距为L，处在竖直向上的匀强磁场中，两导体棒ab、cd垂直导轨平行放置，与导轨始终接触良好，其中棒ab质量为m，棒cd质量为2m，两棒接入电路的电阻均为R₀．开始时cd棒锁定在轨道上，对ab棒施加水平向右的恒定拉力F，经时间t其速度达到最大值v，此时解除对cd的锁定．导轨足够长且电阻不计．求：

(1)匀强磁场的磁感应强度大小；

(2)解除锁定前导体棒ab前进的距离及此过程中回路产生的焦耳热；

(3)在经过足够长时间后，两导体棒各做什么性质的运动？此时回路中的电流为多大？(两棒仍然处在匀强磁场中)

高二期中调研试卷

物理参考答案及评分标准2024.04

一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分．每题只有一个选项符合题意．

1．B 2．A 3．A 4．C5．D6．D 7．C8．A 9．B 10．C 11．A

二、非选择题：共5题，共56分．其中第13题~第16题解答时请写必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位．

12．（15分）（1）CD （3分）（2）4.4（3分）C （3分）

（3）B（3分）

(4)（3分）

13．（6分）解：（1）对棒受力分析，可得：（1分）

（1分）

E=IR（1分）

解得：（1分）

(2)P=I²R 解得：（1分）

(其它方法，比如利用能量守恒求解，同样可得分)（1分）

14．（8分）解：（1）根据法拉第电磁感应定律，可得（1分）

（2分）

（2分）

(2)时磁感应强度，设想截取半个圆环，受安培力 F=BI2r（1分）

且：F=2T （1分）

（1分）

（其它方法正确也给分）

15．（12分）解：(1)矩形闭合导线框abcd在匀强磁场中转动时

产生的感应电动势的最大值为E_m＝nBSω＝300V （1分）

从线框平面与磁感线垂直时开始计时，线框中感应电动势的表达式为：

e＝300sin100πt(V) （2分）

(2)设降压变压器原、副线圈的电流分别为I₃、I₄，电动机恰能正常工作，则有

I₄＝U4(P用)＝220(8 800)A＝40 A （1分）

根据理想变压器的变流比可知I4(I3)＝n3(n4)（1分）

解得：I₃＝4 A （1分）

所以输电线路上损耗的电功率ΔP＝I3(2)R

解得：ΔP＝160 W 　 （1分）

（3）根据理想变压器的变压比可知U4(U3)＝n4(n3)

解得：U₃＝2 200 V （1分）

升压变压器副线圈两端电压U₂＝U₃＋I₃R

解得：U₂＝2 240 V.　 （1分）

根据理想变压器的变压比可知U2(U1)＝n2(n1)，解得

U₁＝224 V （1分）

升压变压器的原线圈输入功率P₁＝ΔP＋P_用

解得P₁＝8 960 W

根据P₁＝U₁I₁，解得I₁＝40A （1分）

根据正弦式交变电流产生规律可知，E_m＝300V，E＝2(Em)

用电器Y上消耗的功率P_Y＝I₁E－I₁U₁，解得P_Y＝3040 W（1分）

16．（15分）解：（1）设磁感应强度为B，对ab棒由受力平衡

（2分）

（1分）

解得：（1分）

（2）撤力前，棒ab前进的距离为x，对ab棒达到最大速度v的过程，由动量定理

（1分）

（1分）

（1分）

解得:（1分）

根据能量守恒定律可得:

（1分）

解得：

（1分）

（3）经判定，最终两棒做加速度相同的匀加速直线运动 （1分）

对两棒受力分析可得：

（1分）

（1分）

解得： （1分）

（1分）