精品解析：重庆市长寿中学校2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试题

重庆市长寿中学校高二下•半期考试 物理试题 第I卷（选择题） 一、单选题（每小题4分，7小题共28分） 1. 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直流电也能正常工作 C. 环保绝缘材料制成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 2. 地磁学家曾经尝试用“自激发电”假说解释地球磁场的起源，其原理如图所示：一个金属圆盘A在某一大小恒定、方向时刻沿切线方向的外力作用下，在弱的轴向磁场B中绕金属轴转动，根据法拉第电磁感应定律，盘轴与盘边之间将产生感应电动势，用一根螺旋形导线MN在圆盘下方连接盘边与盘轴，MN中就有感应电流产生，最终回路中的电流达到稳定值，磁场也达到稳定状态。下列说法正确的是（　　） A. MN中的电流方向从M→N B. MN中感应电流的磁场方向与原磁场方向相反 C. 圆盘转动的速度逐渐减小 D. 磁场达到稳定状态后，MN中不再产生感应电流 3. 如图是某无线充电接收端电流经电路初步处理后的图像，则该交变电流的有效值为（ ） A. B. 5A C. 6A D. 4. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比，原线圈接输出电压恒定的交流电源，副线圈中滑动变阻器的最大阻值和定值电阻的阻值相等，电压表为理想交流电表。现将滑片从滑动变阻器最上端向下滑动，则（　　） A. 定值电阻消耗的功率减小 B. 电压表的示数变大 C. 变压器的输入功率先增大后减小 D. 当滑片处于滑动变阻器正中间时，滑动变阻器消耗的功率最大 5. 无线话筒是振荡电路的一个典型应用。在振荡电路中，某时刻磁场方向、电场方向如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 电容器正在充电 B. 振荡电流正在增大 C. 线圈中的磁场正在增强 D. 增大电容器两板距离，振荡频率减小 6. 一台无线电接收机，当接收频率为的信号时，调谐电路里电容器的电容是．如果调谐电路里的电感线圈保持不变，要接收频率为的信号时，调谐电路里电容器的电容应变为（ ） A. B. C. D. 7. 在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示．M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻RM发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时(　　) A. RM变大，且R越大，U增大越明显 B. RM变大，且R越小，U增大越明显 C. RM变小，且R越大，U增大越明显 D. RM变小，且R越小，U增大越明显 二、多选题（每小题5分，3小题共15分） 8. 如图甲为LC振荡电路，其中图乙描绘是流过电路中M点的电流随时间变化规律的图线，假设回路中电流顺时针方向为正则下列说法正确的是（　　） A. 在第0 s末到第1 s末的过程中，电路中电流正在增大，电容器正在向外电路放电 B. 在第1 s末到第2 s末的过程中电容器的下极板带负电 C. 在第2 s末到第3 s末过程中M点的电势比N点的电势低 D. 在第2 s末到第3 s末的过程中电路中电场能正在逐渐减小 9. 下图是发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图。图中变压器均为理想变压器，所有电表均为理想交流电表。设发电厂输出的电压不变，两条输电线总电阻用R0表示，变阻器R相当于用户用电器的总电阻（视为纯电阻），其余电阻不计，下列说法正确的是（　　） A. 在用电高峰期，用户用电器的总电阻比平时小 B. 增大R，电流表A1、A2、A3示数均变小 C. 调节R，电压表V3的读数变化量大小与电流表A3的读数变化量大小之比为R0 D. 若降压变压器原副线圈的匝数为n3、n4，则当时，用户的功率达到最大值 10. 利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示从E到F方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差UCD，下列说法中正确的是（　　） A. 电势差UCD大小与磁感应强度B有关 B. 若霍尔元件的材质是铜，则C点的电势高于D点的电势 C. 仅增大磁感应强度时，电势差UCD变大 D. 在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平 第II卷（非选择题） 三、实验题（本大题共2小题，共14分。） 11. 在“探究楞次定律”的实验中，某同学用试触法判断电流计指针偏转方向与电流流向的关系时，将电池的负极与电流计的A接线柱连接，连接B接线柱的导线试触电池正极，发现指针指在如图甲中的b位置。 （1）现将电流计的两接线柱与图乙中线圈的两个接线柱连接，将磁铁S极向下插入线圈时，电流计指针指示位置如甲图中a所示，则与线圈C接线柱连接的是___________（选填“A”或“B”）接线柱。 （2）若将电流计的A、B接线柱分别与图丙中线圈的E、F接线柱连接，将磁铁从线圈中抽出时，电流计指针指示位置如图甲中b所示，则磁铁的P端是___________极。（选填“N”或“S”） （3）将试验中的螺线管连接成图丁电路，R为光敏电阻，轻质金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴（A线圈平面与螺线管线圈平面平行），并位于螺线管左侧。当光照增强时，从左向右看，金属环A中电流方向为___________（选填“顺时针”或“逆时针”），金属环A将___________（选填“向左”或“向右”）运动。 12. 在新能源汽车中，纯电动汽车占总量的以上。纯电动汽车是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车，蓄电池的安全性至关重要，主要体现在对其温度的控制上，当电池温度过高时，必须立即启动制冷系统进行降温。图甲是小明设计的模拟控温装置示意图，电磁继电器与热敏电阻、滑动变阻器串联接在电压为的电源两端。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流I大于或等于时，衔铁被吸合，热敏电阻置于温度监测区域，其阻值，与温度t的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为。 （1）图甲中应将b端与___________端相连； （2）若设置电池温度为时启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应为_________； （3）该电路可设置启动制冷系统的最高温度是___________。 四、计算题（本大题共3小题，共43分） 13. 如图所示LC电路中，已充电平行板电容器两极板水平放置。开关S断开时，极板间有一带电液滴恰好静止，当S闭合时，液滴在电容器内运动。已知带电液滴质量，带电量，电容，电感，g取。求： （1）开关S断开时，极板间电场强度的大小E； （2）从S闭合开始计时，在时液滴的加速度的大小a。 14. 如图甲所示为交流发电机示意图，用导体做的两个电刷、分别压在两个滑环上，线圈在转动时通过滑环和电刷保持与外电路连接，已知外电路电阻，图示线圈匝数匝（其电阻可忽略不计），穿过该线圈的磁通量随时间的变化规律如图乙所示，求： （1）发电机输出电压随时间变化的瞬时值表达式； （2）电流表的读数（结果保留至小数点后一位）； （3）若不计一切摩擦，外力驱动线框转动一周所做的功。 15. 有一种测量压力的电子秤，其原理图如图所示，E是内阻不计、电动势为6V的电源。R0是一个阻值为400Ω的限流电阻，G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器。R是一个压敏电阻，其阻值可随压力大小变化而改变，其关系如下表所示，C是一个用来保护显示器的电容器，秤台的重力忽略不计。试分析： 压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 电阻R/Ω 300 280 260 240 220 200 180 （1）利用表中的数据归纳出电阻R随压力F变化的函数式？ （2）若电容器的耐压值为5V，该电子秤的最大称量值为多少牛顿？ （3）通过寻求压力与电流表中电流的关系，说明该测力显示器的刻度是否均匀？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 重庆市长寿中学校高二下•半期考试 物理试题 第I卷（选择题） 一、单选题（每小题4分，7小题共28分） 1. 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 【答案】A 【解析】 【详解】A．锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关，故A正确； B．直流电不能产生变化的磁场，在锅体中不能产生感应电流，电磁炉不能使用直流电，故B错误； C．锅体只能用铁磁性导体材料，不能使用绝缘材料制作锅体，故C错误； D．电磁炉的上表面如果用金属材料制成，使用电磁炉时，上表面材料发生电磁感应要损失电能，电磁炉上表面要用绝缘材料制作，D错误。 故选A。 2. 地磁学家曾经尝试用“自激发电”假说解释地球磁场的起源，其原理如图所示：一个金属圆盘A在某一大小恒定、方向时刻沿切线方向的外力作用下，在弱的轴向磁场B中绕金属轴转动，根据法拉第电磁感应定律，盘轴与盘边之间将产生感应电动势，用一根螺旋形导线MN在圆盘下方连接盘边与盘轴，MN中就有感应电流产生，最终回路中的电流达到稳定值，磁场也达到稳定状态。下列说法正确的是（　　） A. MN中的电流方向从M→N B. MN中感应电流的磁场方向与原磁场方向相反 C. 圆盘转动的速度逐渐减小 D. 磁场达到稳定状态后，MN中不再产生感应电流 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据右手定则知，MN中的电流方向从M→N，故A正确； B．根据右手螺旋定则判断知MN中感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，故B错误； C．圆盘在大小恒定、方向时刻沿切线方向的外力作用下，转动的速度先越来越大，磁场也越来越大，根据法拉第电磁感应定律 知产生的电动势也越来越大，流过电阻R的电流也越来越大，最终回路中的电流达到稳定值，磁场也达到稳定状态，则圆盘转动的速度也达到稳定值。故C错误； D．可将圆盘看成若干个沿着半径方向的幅条组成，因此在任何时刻都有幅条切割磁感线，故磁场达到稳定状态后，MN中也产生感应电流，故D错误。 故选A。 3. 如图是某无线充电接收端电流经电路初步处理后的图像，则该交变电流的有效值为（ ） A. B. 5A C. 6A D. 【答案】A 【解析】 【详解】该交流电的周期为3s，根据电流的等效性可知，该交流电的有效值，为 代入数据，有 解得 BCD错误，A正确。 故选A。 4. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比，原线圈接输出电压恒定的交流电源，副线圈中滑动变阻器的最大阻值和定值电阻的阻值相等，电压表为理想交流电表。现将滑片从滑动变阻器最上端向下滑动，则（　　） A. 定值电阻消耗的功率减小 B. 电压表的示数变大 C. 变压器的输入功率先增大后减小 D. 当滑片处于滑动变阻器正中间时，滑动变阻器消耗的功率最大 【答案】C 【解析】 【详解】A．设原线圈输入电流为I，根据 可得副线圈电流为2I，副线圈两端电压为 根据 解得 则交变电源的输出电压 可得 将滑片从滑动变阻器最上端向下滑动，滑动变阻器连入电路的电阻减小，电流增大，则定值电阻消耗的功率 增大，故A错误； B．因定值电阻两端的电压增大，则原线圈两端的电压减小，由变压比公式可知，电压表示数变小，故B错误； CD．由 可知，当时，变压器输入功率最大，即滑动变阻器消耗的功率最大，因而当滑片从最上端向下滑动时，变压器输入功率先增大后减小，故C正确，D错误。 故选C。 5. 无线话筒是振荡电路的一个典型应用。在振荡电路中，某时刻磁场方向、电场方向如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 电容器正在充电 B. 振荡电流正在增大 C. 线圈中的磁场正在增强 D. 增大电容器两板距离，振荡频率减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题图中磁场的方向，根据安培定则可知电流由电容器上极板经线圈流向下极板，由电场方向可知，下极板是正极，故此时电容器正在充电，故A正确； BC．电容器正在充电，则电路中电流正在减小，线圈中的磁场正在减弱，故BC错误； D．根据 增大电容器两板距离，电容减小，根据 振荡频率增大，故D错误。 故选A。 6. 一台无线电接收机，当接收频率为的信号时，调谐电路里电容器的电容是．如果调谐电路里的电感线圈保持不变，要接收频率为的信号时，调谐电路里电容器的电容应变为（ ） A. B. C D. 【答案】A 【解析】 【详解】由得; 因为解得,故选项A正确． 7. 在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示．M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻RM发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时(　　) A. RM变大，且R越大，U增大越明显 B. RM变大，且R越小，U增大越明显 C RM变小，且R越大，U增大越明显 D. RM变小，且R越小，U增大越明显 【答案】C 【解析】 【详解】试题分析：S两端电压U增大，故传感器两端电压一定减小；当“有药液从针口流出体外”使传感器接触药液，RM变小；当R＞RM时，R越大，M与R并联的电阻R并越接近RM，U增大越明显；故选C． 考点：本题考查了闭合电路的欧姆定律． 二、多选题（每小题5分，3小题共15分） 8. 如图甲为LC振荡电路，其中图乙描绘的是流过电路中M点的电流随时间变化规律的图线，假设回路中电流顺时针方向为正则下列说法正确的是（　　） A. 在第0 s末到第1 s末的过程中，电路中电流正在增大，电容器正在向外电路放电 B. 在第1 s末到第2 s末的过程中电容器的下极板带负电 C. 在第2 s末到第3 s末的过程中M点的电势比N点的电势低 D. 在第2 s末到第3 s末的过程中电路中电场能正在逐渐减小 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．在第0s末到第1s末的过程中，振荡电流是放电电流，电容器正在放电，，故A正确； B．在第1s末到第2s末的过程中，振荡电流是充电电流，充电电流是由上极板流向下极板，则下极板带正电，故B错误； CD．第2s末到第3s末的过程中，振荡电流是放电电流，电场能正在减小，磁场能正在增大，放电电流是由下极板流向上极板，由于电流为负值，所以由N流向M，则N点的电势高，故CD正确。 故选ACD。 9. 下图是发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图。图中变压器均为理想变压器，所有电表均为理想交流电表。设发电厂输出的电压不变，两条输电线总电阻用R0表示，变阻器R相当于用户用电器的总电阻（视为纯电阻），其余电阻不计，下列说法正确的是（　　） A. 在用电高峰期，用户用电器的总电阻比平时小 B. 增大R，电流表A1、A2、A3示数均变小 C. 调节R，电压表V3的读数变化量大小与电流表A3的读数变化量大小之比为R0 D. 若降压变压器原副线圈的匝数为n3、n4，则当时，用户的功率达到最大值 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．在用电高峰期，用户用电器的总功率增大，总电流变大，故总电阻比平时小，A正确； B．增大R，则示数均变小，根据理想变压器电流与匝数关系可知 匝数不变时，电流表示数变小，则输电线电阻消耗功率减小，又由于 匝数不变时，电流表示数变小，则电流表A1、A2、A3示数均变小，B正确； C．电压表、的读数之差与电流表的读数的比值为 电压表的示数不变恒定，电流表A1与电流表A3的电流关系为 所以电压表V3的读数变化量大小与电流表A3的读数变化量大小之比为，C错误； D．降压变压器的等效电阻为 根据闭合电路欧姆定律可知，时，输出功率最大，即当时，用户的功率达到最大值，D正确。 故选ABD。 10. 利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示从E到F方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差UCD，下列说法中正确的是（　　） A. 电势差UCD大小与磁感应强度B有关 B. 若霍尔元件的材质是铜，则C点的电势高于D点的电势 C. 仅增大磁感应强度时，电势差UCD变大 D. 在测定地球赤道上方地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平 【答案】AC 【解析】 【详解】B．铜质材料，载流子是自由电子，根据左手定则，电子在洛伦兹力向端移动，点电势低于电势，B错误； AC．根据 解得 故仅增大磁感应强度时，电势差变大，AC正确； D．在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持竖直，让磁感线穿过工作面，D错误。 故选AC。 第II卷（非选择题） 三、实验题（本大题共2小题，共14分。） 11. 在“探究楞次定律”的实验中，某同学用试触法判断电流计指针偏转方向与电流流向的关系时，将电池的负极与电流计的A接线柱连接，连接B接线柱的导线试触电池正极，发现指针指在如图甲中的b位置。 （1）现将电流计两接线柱与图乙中线圈的两个接线柱连接，将磁铁S极向下插入线圈时，电流计指针指示位置如甲图中a所示，则与线圈C接线柱连接的是___________（选填“A”或“B”）接线柱。 （2）若将电流计的A、B接线柱分别与图丙中线圈的E、F接线柱连接，将磁铁从线圈中抽出时，电流计指针指示位置如图甲中b所示，则磁铁的P端是___________极。（选填“N”或“S”） （3）将试验中的螺线管连接成图丁电路，R为光敏电阻，轻质金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴（A线圈平面与螺线管线圈平面平行），并位于螺线管左侧。当光照增强时，从左向右看，金属环A中电流方向为___________（选填“顺时针”或“逆时针”），金属环A将___________（选填“向左”或“向右”）运动。 【答案】 ①. B ②. S ③. 逆时针 ④. 向左 【解析】 【详解】（1）[1]由题意知当电流从B接线柱流入电流计时，指针往右偏转；当电流从A接线柱流入电流计时，指针往左偏转。将磁铁S极向下插入线圈时，线圈中向上的磁通量增加，由楞次定律可知线圈中的感应电流方向从C流向D，即线圈作为电源，D为正极，C为负极，因为电流计指针向左偏转，即电流从A接线柱流入电流计，所以A接正极D，B接C。 （2）[2]由题意知电流从B接线柱流入电流计，说明F为线圈的正极，线圈中的感应电流从E流向F，此时线圈中的磁通量再减小，根据楞次定律可知原磁通量方向向下，可知Q为N极，P为S极。 （3）[3] [4] 光照增强时，电阻R减小，电流增大，产生的磁场变强，通过A的磁通量增大，且通过A的原磁通量方向向右，所以根据楞次定律可知从左向右看，金属环A中电流方向为逆时针方向，由来拒去留可知金属环A将向左运动。 12. 在新能源汽车中，纯电动汽车占总量的以上。纯电动汽车是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车，蓄电池的安全性至关重要，主要体现在对其温度的控制上，当电池温度过高时，必须立即启动制冷系统进行降温。图甲是小明设计的模拟控温装置示意图，电磁继电器与热敏电阻、滑动变阻器串联接在电压为的电源两端。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流I大于或等于时，衔铁被吸合，热敏电阻置于温度监测区域，其阻值，与温度t的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为。 （1）图甲中应将b端与___________端相连； （2）若设置电池温度为时启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应为_________； （3）该电路可设置启动制冷系统的最高温度是___________。 【答案】 ①. c ②. 150 ③. 74 【解析】 【详解】（1）[1] 由题意可知，当控制电路电流达到时衔铁被吸合，制冷系统工作，所以图甲中，应将b端与c端相连。 （2）[2] 若设置电池温度为启动制冷系统，由图乙可知，当温度为时，Rt的阻值为100Ω，此时控制电路的总电阻 由串联电路的电阻规律，滑动变阻器接入的电阻为 RP=R-Rt=250Ω-100Ω=150Ω （3）[3] 当滑动变阻器的最大阻值为200Ω时，热敏电阻的阻值 Rt′=R-RP′=250Ω-200Ω=50Ω 由图乙可知此时对应的温度为，所以此时该电路可设置启动制冷系统的最高温度是。 四、计算题（本大题共3小题，共43分） 13. 如图所示LC电路中，已充电的平行板电容器两极板水平放置。开关S断开时，极板间有一带电液滴恰好静止，当S闭合时，液滴在电容器内运动。已知带电液滴质量，带电量，电容，电感，g取。求： （1）开关S断开时，极板间电场强度的大小E； （2）从S闭合开始计时，在时液滴加速度的大小a。 【答案】（1）V/m；（2） 【解析】 【详解】（1）带电液滴处于静止状态，则有 解得 V/m （2）开关S断开时，极板间液滴处于静止状态，则有 式中m为液滴质量，Q为电容器所带的电荷量，d为板间距离，由 得 s 当时，即，振荡电路中电流为零，电容器极板间场强方向与t＝0时刻方向相反，则此时对带电液滴根据牛顿第二定律有 解得 14. 如图甲所示为交流发电机示意图，用导体做的两个电刷、分别压在两个滑环上，线圈在转动时通过滑环和电刷保持与外电路连接，已知外电路电阻，图示线圈匝数匝（其电阻可忽略不计），穿过该线圈的磁通量随时间的变化规律如图乙所示，求： （1）发电机输出电压随时间变化的瞬时值表达式； （2）电流表的读数（结果保留至小数点后一位）； （3）若不计一切摩擦，外力驱动线框转动一周所做的功。 【答案】（1）e=10πcosπt（V）；（2）4.4A；（3）200J 【解析】 【详解】（1）由图可知 m= BS=0.2Wb 电压瞬时值表达式 （2）电流的最大值 电流表示数为 （3）外力驱动线框转动一周所做的功等于产生的电能 W=Q=I2RT 得 W=20π2≈200J 15. 有一种测量压力的电子秤，其原理图如图所示，E是内阻不计、电动势为6V的电源。R0是一个阻值为400Ω的限流电阻，G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器。R是一个压敏电阻，其阻值可随压力大小变化而改变，其关系如下表所示，C是一个用来保护显示器的电容器，秤台的重力忽略不计。试分析： 压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 电阻R/Ω 300 280 260 240 220 200 180 （1）利用表中的数据归纳出电阻R随压力F变化的函数式？ （2）若电容器的耐压值为5V，该电子秤的最大称量值为多少牛顿？ （3）通过寻求压力与电流表中电流的关系，说明该测力显示器的刻度是否均匀？ 【答案】（1） ；（2） 550N ； （3） ，不均匀 【解析】 【分析】 【详解】（1）通过表中数据可得 故R与F成线性变化关系，设它们的关系为 代入数据得 (2)由题意，上的电压为5V，通过的电流为 利用 及 可求得 (3)由 和 可得 即该测力显示器的刻度不均匀 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$