精品解析：西藏拉萨市第三高级中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷

西藏拉萨市第三高级中学2023-2024学年高二期中考试物理试题 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡指定位置上。 2、作答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。作答非选择题时，将答案用黑色签字笔写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3、试卷共100分，考试时间50分钟。 一、选择题 1. 有些洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该装置采用的传感器是（　　） A. 温度传感器 B. 压力传感器 C. 生物传感器 D. 红外线传感器 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】水位不同，洗衣机筒壁所受压力不同，所以应该采用压力传感器，故B正确，ACD错误。 故选B 2. 在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，调制分调幅和调频两种，如图所示，甲是需要输送的低频信号，乙和丙是调制后的电磁波，则下列说法中正确的是（　　） A. 图甲低频信号可直接发射，且发射效率高 B. 在电磁波的发射技术中，图中乙是调频波 C. 在电磁波的发射技术中，图中丙是调幅波 D. 通过电谐振可以把需要的电磁波接收下来 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲低频信号可直接发射，但发射效率低，故A错误； B．在电磁波的发射技术中，图中乙是调幅波，故B错误； C．在电磁波的发射技术中，图中丙是调频波，故C错误； D．通过电谐振可以把需要的电磁波接收下来，故D正确。 故选D。 3. 如图，平放的铝锅锅边上焊一接线柱a，锅中央底部焊另一接线柱b，竖直向下的强磁场穿过铝锅。在锅中倒入一定量的水银，若a、b经导线接直流电源，水银将会旋转起来。下列判断正确的是（　　） A. 若a接正极、b接负极，水银将顺时针旋转 B. 若a接正极、b接负极，水银将逆时针旋转 C. 若仅将磁场反向，水银的旋转方向将不会改变 D. 若把锅中的水银换成盐水则不会旋转 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由法拉第电动机模型可知水银在安培力的作用下转动起来，由左手定则可知若a接正极、b接负极，水银将顺时针旋转，所以A正确；B错误； C．若仅将磁场反向，水银的旋转方向将会改变，因为安培力的方向与磁场的方向有关，所以C错误； D．若把锅中的水银换成盐水则也会旋转，因为盐水也能导电，也相当于通电导线在磁场中会受到安培力作用，所以D错误； 故选A。 4. 如图所示，某小型水电站发电机输出的电功率，发电机的输出电压为，经变压器升压后向远距离输电，已知升压变压器原、副线圈的匝数比，输电线的总电阻为，最后通过降压变压器将电压降为220V向用户供电。若两个变压器均为理想变压器，则下列升压变压器降压变压器说法正确的是（　　） A. 用户端交流电的频率为100Hz B. 用户得到的功率为20kW C. 输电线上损失的功率为500W D. 降压变压器原、副线圈的匝数比 【答案】D 【解析】 【详解】A．由发电机的输出电压 则 所以交流电的频率 故A错误； BC．由 可知升压变压器原线圈的电压 根据升压变压器原副线圈变压比有 解得 升压变压的输入功率等于输出功率有 解得 则输电线上损耗的功率 降压变压器得到的功率 则用户得到的功率为 故BC错误； D．输电线上的电压为 则降压变压器原线圈的电压 降压变压器原副线圈匝数比 故D正确。 故选D。 5. 医生给心脏疾病患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”血泵的体外装置来代替心脏工作，推动血液循环。如图所示为该装置的示意图，线圈固定在用软铁制成的活塞柄上，通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。活塞筒通过阀门与血管相通，阀门只能向活塞筒外开启，阀门只能向活塞筒内开启。对于上述结构在物理方面的工作原理，下列说法正确的是（　　） A. 线圈中的电流从端流向端时，活塞向左运动 B. 线圈中通有的恒定电流越大，人工心脏泵的动力越足 C. 若给线圈通入低频交流电，人工心脏泵也可能正常工作 D. 若不给线圈通电，直接将线圈的A、两端用导线连接，将该装置置于磁感应强度随时间均匀增大的方向水平的磁场中，人工心脏泵也可以正常工作 【答案】C 【解析】 【详解】A.线圈中的电流从B端流向A端时，螺旋管左边相当于D极，与磁铁N极产生相互排斥的力，活塞向右运动，故A错误； B.线圈中通有的恒定电流越大，不会发生电磁感应现象，人工心脏泵没有动力，故B错误； C.若给线圈通入低频交流电，线圈产生的磁场方向将交替变化，人工心脏泵能正常工作，故C正确； D.若不给线圈通电，直接将线圈的A、B两端用导线连接，将该装置置于磁感应强度随时间均匀增大的方向水平的磁场中，线圈中磁通量发生改变，发生电磁感应现象，但是产生的磁场方向不变，所以人工心脏泵不能正常工作，故D错误。 故选C。 6. 两个电荷量、质量均相同的带电粒子甲、乙以不同速率从a点沿对角线方向射入正方形匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。甲粒子垂直bc离开磁场，乙粒子垂直ac从d点离开磁场，不计粒子重力，则（　　） A. 甲粒子带正电，乙粒子带负电 B. 甲粒子的运行动能是乙粒子运行动能的2倍 C. 甲粒子所受洛伦兹力是乙粒子所受洛伦兹力的2倍 D. 甲粒子在磁场中的运行时间与乙粒子相等 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由左手定则可判定甲粒子带正电，乙粒子带负电，A正确； B．令正方形磁场边长为L，则由题知甲粒子运行的半径为，乙粒子运行的半径为，由洛伦兹力提供向心力有 动能 甲粒子的运行动能是乙粒子运行动能的4倍，B错误； C．由得 所以甲粒子在磁场中所受洛伦兹力是乙粒子所受洛伦兹力的2倍，C正确； D．粒子运动的周期，时间为 甲粒子运行轨迹所对圆心角为45°，乙粒子运行轨迹所对圆心角为90°，即甲粒子在磁场中的运行时间是乙粒子的一半，D错误。 故选AC。 7. 如图所示，闭合开关的瞬间，套环立刻跳起。这就是物理课上的“跳环实验”。关于这一实验，下列说法正确的是（ ） A. 套环最好选用电阻率和密度都较小的铝环 B. 正极与负极对调，实验将无法成功 C. 开关由闭合到断开时，也同样会发生跳环现象 D. 环跳起时，环上的电流与线圈上的电流绕行方向相反 【答案】AD 【解析】 【详解】A．闭合开关的瞬间，穿过环的磁通量增大，套环闭合，环中产生感应电流，线圈中电流激发的磁场对套环有安培力作用，根据楞次定律可知，为了阻碍磁通量的增大，安培力方向向上，感应电流越大，安培力越大，实验现象越明显，为了增大感应电流，套环最好选用电阻率和密度都较小的铝环，故A正确； B．结合上述可知，只要闭合开关瞬间，穿过环的磁通量均发生变化，与正极与负极对调无关，即正极与负极对调，实验仍然会成功，故B错误； C．开关由闭合到断开时，穿过环的磁通量减小，套环闭合，环中产生感应电流，线圈中电流激发的磁场对套环有安培力作用，根据楞次定律可知，为了阻碍磁通量的减小，安培力方向向下，可知，不会发生跳环现象，故C错误； D．结合上述可知，环跳起时，套环所受安培力方向向上，即线圈与套环之间存在斥力作用的效果，将环与线圈均等效为条形磁铁，则等效磁铁应该是同名磁极相对，根据安培定则可知，环上的电流与线圈上的电流绕行方向相反，故D正确。 故选AD。 8. 某些共享单车的内部有一个小型发电机，通过骑行者的骑行踩踏，可以不断地给单车里的蓄电池充电，蓄电池再给智能锁供电。小型发电机的发电原理可简化为图甲所示，矩形线圈abcd线圈处于匀强磁场中，通过理想交流电流表与阻值为R的电阻相连。某段时间在骑行者的踩踏下，线圈绕垂直磁场方向的轴OO′匀速转动，图乙是线圈转动过程中穿过线圈的磁通量Φ随时间t变化的图像，则（　　） A. t=0时刻线圈处于中性面位置 B. t3时刻，穿过线圈的磁通变化率为零，感应电动势为零 C. t1时刻电流表示数为0，t2时刻电流表的示数最大 D. t2、t4时刻电流方向发生改变，线圈转动一周，电流方向改变两次 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图乙可知，t=0时刻穿过线圈的磁通量为0，则线圈与中性面垂直，故A错误； B．t3时刻，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零，故B正确； C．根据题意可知，电流表的示数为回路中电流的有效值，而回路中电流的有效值不变，故C错误； D．t2、t4时刻磁通量为零，磁通量的变化率最大，即感应电动势最大，感应电流最大，此时电流方向不发生改变，而线圈转动一周，电流方向改变两次，故D错误。 故选B。 二、实验题 9. 在“探究法拉第电磁感应现象”的实验中，现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈，线圈、电表及开关如图所示部分连接. （1）请使用两根导线，将电路补充完整__________. （2）此实验中使用的电表是__________. A.灵敏电流计 B.倍率适宜的欧姆表 （3）正确选择电表，正确连接电路后，开始实验探究，下列说法正确的是_______ A.开关闭合后，线圈插入线圈或从线圈中拔出，都会引起电表指针偏转 B.线圈插入线圈后，开关闭合和断开的瞬间电表指针均不会偏转 C.开关闭合后，滑动变阻器的滑片匀速滑动，会使电表指针静止在中央零刻度 D.开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片加速滑动，电表指针才能偏转 【答案】 ①. ②. A; ③. A; 【解析】 【分析】注意该实验中有两个回路，一是电源、电键、变阻器、小螺线管串联成的回路，二是电流计与大螺线管串联成的回路，据此可正确解答；应该选择分度值小灵敏度高的电流表；穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合电路中会产生感应电流，根据题意判断磁通量是否变化，然后答题． 【详解】（1）将电源、电键、变阻器、线圈A串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，再将电流计与线圈B串联成另一个回路，电路图如图所示： （2）应该选择灵敏度高的电表，故选电表A； （3）电键闭合后，线圈A插入或拔出时，穿过B的磁通量都会发生变化，都会产生感应电流，电流计指针都会偏转，故A正确；线圈A插入线圈B中后，电键闭合和断开的瞬间穿过B的磁通量都会发生变化，线圈B中会产生感应电流，电流计指针都会偏转，故B错误；电键闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，线圈A中的电流发生变化，穿过B的磁通量发生变化，B中会产生感应电流，电流计指针发生偏转，故C错误；电键闭合后，只要滑动变阻器的滑片P移动，不论是加速还是匀速，穿过B的磁通量都会变化，都会有感应电流产生，电流计指针都会偏转，故D错误．所以A正确，BCD错误． 【点睛】本题考查研究电磁感应现象及验证楞次定律的实验，对于该实验注意两个回路的不同．知道感应电流产生的条件即可正确解题． 10. 近日，从国网西藏电力有限公司获悉，截至10月18日，西藏电网2023年外送清洁能源22.7亿千瓦时，累计2021、2022年共实现外送69.3亿千瓦时，国网西藏电力已提前完成《2021-2023年西藏清洁能源消纳框架协议》61亿千瓦时外送电量总目标。 （1）远距离输电的基本原理：在发电站内用______变压器升压，然后进行远距离输电，在用电区域通过______变压器降到所需的电压。 （2）变压器是根据______原理工作的；交流电在远距离输电中，为了减少电能损失通常采用______输电。 （3）降低输电损耗的两个途径：①______；②______。 【答案】（1） ①. 升压 ②. 降压 （2） ① 互感 ②. 高压 （3） ①. 减小输电线的电阻 ②. 减小输电线中的电流 【解析】 【小问1详解】 [1][2]远距离输电的基本原理是在发电站内用升压变压器升压，然后进行远距离输电，在用电区域通过降压变压器降到所需的电压。 【小问2详解】 [1][2]变压器是根据互感原理工作的，交流电在远距离输电中，为了减少电能损失通常采用高压输电。 【小问3详解】 [1][2]降低输电损耗的两个途径，分别为减小输电线的电阻、减小输电线中的电流。 三、计算题 11. 1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的两个D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。设两D形盒之间所加的交流电压为U，被加速的粒子质量为m、电量为q，粒子从D形盒一侧开始被加速（初动能可以忽略），经若干次加速后粒子从D形盒边缘射出。求： （1）粒子从静止开始第1次经过两D形盒间狭缝加速后的速度大小； （2）粒子第一次进入D型盒磁场中做圆周运动的轨道半径。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）粒子在电场中被加速，根据动能定理有 解得 （2）带电粒子在磁场中做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 解得 结合上述解得 12. 如图甲所示，匝线圈（图中只画了2匝），电阻，其两端与一个的电阻相连，线圈内有指向纸内方向的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。 (1)判断通过电阻的电流方向； (2)求线圈产生感应电动势； (3)求电阻两端的电压。 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】 【详解】(1)根据图像可知，线圈中垂直于纸面向里的磁场增大，为了阻碍线圈中磁通量的增大，根据楞次定律可知线圈中感应电流产生的磁场垂直于纸面向外，根据安培定则可知线圈中的感应电流为逆时针方向，所通过电阻的电流方向为。 (2)根据法拉第电磁感应定律 (3)电阻两端的电压为路端电压，根据分压规律可知 13. 旁多水电站地处拉萨河中游，距离拉萨市直线距离63km，是拉萨河流域的主干性控制工程，该水电站发电机输出功率为，输出电压为，设输电线的总电阻为，允许线路损耗的功率为输出功率的，求： （1）输电线路上的电流大小？ （2）村民和村办小企业需要电压时，所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少？（不计变压器的损耗）。 【答案】（1）；（2），72:11 【解析】 【详解】（1）线路损耗的功率 解得 （2）升压变压器输入功率等于输出功率，则有 解得 降压变压器原线圈两端电压 根据理想变压器电压匝数关系有 ， 解得 ， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 西藏拉萨市第三高级中学2023-2024学年高二期中考试物理试题 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡指定位置上。 2、作答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。作答非选择题时，将答案用黑色签字笔写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3、试卷共100分，考试时间50分钟。 一、选择题 1. 有些洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该装置采用传感器是（　　） A. 温度传感器 B. 压力传感器 C. 生物传感器 D. 红外线传感器 2. 在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，调制分调幅和调频两种，如图所示，甲是需要输送的低频信号，乙和丙是调制后的电磁波，则下列说法中正确的是（　　） A. 图甲低频信号可直接发射，且发射效率高 B. 在电磁波的发射技术中，图中乙是调频波 C. 在电磁波的发射技术中，图中丙是调幅波 D. 通过电谐振可以把需要的电磁波接收下来 3. 如图，平放的铝锅锅边上焊一接线柱a，锅中央底部焊另一接线柱b，竖直向下的强磁场穿过铝锅。在锅中倒入一定量的水银，若a、b经导线接直流电源，水银将会旋转起来。下列判断正确的是（　　） A. 若a接正极、b接负极，水银将顺时针旋转 B. 若a接正极、b接负极，水银将逆时针旋转 C. 若仅将磁场反向，水银的旋转方向将不会改变 D. 若把锅中水银换成盐水则不会旋转 4. 如图所示，某小型水电站发电机输出的电功率，发电机的输出电压为，经变压器升压后向远距离输电，已知升压变压器原、副线圈的匝数比，输电线的总电阻为，最后通过降压变压器将电压降为220V向用户供电。若两个变压器均为理想变压器，则下列升压变压器降压变压器说法正确的是（　　） A. 用户端交流电的频率为100Hz B. 用户得到的功率为20kW C. 输电线上损失的功率为500W D. 降压变压器原、副线圈的匝数比 5. 医生给心脏疾病患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”血泵的体外装置来代替心脏工作，推动血液循环。如图所示为该装置的示意图，线圈固定在用软铁制成的活塞柄上，通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。活塞筒通过阀门与血管相通，阀门只能向活塞筒外开启，阀门只能向活塞筒内开启。对于上述结构在物理方面的工作原理，下列说法正确的是（　　） A. 线圈中的电流从端流向端时，活塞向左运动 B. 线圈中通有的恒定电流越大，人工心脏泵的动力越足 C. 若给线圈通入低频交流电，人工心脏泵也可能正常工作 D. 若不给线圈通电，直接将线圈A、两端用导线连接，将该装置置于磁感应强度随时间均匀增大的方向水平的磁场中，人工心脏泵也可以正常工作 6. 两个电荷量、质量均相同的带电粒子甲、乙以不同速率从a点沿对角线方向射入正方形匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。甲粒子垂直bc离开磁场，乙粒子垂直ac从d点离开磁场，不计粒子重力，则（　　） A. 甲粒子带正电，乙粒子带负电 B. 甲粒子的运行动能是乙粒子运行动能的2倍 C. 甲粒子所受洛伦兹力是乙粒子所受洛伦兹力的2倍 D. 甲粒子在磁场中的运行时间与乙粒子相等 7. 如图所示，闭合开关的瞬间，套环立刻跳起。这就是物理课上的“跳环实验”。关于这一实验，下列说法正确的是（ ） A. 套环最好选用电阻率和密度都较小的铝环 B. 正极与负极对调，实验将无法成功 C. 开关由闭合到断开时，也同样会发生跳环现象 D. 环跳起时，环上的电流与线圈上的电流绕行方向相反 8. 某些共享单车的内部有一个小型发电机，通过骑行者的骑行踩踏，可以不断地给单车里的蓄电池充电，蓄电池再给智能锁供电。小型发电机的发电原理可简化为图甲所示，矩形线圈abcd线圈处于匀强磁场中，通过理想交流电流表与阻值为R的电阻相连。某段时间在骑行者的踩踏下，线圈绕垂直磁场方向的轴OO′匀速转动，图乙是线圈转动过程中穿过线圈的磁通量Φ随时间t变化的图像，则（　　） A. t=0时刻线圈处于中性面位置 B. t3时刻，穿过线圈的磁通变化率为零，感应电动势为零 C. t1时刻电流表示数为0，t2时刻电流表的示数最大 D. t2、t4时刻电流方向发生改变，线圈转动一周，电流方向改变两次 二、实验题 9. 在“探究法拉第电磁感应现象”的实验中，现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈，线圈、电表及开关如图所示部分连接. （1）请使用两根导线，将电路补充完整__________ （2）此实验中使用的电表是__________. A.灵敏电流计 B.倍率适宜欧姆表 （3）正确选择电表，正确连接电路后，开始实验探究，下列说法正确的是_______ A.开关闭合后，线圈插入线圈或从线圈中拔出，都会引起电表指针偏转 B.线圈插入线圈后，开关闭合和断开的瞬间电表指针均不会偏转 C.开关闭合后，滑动变阻器的滑片匀速滑动，会使电表指针静止在中央零刻度 D.开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片加速滑动，电表指针才能偏转 10. 近日，从国网西藏电力有限公司获悉，截至10月18日，西藏电网2023年外送清洁能源22.7亿千瓦时，累计2021、2022年共实现外送69.3亿千瓦时，国网西藏电力已提前完成《2021-2023年西藏清洁能源消纳框架协议》61亿千瓦时外送电量总目标。 （1）远距离输电的基本原理：在发电站内用______变压器升压，然后进行远距离输电，在用电区域通过______变压器降到所需的电压。 （2）变压器是根据______原理工作的；交流电在远距离输电中，为了减少电能损失通常采用______输电。 （3）降低输电损耗的两个途径：①______；②______。 三、计算题 11. 1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的两个D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。设两D形盒之间所加的交流电压为U，被加速的粒子质量为m、电量为q，粒子从D形盒一侧开始被加速（初动能可以忽略），经若干次加速后粒子从D形盒边缘射出。求： （1）粒子从静止开始第1次经过两D形盒间狭缝加速后的速度大小； （2）粒子第一次进入D型盒磁场中做圆周运动的轨道半径。 12. 如图甲所示，匝的线圈（图中只画了2匝），电阻，其两端与一个的电阻相连，线圈内有指向纸内方向的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。 (1)判断通过电阻的电流方向； (2)求线圈产生的感应电动势； (3)求电阻两端的电压。 13. 旁多水电站地处拉萨河中游，距离拉萨市直线距离63km，是拉萨河流域的主干性控制工程，该水电站发电机输出功率为，输出电压为，设输电线的总电阻为，允许线路损耗的功率为输出功率的，求： （1）输电线路上的电流大小？ （2）村民和村办小企业需要电压时，所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少？（不计变压器的损耗）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$