上海市大同中学2024-2025学年高二下学期期中物理试卷

2024学年第二学期期中考试试卷 高二物理（等级） 60分钟满分100分 一、传感器(12分) 传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息按一定规律变换成为电信号或其 他所需形式的信息输出。传感器在现代生活、生产和科学技术中的应用非常普遍，而且传感器的研发、生产 越来越快，运用也越来越广。 1.(单选)(3分)在温控电路中，通过热敏电阻的阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制。如图所 示的电路R1为定值电阻，R2为半导体热敏电阻（温度越高，电阻越小），C为电容器。当环境温度升高时( (A)电容器C带的电荷量增大 (B)电压表的读数增大 (C)R消耗的功率减小 (D)电容器C两极板间的电场强度减小 2(单选)(3分)猛尔元件是一种磁传惑器，是实际生活中的重要元件之一，如图所示为长度一定的猛尔元 件，在该元件中通有方向从E到F的恒定电流I,在空间加一竖直向下的匀 强磁场，磁感应强度大小为B,蛋尔元件中的载流子为负电荷.则下注 正确的是( (A)如果用该元件测赤道处的磁场，应保持元件上表面呈水平状态 (B)左表面的电势高于右表面 (C)如果霍尔元件中的电流大小不变，则左、右表面的电势差与磁场的磁 感应强度成正比 (D)该元件能把电学量转换为磁学量 3.(填空(6分)传感器担负著信息采集的任务，在 +R/O 自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的 物理量（如温度、光、声等）转换成便于测量的量（电学 量)，例如热敏传感器.某热敏电阻R灯阻值随温度变 化的图线如图甲所示，图乙是由该热敏电阻Rr作为 甲 传感器制作的简单自动报警器线路图.问： (I)为了使温度过高时报警器响铃，c应接在 (选填“a"或b")处，此时电磁铁名端为 极（选填 N"或S”). (②)若要使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右門移动. 第1页/共7页 二、电磁波(9分) 4.(单选)(3分)下列关于电磁波的说法正确的是() (A)使高频载波的振幅或频率随信号而改变的过程叫电谐振 (B)在同一介质中，频率越高的电磁波通常传播速度越小 (C)5G信号比4G信号波动性强，更容易发生衍射现象 (D)红外线是波长比可见光波长还短的电磁波，常用于医院和食品消毒 5.(单选)(3分)如图所示为LC振荡电路在电磁振荡中电容 器极板间电压随时间变化的t图像，下列说法正确的是( (A)tb时间内，电路中电流不断增大 (B),时刻电流方向要改变 (C)G时刻，磁场能为零 (U)t时间内，电场能越来越小 6.(单选)(3分)如图所示，把线圈（内阻不计）、电容器、电源、电阻和单刀 双掷开关连成图示电路。把电压传感器（图中未画出）的两端连在电容器的两个 极板M、N上。先把开关置于a侧，一段时间后再把开关置于b侧，从此刻开 始计时，M、N间电压4o随时间t变化的图像正确的是（) MN (A) (B) N AAAFOrgac=== 1== (c) (D) 第2页/共7页 三、分子动理论和气体的等温变化(6分) 7.(单选)(3分)关于分子动理论，下列说法正确的是() (A)分子直径的数量级约为10-15m (B)已知某种气体的密度为P,廉尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,则单位体积的分子数为 M (C)水结为冰时，部分水分子已经停止了热运动 (D)玉缩气体时，要用力是由于气体分子间存在斥力的缘故 8.(单选)(3分)如图所示，一端开口，一端封闭的玻璃管，封闭端有一定质量的气 体，开口端浸入固定在地面上的水银槽中，用弹簧测力计拉着玻璃试管，此时管内外水 银面高度差为，弹簧测力计示数为F1。若吸走槽中的部分水银，待稳定后管内外水 银面高度差为2，弹簧剥力计示数为F2,则（) (A)h2>h,F2>F1 (B)h2>hi,F2=F1 (C)h2<h,F2>F1 (D)h2<hi,F2=F1 四、无线电充电(17分) 9.(单选)(3分)如图甲所示为无线充电技术中使用的 8 通电线圈示意图，线圈匝数为n,面积为S,电阻为R。 匀强磁场平行于线圈轴线穿过线圈，设向右为正方向，磁 感应强度随时间变化的图像如图乙所示。则在0到时间 内，下列说法正确的是（) (A)线圈a端的电势比线圈b端的电势低 甲 (B)通过线圈的磁通最的变化量为nS(B,-B) (C)线图ab两端的电势装U恒为心(8-B) 4-t6 (D)若用导线将线圈a、b两端连接起来，则通过导线横藏面的电荷量为心（色+】 R 10.(单选)(4分)如图，均匀带负电的绝缘圆环a与金网圆环b同心共面放置， 当a绕0点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩 6 趋势，由此可知，圆环a() 《A逆时针加速旋转 (B)逆时针减速旋转 (C)顺时针加速旋转 (D)顺时针减速旋转 11.(填空)(4分)1834年，物理学家楞次在分析了许多实验事实后，将实验结论用一句话巧妙地表达为： 的磁场总是要阻碍引起感应电流的 ,这就是楞次定律，是电磁学中的一个 重要定律。 12.(填空)(6分)图甲是一款手机无线充电接收器，将其插入原本没有无线充电功能的手机的接口，并 贴于手机背部，再将手机放在无线充电器上即可实现无线充电。其工作原理如图乙所示，其中送电线圈和 受电线圈匝数比n4:n5:1,两个线圈中所接电阻的阻值均为R。当ab间接上220V的正弦交变电源 后，受电线圈中产生电流给手机充电；充电时，受电线圈中的电流为2。若把装置线圈视为理想变压 器、手机充电时，送电线圈中电流为 A,送电线圈和受电线圈线路上所接电阻R的电功 率比为 无线充电接收器 B 受电线遇 进用再 送电线圈 a 无线充电器 五、金属探测器(34分) 13.(单选)(3分)金属探测器已经广泛应用在考场检测、车站 探测器 安检等领域，其利用的是电磁感应原理：探测器内的线圈中通 以大小与方向快速变化的电流从而产生快速变化的磁场，该磁 待检测物 场会在金属物体内部感应出“涡流”（感应电流）。“涡流“会产生 磁场，从而影响原始磁场，导致检测器发出蜂鸣声而报警，下列说法正确的是() (A)欲使待检测物体内部产生“涡流”（感应电流），探测器需在待检测物上方不停地晃动 (B)若待检测物为塑料则不能报警，因为待检测物中没有能够自由移动的带电粒子或很少 (℃)若待检测物为塑料则不能报警，因为检测区域内没有磁通量变化 (D)若待检测物为塑料，其内部也可以产生“涡流”（感应电流） 第4页/共7页 14.(单选)(4分)如图所示，线圈L的白感系数很大，且其直流电阻可以忽略不计，L小L2是两个光全相 同的小灯泡，开关S闭合和断开的过程中，灯L、L2的亮度变化情况是（灯丝不会断）( (A)S闭合，L亮度不变，L2很亮 (B)S闭合，L,充度不变，L2充度逐渐变充，最后两灯一样亮 (C)S断开，L2立即熄灭，L亮一下再熄灭 (D)S断开，L2逐渐熄灭，L1逐渐变亮 15.(单选)(4分)如图所示，导线AB可在置于匀强磁场中的不计电阻的金属框架上滑动，则下列判断 正确的是（) (A)AB向左匀加速运动时，电流表中电流均匀增大 (B)AB向右加速运动时：电流表中有电流方向由 (C)AB向左减速运动时，电流表中有电流方向由b (D)AB向左匀速运动时，电流表中有电流方向由ab 16.(单选)(4分)如图所示，固定在水平面上的半径为？的金属圆环内 存在方向竖直向上，磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为1的金属棒， 一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴O0上，随轴以角速 度)匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为 C、极板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于 静止状态，已知重力加速度为8，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确 0电刷 约是() A)棒产生的电动势为8@ (B)微粒的电荷量与质量之比为型 Br'a (C)电阻消耗的电功率为B产rm (D)电容器所带的电荷故为CBr'w 2 17,(填空)(10分)我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律.以 下是实验探究过程的一部分。 ()如图甲所示，当磁体N极朝下且向下运动时，发现灵敏电流表推针偏转，若要探究线圈中产生感应电流 的方向，必须知道 (②)如图乙所示，实验中发现闭合开关时，灵敏电流表指针向右偏转。电路稳定后，若向右移动滑动变阻器 的滑片，此过程中灵敏电流表指针向 偏转，若将线圈A抽出，此过程中灵敏电流表指针向 偏转。（均选填“左"或“右） (③)某同学按图乙所示电路完成探究实验，在完成实验后未斯开开关，也未把A、B两线图和铁芯分开放置， 在拆除电路时突然被电击了一下，则被电击是在拆除 (选填“A”或B”线圈所在电路时发生的，分 析可知，要避免电击发生，在拆除电路前应 (选填“断开开关”或“把A、B线圈分开放置”). 18.(计算题)(9分)如图，有两条平行光滑导轨，它们的上、下端分别位于等高处，二者构成了倾斜角为日 的斜面，两导轨间距离为d,上端之间与阻值为R的电阻相连。在导轨中段有两条与两导轨共面的平行水平 虚线W和，两虚线间的距离为s,二者之间（含两线）有方向垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强 度大小为B。在W上方，有一水平放置的金属杆，质量为m,金属杆与两导轨的接触点分别为a、b,b 段的电阻值为r。已知当地重力加速度为g,空气阻力可不计。把金属杆自由释放，到达虚线N处时沿轨 道向下的加速度为其刚静止释放时的加速度的一半。求 (1)金属杆到达虚线W处瞬间，a、b两点的电压为多少？ 金杆 (2)在金属杆经过磁场区域过程中，已知金属杆产生的焦耳热为Q, 那么电阻R产生的热量？ (3)在金属杆经过磁场区域过程中，通过电阻R的电荷量q? 第6页/共7页 六、高压输电(22分) 19.(单选)(4分)如图所示的远距离输电系统，交流发电机输出电压的有效值一定，通过理想升压变压器 和理想降压变压器向远处用户供电，输电线的双线总电阻为R。升压变压器的输入电压和输入功率分别为 U,和R,它的输出电压和输出功率分别为U和P:降压变压器的输入电压和输入功率分别为U,和乃，它 的输出电压和输出功率分别为U,和P。当用户减少时() (A)U,增加，R减小 B)U2增加，P诚小 (C)U减小，R增加 D)U,减小，R增加 20.(填空)(6分)如图甲为小型交流发电机的原 B 4Φ/(×102Wb) 理图，发电机的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁 2.0 场方向的轴O0匀速转动，从1=0时刻开始，通 ×102s) 3.14 6289.42 过矩形线圈的磁通量随时间变化的规律如图乙所 示，己知线图的匝数n=50,线圈的电阻r=52, 甲 定值电阻R=452,电压表为理想流电表.则线 转动的周期为 s,电压表的示数为」 21.(计算题)(12分)如图所示的小型输电系统，已知发电机线圈abcd匝数n=22,面积S=0.01m2,线 图匀速转动的角速度@=10Oxds,匀强磁场的磁感应强度B=巨T,输电导线的，总电阻为一50P,降 压变压器原、副线圈的匝数比为n3:n4=10:1。用户区两盏白炽灯均标有“220V40W”,电动机标有 “220V800W”,电灯及电动机均正常工作，电表均为理想表，其余导线电阻可忽略，变压器均为理想变压 器。求 (1)(2分)若从垂直中性面开始计时，发电机线圈输出的瞬时电压u随时间变化的表达式 (2)(4分)输电导线损耗的电功率 (3)(4分)升压变压器原、副线圈匝数比 (4)(2分)若用户区的电动机发生断路故障，请理论分析输电系统的输电效率如何变化 第7页/共7页