上海市大同中学2024-2025学年高二下学期期中物理试卷

【上海市大同中学】 2024学年第二学期期中考试试卷（含答案） 高二物理(等级) 60分钟 满分100分 仅供学习班级 姓名 学号 一 、传感器题 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 、仅供学习参考，严禁商用，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))在温控电路中，通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制作用 。如图所示电路， 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))霍尔元件是磁传感器，是实际生活中的重要元件之一 。如图所示为长度一定的霍尔元件，在该元件中通 有方向从E到F的恒定电流I，现在空间加一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B) ，其中元件中的载流子为带负 电的电荷 。则下列说法正确的是( ) A) 如果用该元件测赤道处的磁场，应保持平面呈水平状态 B) 左表面的电势高于右表面 C) 如果在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化为磁学量 3．(填空))传感器担负着信息采集任务，在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(通常是电学量)，例如热敏传感器， 主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻，热敏电阻 阻值随温度变化的图线如图1所示， 2是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警器的线路 图 . (1)为了使温度过高时报警器响铃， C应接在（ ）处(选填“(A)”或“(B)”)，此时电磁铁右端为（ ）极(选填“ N”或“S”) . (2)若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P向（ ）移动(选填“左”或“右”) . 二 、 电磁波) 4．(单))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 第 1 頁一共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 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))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u－t图像， 下列说法正确的是 ( ) A) t1～t2 时间内， 电路中电流不断增大 B) t3 时刻电流方向要改变 C)t3 时刻，磁场能为零 D. t2～t3 时间内， 电场能越来越小 6．(单选))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uMN随时间t变化的图像正确的是( ) 三 、分子动理论和气体的等温变化题 7．(单选))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10－15 m B) 某种气体密度为 ρ , 摩尔质量为M， 阿伏加德罗常数为NA) ，则单位体积的分子数为 C) 水结为冰时，部分水分子已经停止了热运动 D) 压缩气体时， 要用力是由于气体分子间存在斥力的缘故 8．(单选))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h1 ，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h2 ，弹簧测力计示数为F2 ，则( ) A) h2＞h1 ， F2＞F1 B) h2 ＞h1 ， F2＝F1 第 2 頁一共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 C) h2 ＜h1 ， F2＞F1 D) h2 ＜h1 ， F2＝F1 四 、无限电充电) 9．(单选))如图甲所示为无线充电技术中使用的通电线圈示意图，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t1 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 B) 通过线圈的磁通量的变化量为nS (B2－B1) ( 9 )C) 线圈AB两端的电势差U恒为 D) 若用导线将线圈A 、 B两端连接起来，则通过导线横截面的电荷量为 10 ．(单选))如图，均匀带负电的绝缘圆环A)与金属圆环B)同心共面放置， 当A绕O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，且具有收缩趋势， 由此可知， 圆环A)( ) 第 3 頁一共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 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))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，是电磁学中的定律。 12 ．(填空))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n1 : n2 ＝5 :1 ， 两个线圈中所接电阻的阻值均为R 。 当AB间接上220 V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 A. 。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 。 五 、金属探测器) 13．(单选))金属探测器已经广泛应用在考场检测 、车站安检等领域，其利用的是电磁感应原理 。金属探测器的原理 如下 ：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)，探测器在待检测物晃动 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 C) 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) 14 ．(单选))如图所示，线圈L的自感系数很大，且其直流电阻可以忽略不计， L1 、 L2是两个完全 相同的小灯泡， 开关S闭合和断开的过程中，灯L1 、 L2 的亮度变化情况是(灯丝不会断)( ) A) S闭合， L1 亮度不变， L2很亮 B) S闭合， L1 亮度不变， L2 亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮 C) S断开， L2立即熄灭， L1 亮一下再熄灭 D) S断开， L2逐渐熄灭， L1逐渐变亮 15 ．(单选))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B→A C) AB向左减速运动时， 电流表中有电流方向由A→ B D) AB向左匀速运动时， 电流表中有电流方向由A→ B 16．(单选))如图所示，固定在水平面上的半径为r 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l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OO’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g，不计其它电阻和摩擦， 下列说法正确的是( ) 第 4 頁一共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 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 . 甲 乙 (1)如图甲所示， 当磁体N极朝下且向下运动时，发现灵敏电流表指针偏转，若要探究线圈中产生感应电流的方向， 必须知道什么_____ . (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，在完成实验后未断开开关，也未把A 、 B两线圈和铁芯分开放置，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))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 θ 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NN’和MM ’，两虚线间的距离为s ，二者之 间(含两虚线)有方向垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B 在NN’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，AB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NN’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NN’处瞬间，AB两点的电压； (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QR； (3)在金属杆经过磁场区域过程中，通过电阻R的电荷量q. 六 、高压输电) 19．(单选))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U1和P1，它的输出电压和输 出功率分别为U2和P2 ；降压变压器的输入电压和输入功率分别为U3和P3 ，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4 。当 ( ) )用户减少时( A) U3增加， P2减小 B) U2增加， P4减小 C) U2减小， P1增加 D) U4减小， P3增加 20 ．(填空))如图甲为小型交流发电机的原 理图，发电机的矩形线圈在匀强磁场中绕 垂直于磁场方向的轴OO′匀速转动，从t＝0 时刻开始，通过矩形线圈的磁通量随时间 变化的规律如图乙所示，已知线圈的匝数n = 50，线圈的电阻r ＝5 Ω , 定值电阻R＝45 Ω , 电压表为理想交流电表．则线圈转动的周期为 s ， 电压表的示数为 V . 21 ．(计算题))如图所示的小型输电系统中， 已知发电机线圈 ABCD 匝数 n ＝ 222，面积 S ＝ 0.01 m2 ，线圈匀 速转动的角速度 ω = 100 π rad/s，匀强磁场的磁感应强度B＝ T ，输电导线的总电阻为 r ＝ 50 Ω , 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“220V 40W ”，电动机标有“220V 800W”， 第 5 頁一共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 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)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)输电导线损耗的电功率； (3)升压变压器原 、 副线圈匝数比； (4)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 6 頁一共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 大同中学2024学年第二学期期中考试 高二物理(等级) 参考答案 一 、传感器) 1．)D 2．)C 3．)(1)A； N；(2)左 . 二 、 电磁波) 4．)B 5．)D 6．)C 三 、分子动理论和气体的等温变化) 7．)B 8．)A 四 、无限电充电) 9．D 10．B 11．感应电流；磁通量变化 12．0.4； 1 ∶25 . 五 、金属探测器(34分) 13．)C 14．)C 15．)B 16．)D 17 (1)电流表指针偏转方向与电流方向间的关系；(2)右；左；(3)A) ； 断开开关 . 18． (1) (2)Q； (3) 六 、高压输电) 19．A 20．6.28× 10－2 ；45 21． (1) 222 cos100πt . (2) 8W (3) . (4)输电效率提高。 第 9 頁一共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 $$