内容正文:
崇仁一中2026春季学期高二年级第二次阶段性物理学科作业
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试时间75分钟
注意事项:
1.第Ⅰ卷的答案填在答题卷方框里,第Ⅱ卷的答案或解答过程写在答题卷指定处,写在试题卷上的无效。
2.答题前,务必将自己的“姓名”、“班级”和“准考证号”写在答题卷上。
第Ⅰ卷(选择题 共46分)
一、选择题(本题共10小题;共计46分。1—7题只有一个选项符合题意,每小题4分,8—10题有多个选项符合题意,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不作答的得0分)
1.关于电磁波的特性和应用,下列说法中正确的是( )
A.微波炉利用红外线的热效应快速加热食物
B.γ射线穿透力很强,医学上常用它进行人体透视检查
C.紫外线具有杀菌作用,医院常用紫外线进行消毒
D.车站、机场安全检查时“透视”行李箱的安检装置利用的是红外线
2.有一种测定压力变化的传感器,其结构原理如图所示。A为固定电极板,B为可动电极板,可动电极板与固定电极板相距较近且两端固定,当待测压力施加在可动电极板上时,使可动电极板发生形变,从而改变其与固定电极板间的距离。两电极板通过灵敏电流计G和保护电阻R与电源相连,电源两端的电压恒定,已知电流计电流从哪个接线柱流入指针就偏向哪个接线柱。对于这个压力变化传感器的工作情况,下列说法中错误的是( )
A.当待测压力减小时,电流计的指针向左偏转
B.当待测压力增大时,电流计的指针向左偏转
C.当待测压力不变时,电流计的示数为零
D.当待测压力为零时,电流计的示数为零
3.如图,示波管内存在垂直纸面向外的匀强磁场,则电子束进入示波管后( )
A.向纸里偏转 B.向纸外偏转 C.向下偏转 D.向上偏转
4.金属探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路,某时刻线圈中的磁场方向和电容器中的电场方向如图所示,则( )
A.此时穿过线圈的电流正在减小
B.此时电容器中的电场能正在增加
C.若LC振荡电路中的电感减小,则其振荡周期增大
D.若自感系数L和电容C都增大到原来的两倍,其振荡周期变为原来的2倍
5.如图所示,间距为L且足够长的金属导轨固定在水平面上,导轨电阻忽略不计,竖直向下的匀强磁场范围足够大,磁感应强度为B。导轨左端用导线连接阻值为R的定值电阻,阻值为R的导体棒垂直于导轨放置,与导轨接触良好。导体棒从导轨的最左端以速度v匀速向右运动的过程中( )
A.回路中的电流逐渐变大 B.回路中电流方向沿顺时针(俯视)
C.导体棒两端的电压大小为 D.导体R的发热功率先变大后变小
6.如图所示,一矩形线圈垂直匀强磁场放置,MN边与磁场边界重合,从图示位置开始计时,线圈绕MN边以角速度绕图示方向匀速转动,下列图像能反映线圈中电流的变化情况的是( )
A. B.
C. D.
7.1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示,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忽略;金属盒内磁场磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,交流电源频率为f,粒子每次穿过狭缝时加速电压为U。若加速的粒子质量为m、电荷量为q。则下列说法正确的是( )
A.若只增大交流电压U,则粒子获得的最大速度增大
B.若只增大D形金属盒半径,则粒子获得的最大速度增大
C.若只增大磁感应强度为B,则交流电源频率为f必须适当变小
D.不同质量、相同电荷量的粒子都可以在同一加速器中正常加速
8.一电阻R接到如图甲所示的正弦式交流电源上,两端电压的有效值为,消耗的电功率为;若该电阻接到如图乙所示的方波交流电源上,两端电压的有效值为,消耗的电功率为。若甲、乙两图中的、T所表示的电压、周期是相同的,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
9.在如图所示的电路中,灯泡和完全相同,电源的内阻和线圈的电阻均可忽略,线圈L的自感系数较大,开关K处于断开状态,则下列说法正确的是( )
A.闭合开关K瞬间,灯立即亮,灯不亮
B.闭合开关K瞬间,灯、同时发光,接着灯更亮,灯变暗,最后灯熄灭
C.电路稳定后再断开开关K的瞬间,灯立即熄灭,灯闪亮一下再熄灭
D.电路稳定后再断开开关K的瞬间,灯、均闪亮一下再熄灭
10.如图所示,理想变压器原线圈接入电压有效值恒为220 V、频率为50 Hz的正弦交流电源,副线圈回路接有标有“16 V 8 W”字样的小灯泡L、定值电阻R和标有“14 V 56 W”字样的交流电动机M。闭合开关S一段时间后,灯泡L正常发光,电动机正常运行,已知定值电阻阻值和电动机阻值相等。下列说法正确的是( )
A.原、副线圈的匝数比 B.原线圈输入电流为4.5 A
C.副线圈输出交流电的频率为 D.电动机M的机械功率不大于48 W
第Ⅱ卷(非选择题 共54分)
二、实验题:本题包括2小题,每空2分,共12分,把答案填写在题后括号内或横线上
11.在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中,某同学利用如图甲所示可拆式变压器进行研究。
(1)实验过程中,变压器的原、副线圈选择不同的匝数,利用多用电表测量相应电压,记录如图乙,根据表格中的数据,在实验误差允许的范围内,可得出原、副线圈两端电压与匝数的关系为________(用、、和表示)。
/匝
100
100
400
400
/匝
200
800
100
800
/V
1.60
1.60
5.20
5.20
/V
3.18
12.67
1.26
10.28
乙
(2)对于实验过程,下列说法中正确的有________。
A.本探究实验采用了控制变量法
B.变压器工作时副线圈电流的频率与原线圈不相同
C.因为实验所用电压较低,通电情况下可用手接触裸露的导线、接线柱
D.测量原、副线圈的电压时,可用直流电压表
(3)通过分析实验数据发现,每次实验,变压器副线圈输出电压总比理论值小,下列可能的原因,你认为不正确的是________。
A.变压器线圈中有电流通过时会发热
B.原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失
C.原线圈输入电压发生变化
D.铁芯在交变磁场的作用下会发热
12.门窗防盗报警装置
(1)实验目的:当门窗紧闭时,蜂鸣器不响,指示灯________;当门窗被打开时,蜂鸣器发出声音警报,指示灯________。
(2)实验思路:可利用________在磁场中的特性实现上述功能。如图所示,门的上沿嵌入一小块永磁体M,门框内与M相对的位置嵌入干簧管SA,并将干簧管接入报警电路。干簧管可将门与门框的相对位置这一非电学量转换为电路的________。
三、计算题:本大题共3小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(12分)如图所示,在平面直角坐标系xOy的第一象限内,存在垂直纸面向外的磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电荷量为q的带负电粒子,从x轴上的P点垂直x轴射入磁场OP长度为L,并垂直于y轴离开磁场,不计粒子重力,求:
(1)粒子在磁场中运动的速率v;
(2)粒子在磁场中运动的时间t。
14.(12分)一台小型发电机的构造示意图如图所示,n=50匝的矩形线圈abcd以角速度绕垂直于匀强磁场方向的轴匀速转动,产生的交变电流向外电阻供电。已知矩形线圈的面积、内阻,其余电阻不计,匀强磁场的磁感应强度大小,从图示位置开始计时,求:
(1)发电机所产生的电动势的瞬时值表达式。
(2)电阻R的热功率。
(3)从图示位置开始,经过,通过线圈的磁通量的变化量大小。
15.(16分)如图所示,MN与PQ是两条水平放置且彼此平行的光滑金属导轨,导轨间距为L=0.5 m,质量m=1 kg、电阻的金属杆ab垂直跨接在导轨上,匀强磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里,磁感应强度的大小为,导轨左端接阻值的电阻,导轨电阻不计。t=0时刻ab杆受水平拉力F的作用后由静止开始向右做匀加速运动,第4 s末ab杆的速度为v=8 m/s。求:
(1)4 s末ab杆受到的安培力的大小;
(2)若0~4 s时间内,电阻R上产生的焦耳热为2 J,这段时间内水平拉力F做的功为多少;
(3)若第4 s末以后,拉力不再变化,且4 s末至ab杆达到最大速度的过程中通过杆的电荷量q=6 C,则该过程ab杆克服安培力做的功为多大。
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参考答案
一、选择题(本大题共10小题,其中1-7题为单选,每题4分,8-10题为多选,每题6分共46分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
D
D
C
B
B
AC
BC
AD
二、实验题(本大题共2小题,每空2分共14分)
11.(1) (2)A (3)C
12.(1)亮 灭 (2)干簧管 通断
三、计算题(本大题共3小题,共40分)
13.(12分)(1);(2)
【详解】(1)据题意和几何关系可得粒子在磁场中运动的半径
粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力充当向心力
解得
(2)粒子在磁场中运动四分之一个周期,运动时间为
14.(12分)(1) (2)0.475 W (3)
【详解】(1)电动势的峰值
则电动势的瞬时值表达式
(2)感应电动势的有效值
由闭合电路的欧姆定律可知,流经电阻R的电流有效值
定值电阻R的热功率
解得P=0.475 W
(3)从图示位置开始,经过,线圈转过的角度
穿过线圈的磁通量的变化量大小
15.(16分)(1)3.2 N (2)34.5 J (3)25.5 J
【详解】(1)4 s末ab杆产生的感应电动势
感应电流
4 s末ab杆受到的安培力
(2)由可得
所以
故0~4 s时间内克服安培力做功为
对ab由动能定理得
解得
(3)0~4s内杆运动的加速度
4 s末由牛顿第二定律得
解得F=5.2 N
杆最终匀速运动有
得
设ab杆从4 s末至匀速运动前通过的位移为x,通过杆的电荷量
解得x=15 m
4 s末至ab杆达到最大速度的过程,由动能定理得
解得
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