2021-2022学年广东省惠州市博罗县高二下学期期中考试物理试题

博罗县2021-2022学年下学期高二期中调研考试物理试题本试卷满分100分，考试时间：75分钟一．单项选择题：本题7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项最符合题意。1.如图1所示，2021年3月23日下午，神舟十三号乘组航天员在中国空间站成功上了“天宫课堂”第二课。航天员太空授课的画面通过电磁波传输到地面接收站，下列关于电磁波的说法正确的是（）A.牛顿根据电磁场理论预言了电磁波存在B.麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在C.电视机、收音机和手机接受的信号都属于电磁波D.电磁波不可以在真空中传播2.学完电磁感应的知识后，刘刚同学回家制作了一个简易加热器，如图2所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来。若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有（）A.减少线圈的匝数B.提高交流电源的频率C.将金属杯换为陶瓷杯D.将交流电源换成电动势更大的直流电源3.如图3所示，一轻质绝缘横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，老师将一条形磁铁先后插入左右两个小环，下列描述正确的是（）A.磁铁插向左环，横杆发生转动B.磁铁插向右环，横杆不发生转动C.磁铁插向左环，左环中不产生感应电动势和感应电流D.磁铁插向右环，右环中产生感应电动势和感应电流4.如图4所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n1：n2=10：1。一个标有“10V、100W”的灯泡正常发光时，则理想变压器的（）A.输入电压U1=10VB.输入功率P1=100WC.输入电流I1=10AD.输出电流I2=1A5.在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环。规定如图a所示的电流i及磁场B方向为正方向。用磁场传感器测得磁感应强度随时间变化如图b所示，导体环中感应电流随时间变化的情况是（）6.新能源汽车产业的高速增长使得市场对充电桩的需求越来越大，无线充电不受场地限制且设备建设成本低，是解决充电难的途径之一。如图6所示是某无线充电接收端电流经电路初步处理后的i-t图象，则该交变电流的有效值为（）A.5AB.3AC.6AD.2A7.如图为电磁刹车实验装置，小车底面安装有矩形导线框abcd，线框平行于地面，在小车行进方向有与abcd等宽、等长的有界匀强磁场，磁场方向垂直地面向上。小车进入磁场前撤去牵引力，小车穿过磁场后滑行一段距离停止。则小车（）A.进入磁场时，矩形导线框中感应电流的方向为adcbaB.离开磁场时，矩形导线框中感应电流的方向为abcdaC.穿过磁场的过程中，中间有一段时间矩形导线框中没有感应电流D.穿过磁场的过程中，矩形导线框受到的安培力方向始终水平向左二．多项选择题：本题有3小题，每题6分，共18分。每题多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8．如图8所示为远距离输电示意图，发电机的输出电压U1，输电线的电阻及理想变压器的匝数均不变，当用户开启的用电器越来越多时，下列表述正确的是（）A.升压变压器副线圈电压U2不变B.降压变压器原线圈电压U3升高C.发电机的输出功率增大D.输电线的电流不变9.无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。在LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图9所示，且电容器上极板带正电，下列说法正确的是（）A.电容器正在放电B.振荡电流正在增大C.电路中电流沿顺时针方向D.磁场能正在向电场能转化10．法拉第圆盘发电机的示意图如图10所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别于圆盘的边缘和铜轴接触，圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中，圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（）A.若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定B.若从上往下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动C.若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则R上的电流也变为原来的2倍三．实验题:共2题，共16分11.（6分）某学生选用匝数可调的可拆变压器来探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系。(1)实验时，原线圈接在学生电源上，用多用电表测量副线圈的电压，下列操作正确的是______。A.原线圈接直流电压，电表用直流电压挡B.原线圈接直流电压，电表用交流电压挡C.原线圈接交流电压，电表用直流电压挡D.原线圈接交流电压，电表用交流电压挡(2)该学生继续做实验，电源电压一定时，先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压______（选填“增大”“减小”或“不变”）；然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。12．（10分）某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性。现有器材有：直流恒流电源（在正常工作状态下输出的电流恒定）、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等。（1）用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，请用笔画线代替导线在如图12.1所示的实物图上连线。（2）实验的主要步骤。①正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值。②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，记录下______和______，断开开关。③重复步骤②若干次，测得多组数据。（3）实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得如图12.2所示的R-t关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的R-t关系式R=______（Ω）。四．解答题：共3题，共38分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。13.（10分）为力争2060年前实现碳中和的目标，我国将大力发展风力发电。如图13.1所示为一台小型风力发电机的示意图，匝数为100匝的线圈逆时针转动。若从中性面开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图13.2所示。已知发电机线圈内阻为1.0Ω，外接灯泡的电阻为9.0Ω。（1）写出线圈的感应电动势的瞬时值表达式；（2）交流电压表的读数为多少；（3）增大发电机的电动势峰值值就是高效利用能源的方式之一，请你提出两条能增大感应电动势峰值的措施。（12分）饭卡是学校等单位最常用的辅助支付手段，其内部主要部分是一个多匝线圈，当刷卡机发出电磁信号时，置于刷卡机上的饭卡线圈的磁通量发生变化，发生电磁感应，产生电信号，其原理可简化为如图14.1所示。设线圈的匝数为1200匝,每匝线圈面积均为S＝10-4m2，线圈的总电阻为r=0.1Ω，线圈连接一电阻R=0.3Ω，其余部分电阻不计。线圈处磁场的方向不变，其大小按如图14.2所示的规律变化，（垂直纸面向里为正），求：（1）t=0.05s时线圈产生的感应电动势大小；（2）0-0.1s时间内,电阻R产生的焦耳热；（3）0.1-0.4s时间内，通过电阻R的电荷量。15.（16分）如图15所示，一矩形金属框架与水平面成角θ=37°，宽L=0.4m,上端连接电阻R0，R0=1.0Ω，框架的其他部分电阻不计，框架足够长，匀强磁场方向垂直于金属框架平面向上，磁感应强B=1.0T，金属杆ab质量m=0.1kg，电阻r=1.0Ω，与框架间动摩擦因数μ=0.5，所有接触良好。杆由静止开始下滑，到速度刚好达到最大的过程中，电阻R0产生的热量Q0=1J。（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：（1）当金属棒的速度是2m/s时，金属棒的加速度；（2）流过R0的最大电流；（3）从ab杆开始释放到速度达到最大值的过程中ab杆沿斜面下滑的距离。博罗县2021-2022学年下学期高二期中调研考试物理试题参考答案12345678910CBDBCDDACCDABD（1）D（2分）增大、减小（每空2分）（1）如右图所示，全对得3分；电压表的示数、温度计的示数（每空1分）R=10.0+0.0500t（Ω）（5分）（10分）（1）由图乙可知，感应电动势的最大值Em=6V（1分），周期T=0.02S，则rad/s（1分）则电动势的瞬时值表达式为（2分）由图甲，根据闭合电路欧姆定律得瞬时电流的表达式为（2分）则电流有效值为I有=0.6A(1分)，U=I有*R=5.4V(1分)（3）由电动势的最大值公式（1分），可以增加线圈匝数、增加磁感应强度、增加线圈面积、提高转速、提高角速度、增加磁通量的最大值等等(答道一点得1分,答道两点及以上得2分)（12分）由法拉第电磁感应定律：（2分），解得E=0.024V（1分）根据闭合电路欧姆定律，则有:（1分）根据焦耳定律：（2分），解得Q=1.08*10-4J（1分）（3）根据，结合，及联立可得（3分）（上面三个式子，每写正确一个得1分）结合图像可得q=0.006C（1分）15.（16分）解：（1）当ab杆的速度为v1=2m/s时，电动势为E=BLV（1分）由闭合电路欧姆定律得:（1分）由牛顿第二定律得:（2分）代入数据解