山东省滕州市2021-2022学年高二下学期期中考试物理试题（原卷版）

2021~2022 学年度第二学期期中质量检测 高二物理 本试卷共8 页。满分100 分。考试用时90 分钟 一、单项选择题：本题共8 小题，每小题3 分，共24 分。在每小题给出的四个选项中，只有 一项是符合题目要求的。 1. 新冠肺炎疫情突发，中华儿女风雨同舟、守望相助，筑起了抗击疫情的巍峨长城。志愿者用非接触式体 温测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温，防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒，为人民健康 保驾护航。红外线和紫外线相比较（ ） A. 红外线的光子能量比紫外线的大 B. 真空中红外线的波长比紫外线的长 C. 真空中红外线的传播速度比紫外线的大 D. 红外线和紫外线都能用来加热理疗 2. 电子眼又称电子警察，它采用感应线来感应路面上汽车传来的压力。感应线实质是一个压电薄膜传感器， 压电薄膜在受压时两端产生电压，压力越大电压越大，压电薄膜与电容器C 和电阻R 组成图甲所示的回路。 如果汽车的前、后轮先后经过感应线，回路中产生两脉冲电流，如图乙所示。当十字路口红灯亮时，电子 警察系统启动，若回路中产生两脉冲电流，电子眼拍照，认定为“闯红灯”。则当红灯亮时（ ） A. 车轮停在感应线上时，电阻R 上的电流为零 B. 车轮经过感应线的过程中，电容器C 的电荷量一直增大 C. 车轮经过感应线的过程中，电容器C 两极板间的电场强度保持不变 D. 汽车前轮越过感应线后，又倒回到线内，不会被电子眼拍照 3. 如图所示，一种延时继电器的示意图，铁芯上有两个线圈A 和B．线圈A 跟电源连接，线圈B 两端连在 一起构成一个闭合回路。在断开开关S 的时候，弹簧K 并不会立刻将衔铁D 拉起使触头C 离开，而是过一 小段时间才执行这个动作。下列说法正确的是（ ） A. 线圈B 不闭合，仍会产生延时效应 B. 将衔铁D 换成铜片，延时效果更好 C. 保持开关S 闭合，线圈B 中磁通量为零 D. 断开开关S 的瞬间，线圈B 中的电流从上往下看为顺时针方向 4. 一交变电压的瞬时值u＝Umsin(100πt) V，当t＝ s 时，u＝5 V，则用交流电压表测电压时，电压 表上看到的读数为( ) A. 5 V B. 5 V C. 10 V D. 10 V 5. 如图所示，边长为l，质量为m 的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通一逆时针方 向的电流，图中虚线过ab 边中点和ac 边中点，在虚线的下方有一垂直于导线框向里的匀强磁场，其磁感 应强度大小为B，此时导线框处于静止状态，细线中的拉力为F1，保持其他条件不变，现将虚线下方的磁 场移至虚线上方，此时细线中拉力为F2。导线框中的电流大小为（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D 形金属盒，分别与高频交流电源连接，两个D 形金属盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两个D 形金属盒处于垂 直于盒底的匀强磁场中，忽略粒子在电场中的运动时间，下列说法正确的是（ ） A. 粒子射出时的最大动能与D 形金属盒的半径无关 B. 加速电压越大，粒子最终射出时获得的动能就越大 C. 若增大加速电压，粒子在回旋加速器中运动的时间不变 D. 若增大磁感应强度B，为保证粒子总被加速，必须增大周期性变化电场的频率 7. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 ，原线圈两端接有阻值 的定值电阻，副线圈 上接有阻值 的定值电阻。当原线圈接有 的交变电压时，理想交变电流表 的示数为（ ） A. B. C. D. 8. 如图所示，一个可绕竖直圆心轴转动的水平金属圆盘，圆盘中心O 和圆盘边缘D 通过电刷与螺线管相连， 螺线管右侧有竖直悬挂的铜环，匀强磁场垂直于圆盘平面向上，从上向下看，圆盘为逆时针方向匀速转动， 则下述结论中正确的是（ ） A. 金属圆盘上各处的电势相等 B. 圆盘上的电流由边缘流向圆心 C. 螺线管内部的磁场从F 指向E D. 铜环中有恒定的感应电流产生 二、多项选择题：本题共4 小题，每小题4 分，共16 分。在每小题给出的四个选项中，有多 项符合题目要求。全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，有选错的得0 分。 9. 调谐电路的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出仍接收不到较高频率电台发出的电信号，要收到电 信号，应( )． A. 增大调谐电路中线圈的匝数 B. 加入电源电压 C. 减小调谐电路中线圈的匝数 D. 将线圈中的铁芯取走 10. 单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积的磁通量随时间变化的规律 如图所示， 过程中以下描述正确的是（ ） A. O 时刻线圈中感应电动势为零 B. D 时刻线圈中感应电动势为零 C. D 时刻线圈中感应电动势最大 D. O 至D 时间内线圈中平均感应电动势为 11. 某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示．发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电， 用户用电器(均看作纯电阻元件)的总电阻为R，变压器均为理想变压器，图乙是发电机输出电压随时间变 化的图象，则( ) A. 发电机输出交流电压的有效值为220V B. 用电器上交流电的频率是50Hz C. 当R 减小时，输电线的电流减小 D. 当R 减小时，输电线上损失的功率增大 12. 如图所示，电阻不计的光滑金属导轨MN、PQ 水平放置，间距为d，两侧接有电阻R1、R2，阻值均为 R，O1O2右侧有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，质量为m、长度也为d 的金属杆置于 O1O2左侧，在水平向右、大小为F 的恒定拉力作用下由静止开始运动，经时间t 到达O1O2时撤去恒力F， 金属杆在到达NQ 之前减速为零，已知金属杆电阻也为R，与导轨始终保持垂直且接触良好，下列说法正 确的是（ ） A. 杆刚进入磁场时速度大小为 B. 杆刚进入磁场时电阻R1两端的电势差大小为 C. 整个过程中，流过金属杆的电荷量为 D. 整个过程中，电阻R1上产生的焦耳热为 三、非选择题：本题共6 小题，共60 分 13. 电控调光玻璃能根据光照强度自动调节玻璃的透明度，将光敏电阻 和定值电阻 接在 的电源上， 电源内阻不计，光敏电阻阻值随光强变化关系如表所示： 光强 1 2 3 4 5 电阻值/ 18 9 6 4.5 （“光强”表示光强弱程度的物理量，符号为E，单位坎德拉 ） （1）当光照强度为 时，光敏电阻 的大小为_________ 。 （2）电控调光玻璃的原理是光照增强，光敏电阻 阻值变小，施加于玻璃两端的电压降低，玻璃透明度下降，反之则玻璃透明度上升。若电源电压不变， 是定值电阻，下列电路图中符合要求的是__________（填字母代号）。 A． B． C． D． （3）已知定值电阻 ，用电压表测得定值电阻两端的电压为 ，此时光照强度为________ 。 14. 为了探究变压器原、副线圈电压与匝数关系，某同学自制了A、B 和C 三个同种类型的线圈。由于前期 准备不足，该同学在将A、B 线圈绕制完成后，发现剩下的线材刚好足够C 线圈绕制20 匝。在三个线圈绕 制完毕后，该同学又发现在绕制A、B 线圈时忘记了标记两个线圈的匝数，只记得两个线圈的匝数分别大 致有几百匝，且A 的匝数大于B。该同学现有的实验器材为交流 电源一个，尺寸合适的可拆卸式铁芯 一套，仅交流 档可用的多用电表一个，开关一个，导线若干。 （1）为了测定A、B 两线圈的匝数，该同学设计了如下三种实验方案，请基于该同学现有的实验器材、实 验测定准确性和安全性的考量，你认为最可行的方案为____________（填选项前的字母标号）。 A．把线圈C 作为原线圈，将电源与线圈C 串联，用多用电表测量当A 和B 分别作为副线圈时线圈的输出 电压 和 ，算出A、B 两线圈的匝数 和 B．把线圈C 作为副线圈，将电源分别与线圈A、B 串联，用多用电表测量线圈C 的输出电压 和 算出 A、B 两线圈的匝数 和 C．把线圈A 作为原线圈，B 作为副线圈，先将电源与线圈A 串联，用多用电表测量线圈B 的输出电压 ； 然后把线圈A 和线圈C 串联共同作为原线圈，B 作为副线圈，用多用电表测量线圈B 的输出电压 ，算出 A、B 两线圈的匝数， 和 （2）根据选择的 实验方案，可算出A 线圈的匝数 ____________（用 、 表示）。 （3）在某次实验中，多用电表指针指示的示数如图所示，则 _______V。 15. 如图所示，PQ 和MN 为水平平行放置的金属导轨，相距L=1m，导体棒ab 跨放在导轨上，棒的质量 m=0.2kg，棒的中点用细绳经定滑轮与一物体相连（绳与棒垂直），物体的质量M=0.3kg，导体棒与导轨的 动摩擦因数μ=0.5（g 取10m/s2），匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向竖直向下，为了使物体匀速上升， 应在棒中通入多大的电流？方向如何？ 16. 如图所示，N=50 匝的 矩形线圈abcd，ab 边长 =20cm，ad 边长 =25cm，放在磁感应强度B=0.4T 的匀 强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以ω=100πrad/s 角速度匀速转动，线圈电 阻r=1Ω，外电路电阻R=9Ω，t=0 时线圈平面与磁感线平行，ab 边正转出纸外、cd 边转入纸里。求： （1）穿过线圈的磁通量最大值和感应电动势最大值； （2）感应电动势的瞬时值表达式； （3）从图示位置转过90°的过程中流过电阻R 的电荷量。 17. 如图，abcd 是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R ，在金属线框的下方有一匀强磁场区，MN 和 是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc 边平行， 磁场方向与线框平面垂直，现金属线框由距MN 的某一高度从静止开始下落，右图是金属线框由开始下落 到完全穿过匀强磁场区域瞬间的速度一时间图象，图象中坐标轴上所标出的字母均为已知量， 求： （1）金属框的 边长； （2）磁场的磁感应强度； （3）金属线框在整个下落过程中所产生的热量． 18. 如图1 所示，宽度为 的竖直狭长区域内（边界为 ），存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方 向上的周期性变化的电场（如图2 所示），电场强度的大小为 ， 表示电场方向竖直向上。 时， 一带正电、质量为 的微粒从左边界上的 点以水平速度 射入该区域，沿直线运动到 点后，做一次 完整的圆周运动，再沿直线运动到右边界上的 点， 为线段 的中点，重力加速度为g，上述 、 、 、 、 为已知量。 (1)求微粒所带电荷量 和磁感应强度的 大小； (2)求电场变化的周期 ； (3)改变宽度 ，使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求 的最小值。