河北省邢台市第一中学2022-2023学年高二上学期期末物理试题

高二物理试卷第1页，共6页 邢台一中2022-2023 学年上学期期末考试 高二年级物理试题 命题人：张惠波 说明：考试时间７５分钟，满分１００分 一、选择题(共11 小题，共50 分。1-8 题为单选题，每小题4 分；9-11 题为多选题，选对的得6 分，选不全的得3 分，有选错或不答的得0 分。) 1．如图所示，关于下列器材的原理和用途，下列说法中正确的是（ ） A．变压器可以改变交流电压，但不能改变频率 B．扼流圈对交流有阻碍作用是因为线圈存在电阻 C．真空冶炼炉的工作原理是炉体产生涡流，涡流产生热量使炉内金属熔化 D．磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁驱动的作用 2．如图甲、乙所示，两个带电荷量均为q 的点电荷分别位于带电荷量线密度相同、半径相同的半圆环和3 4 圆环 的圆心，环的粗细可忽略不计。若图甲中环对圆心点电荷的库仑力大小为F，则图乙中环对圆心点电荷的库 仑力大小为（ ） A．3 2 F B．1 2 F C． 2 2 F D． 3 2 F 3．静电场方向平行于x 轴，其电势随x 的分布可简化为如图所示的折线，下列说法中正确的是（ ） A．x 轴上x1 到x2 之间为匀强电场 B．x 轴上x2 到O 之间的电场强度小于O 到x3 之间的电场强度 C．x 轴上x2 到O 之间的电场强度的方向与O 到x3 之间的电场强度的方向相同 D．正电荷沿x 轴从x1 运动到x3，电场力做正功，电势能减小 高二物理试卷第2页，共6页 4．如图所示，在直角三角形acd 中，∠a=60°，三根通电长直导线垂直纸面分别放置在a、b、c 三点，其中b 为 ac 的中点。三根导线中的电流大小分别为I、2I、3I，方向均垂直纸面向里。通电长直导线在其周围空间某 点产生的磁感应强度B＝ ������ ���，其中I 表示电流强度，r 表示该点到导线的距离，k 为常数。已知a 点处导线在 d 点产生的磁感应强度大小为B0，则d 点的磁感应强度大小为（ ） A．B0 B．2B0 C．3B0 D．4B0 5．一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3: 1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧 接在电压为220V 的正弦交流电源上，如图所示。下列说法正确 的是（ ） A．原线圈的输入电压为66V B．副线圈的输出电压为66V C．原线圈的输入电流与副线圈的输出电流之比为3: 1 D．变压器左右两个回路中电阻的功率之比为1: 1 6．电动自行车是一种应用广泛的交通工具，其速度控制是通过转动右把手实现的，这种转动把手称“霍尔转把”， 属于传感器非接触控制，转把内部有永久磁体和霍尔器件等，截面如图甲。永久磁体的左右两侧分别为N、 S 极，开启电源时，在霍尔器件的上下面之间加一定的电压，形成电流，如图乙。随着转把的转动，其内部 的永久磁体也跟着转动，霍尔器件能输出控制车速的霍尔电压，已知电压与车速关系如图丙。下列关于“霍 尔转把”的说法正确的是（ ） A．为提高控制的灵敏度，可改变永久磁体的上、下端分别为N、S 极 B．按图甲顺时针转动电动车的右把手（手柄转套） ，车速将变小 C．图乙中从霍尔器件的前后面输出控制车速的霍尔电压 D．若霍尔器件的上下面之间所加电压的正负极性对调，将影响车速控制 全科试题免费下载公众号《高中僧课堂》 高二物理试卷第3页，共6页 7．如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈������������匝数���= 100 匝，面积���= 0.03m2， 线圈匀速转动的角速度���= 100���rad/s，匀强磁场的磁感应强度���= 2 ���T。输电时先用升压变压器将电压升 高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻为���= 10���，变压器都是理 想变压器， 降压变压器原、 副线圈的匝数比为���3: ���4 = 10: 1， 若用户区标有“220V 8.8kW”的电动机恰能正常 工作。发电机线圈电阻���不可忽略。则（ ） A．交流发电机产生电动势的最大值������为300V B．输电线路上损耗的电压为20V C．输电线路上损耗的电功率������为160W D．若升压变压器原、副线圈匝数比为���1: ���2 = 1: 8，升压变压器原线圈两端的电压���1为260V 8．如图所示，一个边长为2L 的等腰直角三角形ABC 区域内，有垂直纸面向里 的匀强磁场，其左侧有一个用金属丝制成的边长为L 的正方形线框abcd， 线框以水平速度v 匀速通过整个匀强磁场区域， 设电流逆时针方向为正。 则 在线框通过磁场的过程中，线框中感应电流i 随时间t 变化的规律正确的是 （ ） A． B． C． D． 9．如图所示的电路中，R1、R2、R3 均为定值电阻，R4、R5 为滑动变阻器，D 为二极管，平行板电容器C 的上下 极板水平，当开关S1 和S2 处于闭合状态时，一带电液滴在电容器极板间恰好处于静止状态，下列说法正确 的是（ ） A．保持开关S1 和S2 闭合，仅增大R4 连入电路中的阻值，带电液滴将向下运动 B．保持开关S1 和S2 闭合，仅减小R5 连入电路中的阻值，带电液滴将向下运动 C．保持开关S1 闭合，断开S2，其余电阻不变，带电液滴将向下运动 D．同时断开开关S1 和S2，将电容器下极板往上移一小段距离，带电液滴向下运动 高二物理试卷第4页，共6页 10．如图，在0 ≤���≤3���区域内存在与xoy 平面垂直的匀强磁场，磁感应强度为B。在t=0 时刻，一位于坐标原 点的粒子源向y 轴右侧xoy 平面各方向均匀发射出大量相同的带电粒子，所有粒子的初速度大小相同。已知 沿y 轴正方向发射的粒子在t=t0 时刻刚好从磁场边界上���(3���，3���)点离 开磁场，不计粒子重力，不考虑粒子间的相互作用。则（ ） A．粒子在磁场中做圆周运动的半径R 为2a B．粒子的比荷为 ��� ���= 3������0 ��� C．从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间为3t0 D． ���= ���0时刻仍在磁场中的粒子数与粒子源发射的总粒子数之比为1： 3 11．如图所示，AB 为光滑绝缘且固定的四分之一圆轨道，O 为圆心，轨道半径为R，B 位于O 点的正下方。空 间存在水平向左的匀强电场。一质量为m，电荷量为q 的带正电小球，从轨道内侧B 点由静止释放。小球沿 圆轨道运动，并从A 点离开轨道，上升的最大高度离A 点的竖直距离为3 R ，不计空气阻力，则（ ） A．小球离开轨道后的最小动能为16 75 mgR B．小球离开轨道后的最小动能为6 25 mgR C．小球在AB 轨道上运动过程的最大动能为2 3 mgR D．小球在AB 轨道上运动过程的最大动能为1 2 mgR Ⅱ卷（实验题、计算题 共50 分） 二、实验题（共2 小题，每空2 分，共14 分） 12．如图为欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流������= 300���A，内阻������= 100Ω，可变电阻R 的最大阻值为 10kΩ， 电池的电动势E＝1.5V， 内阻r＝0.5Ω， 图中与A 接线柱相连的表笔颜色应是_____色 （填“红”或“黑”） 。 按正确使用方法测量Rx 电阻的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则������=_____kΩ（计算结果保留两位有 效数字） 。若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势不变、而内阻明显变大，但此表仍能调零，按正确使用 方法再测上述，其测量结果与新电池测量结果相比将_____（选填“变大”、“变小”或“不变”） 。 高二物理试卷第5页，共6页 13． 某物理实验小组看到比亚迪发布一款新能源汽车宋plusdmi， 其中汽车电池采用的是比亚迪的刀片电池技术， 整块电池铭牌如图甲所示。已知该车内的整块电池是由15 块刀片电池串联而成，其中一块刀片电池由8 块 电芯串联而成。现将一块刀片电池拆解出来，测量其中一块电芯的电动势E 和内阻r ，现有如下器材：一个 电阻箱、一个电压表、开关和若干导线、一块电芯、坐标纸和刻度尺，电路图如图乙所示。 （1）根据汽车电池铭牌，一块电芯所带电量为________C； （2）为了更加精确地测量，图乙中电压表量程应该接________（“5”或“15”）V； （3）某物理实验小组按图乙连接电路，闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值R 和电压表的相应读数U ，利 用测量数据， 作1 1 U R  图线如图丙所示， 图线的纵轴截距为a ， 斜率为k ， 则一块电芯的电动势E ________， r ________； 三、计算题（共3 小题，其中14 题8 分，15 题12 分，16 题16 分，共36 分。解答应写出必要的 文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分） 14．如图所示，一个有三条边的正方形水平固定导线框������������和半径为a 的半圆环构成一个闭合回路，已知半圆 环中磁感应强度随时间按���= ���0 + ������(���> 0)变化，磁场方向垂直纸面向里，导线框和半圆环单位长度的电 阻均为r，求： (1)������两点电势差的大小； (2)整个电路中产生的热功率。 高二物理试卷第6页，共6页 15．如图所示，在直角坐标系0≤x≤L 区域内有沿y 轴正方向的匀强电场，在边长为2L 的正方形abcd 区域（包括 边界）内有方向垂直纸面向外的匀强磁场。一电子从y 轴上的A（0， 3��� 2 ）点以大小为v0 的速度沿x 轴正方 向射入电场。已知电子的质量为m、电荷量为e，正方形abcd 的中心坐标为（3L，0） ，且ab 边与x 轴平行， 匀强电场的电场强度大小���= ������0 2 ������。 （1）求电子进入磁场时的位置坐标； （2）若要使电子在磁场中从ab 边射出，求匀强磁场的磁感应强度大小B 满足的条件。 16．如图所示，两平行光滑金属导轨由两部分组成，左面部分为水平直轨道，右面部分为竖直平面内、半径���= 0.5m 的半圆形轨道，���′���′、������是半圆轨道的竖直直径，两导轨间距离���= 0.5m，水平导轨������′左侧部分处在 竖直向上、磁感应强度大小为���= 1T 的匀强磁场中，磁场边界������′与导轨垂直。将两根长度均为l 的金属棒 ������、������垂直导轨静置于水平轨道上，且都处于磁场中，两棒的质量分别为���1 = 0.2kg、���2 = 0.1kg，电阻分 别为���1 = 0.6Ω、���2 = 0.4Ω。现让������棒以���0 = 10m/s 的初速度水平向右运动，发现当������棒进入半圆轨道后， 恰好能通过轨道的最高点������′。已知������棒离开磁场前两棒未相碰，两棒在运动过程中始终保持和导轨垂直且 接触良好，重力加速度���= 10m/s2，不计导轨电阻。求： （1）������棒开始向右运动时������棒加速度的大小； （2）������棒刚离开磁场时������棒速度的大小； （3）为确保������棒离开磁场前两棒不相碰，开始时������、������两棒间的距离至少应为多大。