山西省太原市2021-2022学年高二下学期物理期中考试试卷

更新时间：2022-05-17 浏览次数：71 类型：期中考试

一、单选题

1. (2022高二下·太原期中) 根据电磁场理论，下列说法正确的是（）

A . 任何磁场都会在周围空间产生电场 B . 周期性变化的电场会在周围空间产生变化的磁场 C . 红外线是电磁波，我们看到烤箱中的红光就是红外线 D . 可见光可用来照明，但是不能用来通讯

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2. (2022高二下·太原期中) 传感器是将非电学量转化为电学量的装置，下列说法正确的是（）

A . 半导体材料可以制成光敏电阻，有光照射时其阻值将减小 B . 干簧管可以起到开关作用，“操纵”开关的是电场 C . 电容式位移传感器是通过改变两极板间距改变电容的 D . 话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号

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3. (2022高二下·太原期中) 如图的电路中， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 是两个相同的灯泡，电感线圈 $\text{[math]}$ 的自感系数较大，电阻与 $\text{[math]}$ 相等，则（）

A . 闭合S时，灯泡 $\text{[math]}$ 立即变亮， $\text{[math]}$ 缓慢变亮 B . 闭合S时，灯泡 $\text{[math]}$ 缓慢变亮， $\text{[math]}$ 立即变亮 C . 闭合S待稳定后再断开， $\text{[math]}$ 闪亮一下再熄灭而 $\text{[math]}$ 立即熄灭 D . 闭合S待稳定后再断开， $\text{[math]}$ 闪亮一下再熄灭而 $\text{[math]}$ 立即熄灭

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4. (2022高二下·天河期末) 如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是（　　）

A . B . C . D .

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5. (2022高二下·太原期中) 如图所示，一理想自耦变压器与三个电阻连接， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为定值电阻、 $\text{[math]}$ 为滑动变阻器，当原线圈两端接交变电压时（）

A . 仅将 $\text{[math]}$ 向上移动，原线圈中的电流变小 B . 仅将 $\text{[math]}$ 向上移动， $\text{[math]}$ 中的电流变小 C . 仅将 $\text{[math]}$ 向上移动， $\text{[math]}$ 中的电流变小 D . 仅将 $\text{[math]}$ 向上移动，原线圈的输入功率变大

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6. (2022高二下·太原期中) 如图是法拉第发电机的示意图，铜圆盘安装在竖直的铜轴上，处于方向竖直向上的匀强磁场B中，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，当圆盘按图中方向匀速旋转时，下列说法正确的是（）

A . 由于穿过圆盘的磁通量不变，故R中无感应电流 B . R中有感应电流通过，方向由b向a C . 转轴Q的电势高于圆盘边缘P的电势 D . 转轴Q的电势等于圆盘边缘P的电势

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7. (2022高二下·太原期中) 如图所示，上下不等宽的平行金属导轨的EF和GH两部分导轨间的距离为2L，I J和MN两部分导轨间的距离为L，导轨竖直放置，整个装置处于水平向里的匀强磁场中，金属杆ab和cd的质量均为m，都可在导轨上无摩擦地滑动，且与导轨接触良好，现对金属杆ab施加一个竖直向上的作用力F，使其匀速向上运动，此时cd处于静止状态，则F的大小为（）

A . 2mg B . 3mg C . 4 mg D . mg

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8. (2022高二下·太原期中) 如图的质谱仪中，加速电场的电压恒定。一质子（质量为m、电荷量为+e）在入口处从静止开始被电场加速，经磁感应强度大小为B₀的匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若氦核（质量为4m、电荷量为+2e）在入口处由静止开始被电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从出口离开磁场，需将磁感应强度增加到（）

A . $\text{[math]}$ B . 2B₀ C . 4B₀ D . 8B₀

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9. (2022高二下·太原期中) 如图，光滑绝缘水平桌面上，边长为L的正方形区域gdef内存在方向竖直向下的匀强磁场，等腰直角三角形线框abc在外力的作用下从该磁场区的左侧以平行ab的速度v匀速通过磁场区域， $\text{[math]}$ ．从线框进入磁场开始计时，取逆时针方向为电流的正方向，下列关于线框中的感应电流i随时间t变化的图像正确是（）

A . B . C . D .

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10. (2022高二下·太原期中) 如图甲所示，固定的单匝导体环直径为d，电阻为R，处于与环面垂直的匀强磁场中，磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示（垂直纸面向外为B的正方向），则在 $\text{[math]}$ 时间内（）

A . $\text{[math]}$ 时，环中的感应电流方向发生变化 B . $\text{[math]}$ 时，环所受安培力沿半径向里 C . $\text{[math]}$ 时，环中电流的大小为 $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ 内环中产生的热量为 $\text{[math]}$

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二、多选题

11. (2022高二下·太原期中) 如图是高频焊接原理示意图。当线圈中通以变化的电流时，待焊接的金属工件的焊缝处就会产生大量热量将金属熔化，把工件焊接在一起。下列说法正确的是（）

A . 电源的频率越高，工件中的感应电流越大 B . 电源的频率越低，焊缝处的温度升高得越快 C . 焊缝处产生大量的热量是因为焊缝处的电流大 D . 焊缝处产生大量的热量是因为焊缝处的电阻大

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12. (2022高二下·太原期中) 如图所示，航天飞机在轨运行时释放一颗绳系卫星，二者用电缆绳连接，当航天飞机连同卫星在轨运行时，二者间的电缆就会与地磁场作用从而产生电磁感应现象。忽略地磁偏角的影响，下列说法大致正确的是（）

A . 赤道上空，地磁场的方向从南向北 B . 航天飞机在赤道上空从西往东运行时，A端的电势高于B端电势 C . 航天飞机在赤道上空从东往西运行时，A端的电势高于B端电势 D . 航天飞机沿经线从南往北运行时，B端的电势高于A端电势

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13. (2022高二下·太原期中) 如图所示，竖直固定的半圆形光滑绝缘凹槽直径ac水平，O为圆心，d为最低点。处于磁感应强度大小为B、竖直方向的匀强磁场中。将长为L的直导体棒放到槽内，当棒中通有I₁的电流时导体棒可静止在P点；当棒中通有I₂的电流时导体棒可静止在Q点。已知OP与竖直方向的夹角为30°、OQ与竖直方向的夹角为60°，电流方向均垂直纸面向里，则（）

A . 磁场方向竖直向下 B . 磁场方向竖直向上 C . 导体棒中的电流 $\text{[math]}$ D . 导体棒的质量为 $\text{[math]}$

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14. (2023高二上·南阳期末) 如图是发电机给用户供电的示意图。已知发电机的输出电压为 $\text{[math]}$ 、输出功率为 $\text{[math]}$ 。升压变压器原、副线圈的匝数比是1：20，两变压器间输电导线的总电阻为 $\text{[math]}$ ，用户得到的电压为 $\text{[math]}$ 。已知变压器是理想变压器，则（）

A . 输电线上的电流为 $\text{[math]}$ B . 用户得到的功率为 $\text{[math]}$ C . 输电线上损失的电压为 $\text{[math]}$ D . 降压变压器原、副线圈的匝数比为240：11

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15. (2022高二下·太原期中) 如图，足够长的平行金属轨道间距为d，与水平面的夹角为 $\text{[math]}$ ，上端接有阻值为R的电阻，处于方向垂直轨道平面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。质量为m、电阻为r的金属杆 $\text{[math]}$ 从轨道上由静止释放。已知金属杆始终与导轨垂直且接触良好，杆与轨道间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，不计其他电阻，下列说法正确的是（）

A . 金属杆先做加速度减小的加速运动，最后做匀速运动 B . 稳定后，重力对金属杆做功的功率等于电路中的电功率 C . 当金属杆匀速运动时，通过R的电流为 $\text{[math]}$ D . 金属杆的加速度为a时，速度大小为 $\text{[math]}$

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三、实验题

16. (2022高二下·太原期中) 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中，操作步骤如下：
①将两个线圈套到可拆变压器的铁芯上
②闭合电源开关，用多用电表的交流电压档分别测量原线圈和副线圈两端的电压
③将一组线圈接到学生电源的交流电源输出端上，另一个作为副线圈，接上负载
④将原线圈与副线圈对调，或换用不同的原、副线圈，重复以上步骤
⑴以上操作的合理顺序是（只填步骤前数字序号）；
⑵实验记录的数据如下表：
原线圈匝数n₁（匝）
100
200
400
400
副线圈匝数n₂（匝）
400
400
200
800
原线圈两端电压U₁(V)
1.96
4.90
8.00
4.86
副线圈两端电压U₂(V)
7.80
9.76
3.90
9.64
由此可知在误差允许的范围内，原、副线圈两端的电压比等于；
实验数据并没有严格遵从这一规律，其原因是。

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17. (2022高二下·太原期中) 智能手机中大都配置有气压传感器，当传感器所处环境气压变化时，其电阻也随之发生变化。为探究气压传感器的阻值Rx随气压P变化的规律，小明设计了图（a）的电路。图中，电压表的内阻 $\text{[math]}$ ，电流表的内组不计。
1. （1）在图（b）中将实物连线图补充完整。
2. （2）当环境气压为P时，闭合开关S，测得两电表的示数分别为U和I，则气压传感器的阻值Rx=。（用物理量的符号表示）
3. （3）改变环境压强p的大小，测得不同的Rx值，绘成图像如图（c）所示。由图可得Rx和压强p的函数关系式为Rx=。
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四、解答题

18. (2022高二下·太原期中) 如图为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，转子是一个匝数 $\text{[math]}$ 、面积 $\text{[math]}$ ，电阻 $\text{[math]}$ 的矩形线圈，处于磁感应强度 $\text{[math]}$ 的匀强磁场中，绕垂直于磁场的轴以 $\text{[math]}$ 的角速度匀速转动。外接 $\text{[math]}$ 的电阻，交流电流表为理想电表，从线圈平面与磁感线平行开始计时，求：
1. （1）线圈中感应电动势的峰值和感应电动势瞬时值的表达式；
2. （2）电路中电流表的示数。
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19. (2022高二下·太原期中) 如图为一除尘装置的截面图，平板M、N的长度及其间距均为d，两板间存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。工作时，大量质量为m、带电量为 $\text{[math]}$ 的带电尘埃，以平行极板的相同速度进人两板间，在磁场作用下就会被平板吸附。当带电尘埃以速度 $\text{[math]}$ 进入磁场时，贴近N板入射的尘埃恰好打在M板右边缘，尘埃全部被平板吸附，即除尘效率为100%，不计尘埃的重力，求：
1. （1）带电尘埃进人磁场速度 $\text{[math]}$ 的大小；
2. （2）若尘埃速度变为了 $\text{[math]}$ ，该装置的除尘效率是多少？
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20. (2022高二下·太原期中) 一种跑步机的测速原理如图所示。跑步机的跑带两侧固定有间距 $\text{[math]}$ 的平行金属导轨，接有电阻 $\text{[math]}$ 。导轨间充满磁感应强度 $\text{[math]}$ 、方向垂直跑带向下的匀强磁场，宽度 $\text{[math]}$ 。跑带上装有若干根与跑带垂直的导体棒，每根棒的电阻均为 $\text{[math]}$ 。跑带运动时，始终有且仅有一根导体棒处于磁场中并与导轨组成闭合电路，不计其他电阻，当电流表的示数为 $\text{[math]}$ 且保持不变时，求：
1. （1）跑带运动的速度v；
2. （2）导体棒每次经过磁场区域克服安培力做的功。
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21. (2022高二下·太原期中) 某玩具电磁弹射系统如图所示，光滑水平面上，虚线MN右侧存在竖直向上的匀强磁场，边长为L、粗细均匀的正方形单匝金属线框abcd水平放置，其电阻为R、质量为m，ab边在磁场外侧紧靠MN边界。用水平外力使线框处于静止状态，让磁感应强度B随时间t按 $\text{[math]}$ （k为大于零的常量）的规律变化。
1. （1）求线框ab两端的电势差Uab；
2. （2）在线框上固定一质量为m₀的塑料玩具，并在 $\text{[math]}$ 时撤去外力，求此时玩具加速度的大小。
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22. (2022高二下·太原期中) 空间中存在一竖直向下的匀强电场和圆形区域的匀强磁场，磁感应强度为B、方向垂直纸面向里，如图所示。一质量为m、带电量为q的正粒子，从P点以水平速度 $\text{[math]}$ 射入电场中，然后从M点沿虚线圆半径方向射入磁场，最后从N点水平射出磁场。已知 $\text{[math]}$ 竖直、 $\text{[math]}$ 水平，且 $\text{[math]}$ ，不计粒子的重力。求：
1. （1）粒子进人磁场时的速度；
2. （2）圆形磁场区域的半径R；
3. （3）带电粒子从P点到N点运动的时间t。
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23. (2022高二下·太原期中) 如图所示，静止于A处的离子，经电压为U的加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，从P点垂直 $\text{[math]}$ 进入矩形 $\text{[math]}$ 区域，最终打在 $\text{[math]}$ 上。 $\text{[math]}$ 区域有垂直纸面的匀强磁场，静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场。已知圆弧所在处场强大小为E，方向如图所示，离子的质量为m、电荷量为q， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。整个装置处于真空中，离子重力不计。求：
1. （1）圆弧虚线对应的半径R的大小；
2. （2）磁场磁感应强度B的取值范围；
3. （3）打中位置中离N点最远的离子在磁场中运动的时间。
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试卷信息

小学

初中

高中

山西省太原市2021-2022学年高二下学期物理期中考试试卷

副标题：

*注意事项：

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试题分析

总体分析

题量分析

难度分析

知识点分析

原线圈匝数n₁（匝）	100	200	400	400
副线圈匝数n₂（匝）	400	400	200	800
原线圈两端电压U₁(V)	1.96	4.90	8.00	4.86
副线圈两端电压U₂(V)	7.80	9.76	3.90	9.64