开封七中 2022-2023 学年下学期期中考试高二物理试卷
（时间： 60 分钟 满分： 100 分）
一、单项选择题：本题共 9 小题，每小题 4 分，共 36 分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。
关于传感器，下列说法正确的是（ ） A．酒店大厅的自动门使用了力传感器B．自动灌溉系统利用的是湿度传感器
传感器都是通过感知电压的变化来传递信号的
光敏电阻在传感器中的作用是将电信号转化为光信号2．下列关于教材中四幅插图的说法正确的是（ ）
第 2 题图
A．图甲中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快B．图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时， 线圈中产生大量热量， 从而
冶炼金属
丙是铜盘靠惯性转动，手持磁铁靠近铜盘，铜盘转动加快
图丁是微安表的表头，运输时把两个正、负接线柱用导线连接，可以减小电表指针摆动角度
如图所示，两平行金属导轨 CD、EF 间距为 L，与电动势为 E 的电源相连，质量为 m、电阻为 R 的金属棒 ab 垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成θ角，回路其余电阻不计。为使 ab 棒静止，需在空间施加的匀强磁场磁感应强度的最小值及其方向分别 为 （ ）
第 3 题图
A． ，水平向右 B． ，竖直向下
C． ，垂直于回路平面向下 D． ，垂直于回路平面向上
如图中表示磁场方向、运动电荷速度和洛伦兹力的方向，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
如图所示为一交流电的电流i 随时间t 变化的图像，该交流电的电流的有效值为( )
第 5 题图
A． 7 A B． 5A C． D．
如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，一带电粒子从圆周上的 P 点沿半径方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为 v1，运动轨迹为 PN；若粒子射入磁场时的速度大小为 v2，运动轨迹为 PM。不计粒子的重力，下列判断正确的是（ ）
第 6 题图
粒子带负电
速度 v1 大于速度 v2
粒子以速度 v1 射入时，在磁场中运动时间较长
粒子以速度 v1 射入时，在磁场中受到的洛伦兹力较大
笔记本电脑盖上屏幕，屏幕盖板上磁铁和主板机壳上“霍尔传感器”配合，使屏幕进入 休眠模式，其工作原理如图所示。当电脑盖上屏幕时，相当于屏幕边缘的磁极靠近霍尔元件，已知该霍尔元件载流子为电子，以下说法正确的是（ ）
第 7 题图
盖上盖板，a 端带正电
打开盖板，a 端带正电
盖上屏幕过程中，a、b 间电势差不变
盖上屏幕过程中，a、b 间电势差逐渐增大
如图甲所示，100 匝的线圈（图中只画了 2 匝）两端 A、B 与一个 R＝40Ω的电阻相连。线圈内有垂直纸面向里的匀强磁场，穿过线圈的磁通量按图乙所示规律变化。已知线圈的电阻 r＝10Ω，则（ ）
第 8 题图
A．线圈内感应电流的方向为顺时针
B．A 点电势比 B 点电势低
C．通过电阻 R 的电流大小为 1.0A D．0.2s 内电路中产生的电能为 1.0J
如图甲所示的电路中的 5 个灯泡完全相同，当 A、B 端输入如图乙所示的交变电压时，
5 个灯泡亮度相同，则理想变压器原、副线圈的匝数比为（ ）
第 9 题图
A．3：2 B．1：1 C．2：3 D．2：1
二、多项选择题：本题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分。在每小题给出的四个选项中，有
多项符合题目的要求，全部选对得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错或不答的得 0 分。
如图所示，变压器为理想变压器，保持交流电电压 U 不变，当滑动变阻器 R2 的触头向上滑动时，下列说法正确的有（ ）
第 10 题图
A．伏特表的示数不变 B．安培表的示数变小
C．R1 消耗的功率变小 D．R1 消耗的功率变大
如图为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴 OO′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R＝10Ω连接，t＝0 时线圈以 T＝0.02s 的周期从图中位置开始转动，转动时理想交流电
压表示数为 10V，其余部分电阻忽略不计，则下列说法正确的是（ ）
第 11 题图
A．电阻 R 上的电功率为 20W
B．R 两端的电压 u 随时间变化的规律是
t＝0.005s 时 R 两端的电压瞬时值最大
一个周期内电阻 R 产生的热量是 0.2J
我国成功建造了世界首个将电磁推动和磁悬浮两者结合的高速实验设施—“电磁撬”，它能够将吨级或以上的物体加速到 1 030 km/h。如图所示，两根金属导轨 ab 和a1b1，固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁（未画出）的 N 极位于两导轨的正上方，
S 极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。不计金属导轨的电阻和摩擦。现保持其它量不变，仅做以下改变，接通电源后，导体棒在轨道上运动的加速 度将增大的是（ ）
第 12 题图
A．将电磁铁磁性增强 B．滑动变阻器滑片向右滑动C．换一根材料、横截面积均相同但较短点的导体棒
D．换一根材料、长度均相同但横截面积较大的导体棒
三、实验题（13 题 6 分，14 题 4 分，15 题 8 分，共 18 分）
13．（6 分）如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置．
第 13 题图
如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将 A 线圈迅速插入 B 线圈中，电流计指针将 （填“向左偏”或“向右偏”）， A 线圈插入 B 线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针将 （填“向左偏”或“向右偏”）。
在灵敏电流计所在的电路中，为电路提供电流的是 （填图中仪器的字母）。
14．（4 分）密立根实验装置如图，用喷雾器向一个透明的圆柱形容器里喷入带电油滴，油液被喷射撕裂成油滴时，一般都是带负电的。将容器中 A、B 板接入电路。我们可以通过调节滑动变阻器，改变极板间的电压（从零开始）来控制油滴的运动，假设极板间为匀强电场。
第 14 题图
调节 AB 间电压，使油滴处于悬浮状态。两极板电压为 U，极板间距为 d，设油滴质量为 m，重力加速度为 g，则油滴的带电荷量为 。
重复对许多油滴进行实验之后，发现油滴电荷量皆为某最小固定值的整数倍。此 最小带电量数值为 C，我们称之为 。
15.（8 分）在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。
观察变压器的铁芯，它的结构和材料是 ；（填字母）
A．整块硅钢铁芯 B．整块不锈钢铁芯C．绝缘的铜片叠成D．绝缘的硅钢片叠成
观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数 ；（填“多” 或“少”）
实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为 3.0V，则原线圈的输入电压为 ；（填字母） A．1.5V B．6.0V C．7.0V
本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系， 实验中需要运用的科学方法是 。（填字母）
A．控制变量法B．等效替代法C．整体隔离法
第 15 题图
四、解答题。本题共 2 小题，15 题 12 分，16 题 16 分，共 28 分。
15．（12 分）如图所示，线圈的自感系数 0.2 H，电容器的电容 20 μF，电阻 R 的阻值 3 Ω， 电源电动势 1.5 V，内阻不计。闭合开关 S，待电路达到稳定状态后断开开关 S，LC 电路中将产生电磁振荡。如果规定线圈中的电流方向从 a 到 b 为正，断开开关的时 t＝0，
试求 t＝0 时，通过电阻 R 的电流是多少？
请画出电感线圈中电流 i 随时间 t 变化的图像，并标明关键点的坐标值。
第 15 题图
16．（16 分）如图所示，矩形线圈面积为 0.15m2，匝数为 n＝100，线圈电阻为阻 r＝10Ω，在磁感应强度为 B＝0.20T 的匀强磁场中绕 OO′轴以角速度ω＝100πrad/s 匀速转动， 外电路电阻为 R＝90Ω。当线圈由图示位置转过 90° 的过程中，试求：
通过电阻 R 的电荷量 q ；
电阻 R 上所产生的热量 Q
第 16 题图
五、附加题 （10 分，不计入总分）如图所示，在正交坐标系 O﹣xyz 空间中，Oz 竖直向下，O'为 y 轴上的一点。相距 0.5m 的两平行抛物线状光滑轨道 OP、O'P'通过长度不计的
光滑绝缘材料在 P、P'处与平行倾斜粗糙直轨道 PQ、P'Q'平滑相接，其中抛物线状轨道
OP 的方程为，OO'间用导线连接 R＝1Ω的定值电阻，倾斜轨道足够长，QQ'间用
导线连接 C＝1F 的电容器。电容器最初不带电。抛物线状轨道区域存在方向竖直向下、磁感应强度 B1＝4T 的匀强磁场，倾斜直轨道区域存在与导轨垂直向上、磁感应强度 B2
＝2T 的匀强磁场。一质量为 0.5kg，长为 0.5m 的金属导体棒在恒定外力 F 作用下从 y 轴开始以初速度 v0 沿抛物线状轨道做加速度方向竖直向下、大小为 10m/s2 的加速运动，导体棒到达连接处 PP'后立即撤去该外力 F。已知金属导体棒与轨道始终接触良好，金属棒
与倾斜直轨道间的动摩擦因数μ＝0.75，P 点纵坐标 ，金属棒电阻为 1Ω，其他
电阻忽略不计，金属棒在运动过程中始终与 y 轴平行，不计空气阻力，重力加速度 g 取
10m/s2。求：
金属棒初速度 v0 的大小；
外力 F 的大小和金属棒在抛物线状光滑轨道运动过程中产生的焦耳热 Q。一、单项选择题：本题共 9 小题，每小题 4 分，共 36 分。在每小题给出的四个选项中，只
有一个选项正确。
1．B 2．D 3．C 4．D 5． A 6．C 7．D 8．C 9．A
二、多项选择题：本题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分。在每小题给出的四个选项中，有
多项符合题目的要求，全部选对得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错或不答的得 0 分。
10．BC 11．BD 12．AC
三、实验题（共 18 分）
13．（6分）（1）向右偏；向左偏；（2）B
14 ﹣．（4分）（1） ；（2）1.6×10 19，元电荷
15．（8分）（1）D； （2）少；（3）C；（4）A
四、解答题，共 28 分。
16．（12分）解：（1）0.5A
（2）
17．（16分）解：当线圈由图示位置转过 90°的过程中，磁通量的变化量为：
ΔΦ＝BS
线圈转动 90°的时间为：Δ
此过程中，平均感应电动势为：
平均感应电流为：
则通过电阻 R的电荷量为：
联立以上各式解得：q＝0.03C
（2）
11
{#{QQABBQw4AEoggCAAAAAAJIAARBgCAQUwgCEOGQkAGCACAIggGGhBEFAAEMooAAAAyRiAFFABAA==}}##}}
五、选做题 （10 分，不计入总分）
解：（1）由题意可知，金属棒在抛物线状轨道区域内做类平抛运动，加速度为 a＝
10m/s2，则有水平方向有 x＝v0t
竖直方向有
解得：
对照轨迹方程 ，解得：v0＝2m/s
（2）由金属棒运动性质可知，金属棒在抛物线状轨道区域内有效切割速度不变，由法
拉第电磁感应定律可得 E＝B1lv0
由闭合电路欧姆定律可得
又 F＝F 安＝B1Il
联立解得：F＝4N
由 解得金属棒在抛体状轨道上运动的时间为
由焦耳定律可得 Q＝I2rt1
解得：Q＝0.6J
12
{#{QQABBQ4wAEoggCAAAAAAJIAARBgCAQUwgCEOGQkAGCACAIggGGhBEFAAEMooAAAAyRiAFFABAA==}}##}}
