广东省广州市第十六中学2023-2024学年高二下学期专训(二)物理试题(含解析)

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名称 广东省广州市第十六中学2023-2024学年高二下学期专训(二)物理试题(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2024-03-16 18:01:14

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文档简介

2025届广州市第十六中学高二专训(二)
物理
本试卷共4页,15小题,满分100分。考试用时75分钟。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.关于电磁波谱,下列说法正确的是( )
A.射线可用于广播
B.射线是波长最短的电磁波
C.紫外线的频率比紫光的低
D.长波可以摧毁病变的细胞
2.如图甲所示电路中,电流(以图甲中电流方向为正)随时间的变化规律如图乙所示的正弦曲线,下列说法正确的是( )
A.内,磁场能转化为电场能
B.内,自感电动势逐渐变大
C.内,电容器正在充电
D.内,电容器上极板带负电
3.有一热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图所示,现将该热敏电阻接在欧姆表的两表笔上,做成一个电子温度计,为了便于读数,再把欧姆表上的电阻值转换成温度值。现要使该温度计对温度的变化反应较为灵敏,那么该温度计测量哪段范围内的温度较为适宜(设在温度范围内,欧姆表的倍率不变)( )
A.段 B.段 C.段 D.段
4.在如图所示的电路中,、是两个完全相同的灯泡,是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈,则下列判断错误的是( )
A.刚闭合瞬间,灯和灯同时亮
B.闭合后电路稳定前,灯逐渐变暗
C.闭合电路稳定后,灯和灯亮度相同
D.闭合电路稳定后,再断开时,灯闪亮一下后熄灭
5.现在市场上的调光电灯、调速风扇是用可控硅电子元件来实现调节的。如图为一个经过元件调节后加在电灯上的电压,加在电灯上的电压是( )
A. B. C. D.
6.电流互感器和电压互感器如图所示,其中,,,分别为四组线圈的匝数,,为两只交流电表,则( )
A.为电流互感器,且,是电流表
B.为电压互感器,且,是电压表
C.为电压互感器,且,是电压表
D.为电流互感器,且,是电流表
7.如图,变压器是理想变压器,电压表、为理想电表,定值电阻、阻值之比为。在、端输入电压有效值不变的正弦交流电,、消耗的功率之比为,则电压表、示数之比为( )
A. B. C. D.
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,有多项符合题目要求。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(a)所示,在匀强磁场中,一闭合矩形金属线圈可绕与磁感线垂直的中心轴,匀速转动,线圈两次以不同的转速转动产生的正弦式交变电动势图像如图(b)中图线甲、乙所示,则( )
A.两次时刻线圈平面均与磁场方向平行
B.图线甲、乙对应的线圈转速之比为
C.将转轴移至与线圈边共线,则相同转速下交变电动势的峰值不变
D.若线圈电阻为,则线圈电动势按图线乙规律变化时的发热功率为
9.如图所示是含理想变压器的电路图,、间接有输出电压有效值恒定的正弦式交流电源。和为定值电阻,为滑动变阻器,为灯泡,为理想交流电流表。将滑动变阻器的滑片由移动到的过程中,下列说法不正确的是( )
A.通过的电流变大 B.灯泡变亮
C.消耗的功率变小 D.电流表的示数变小
10.某小型发电厂向用户输送电,输送电路简化如图所示,发电厂输出的功率和电压分别为和,输送电路消耗的功率和电压分别为和,用户得到的功率和电压分别为和,输送电路的总电阻为,电流为。以下各物理量关系正确的是( )
A.输送电路的电流
B.输送电路的电压损失
C.输送电路消耗的功率
D.用户得到的功率
三、非选择题:共54分,考生根据要求作答。
11.(10分)做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验。
(1)以下给出的器材中,本实验需要用到的有______。
A. B. C. D.
(2)下列说法正确的是______。
A.变压器工作时副线圈电流的频率与原线圈不相同
B.实验中要通过改变原、副线圈匝数,探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系,需要运用的科学方法是控制变量法
C.为了人身安全,实验中只能使用低压直流电源,电压不要超过
D.绕制降压变压器原、副线圈时,副线圈导线应比原线圈导线粗一些
(3)由于交变电流的电压是变化的,所以实验中测量的是电压的______值(选填“平均”、“有效”或“最大”);某次实验操作,所接电表的读数如图所示(电压表的量程为),则此时电表读数为______。
(4)若用匝数匝和匝的变压器做实验,对应的电压测量数据如表所示。根据测量数据,则一定是______线圈。(选填“原”或“副”)
实验次数 1 2 3 4
12.(10分)半导体薄膜压力传感器阻值会随压力变化而改变。某小组设计实验测量一薄膜压力传感器在不同压力下的阻值,其阻值约几十千欧,现有以下器材:
电源:电动势,内阻不计
电流表:量程,内阻约为
电流表:量程,内阻约为
电压表:量程,内阻约为
滑动变阻器:阻值范围
压力传感器,开关,导线若干请完成下列问题:
(1)为了提高测量的准确性,电流表应选______(选填“”或“”)。
(2)通过多次实验测得其阻值随压力变化的图像如图乙所示,由图乙可知压力越大,压力传感器的阻值______(选填“越大”或“越小”)。
(3)完成前面的实验工作后,将该压力传感器接入如图丙所示电路中,制作成简易电子科,它主要构成有:压力传感器,定值电阻,理想电流表(量程),电动势为的电源,电源内阻不计。将该电子秤水平放置在竖直方向运动的电梯里,在托盘上放一砝码,托盘和砝码的总质量为,电流表示数为,取重力加速度。通过计算可知压力传感器的阻值为______,可得电梯的加速度大小为______,电梯的运动状态可能是______。
13.(9分)如图所示,匝的矩形线圈,边长,边长,放在磁感应强度的匀强磁场中,外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的轴以的转速匀速转动,线圈电阻,外电路电阻,时线圈平面与磁感线平行,边正转出纸外、边转入纸里.求:
(1)应电动势的瞬时值表达式;
(2)线圈转动一圈整个电路中产生的电热;
(3)从图示位置转过的过程中流过电阻的电荷量.
14.(9分)某学习兴趣小组研究海上新能源问题时,制作了一个小型波浪发电机,磁铁固定在水中,绕有线圈的浮筒套在极上,其截面如图甲。浮筒可随波浪上下往复运动切割磁感线而产生电动势,线圈中产生的感应电动势随时间按正弦规律变化,如图乙。已知线圈匝数匝、电阻,每匝线圈截面直径,所处磁场磁感应强度,把线圈与阻值的小灯泡串联,小灯泡恰好正常发光。求:
(1)小灯泡的额定电压;
(2)线圈上下往复运动切制磁感线的最大速度
(3)一周期内线圈产生的焦耳热。
15.(16分)如图甲所示,、是固定于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨,间距;,是并联在导轨一端的两个电阻,质量的导体棒垂直跨在导轨上,电压传感器与这部分装置相连.导轨所在空间有磁感应强度、方向竖直向下的匀强磁场.从开始对导体棒施加一个水平向左的外力,使其由静止开始沿导轨向左运动,电压传感器测出两端的电压随时间变化的图线如图乙所示,其中段是直线,段是曲线、段平行于时间轴.假设在从开始以后,外力的功率保持不变.导轨和导体棒的电阻均可忽略不计,导体棒在运动过程中始终与导轨垂直,且接触良好.不计电压传感器对电路的影响()。求:
(1)导体棒做匀变速直线运动时的加速度及运动过程中最大速度的大小;
(2)导体棒与导轨间的动摩擦因数和电阻的值.
(3)在的时间内,导体棒位移,求上产生的热量(结果保留两位有效数字)
参考答案:
1.B 【详解】A.射线具有较强的穿透能力,所以不能用于广播,故A错误;
B.射线是波长最短,频率最高的电磁波,故B正确;
C.紫外线的波长比紫光短,紫外线的频率比紫光的高,故C错误;
D.长波波长较长,频率较低,能量较小,不可摧毁病变的细胞,故D错误。故选B。
2.B 【详解】A.根据图乙可知,内,电流在逐渐变大,电容器正在放电,电场能转化为磁场能。A错误;
B.根据图乙可知,内,电流随时间变化率增加,则自感电动势逐渐变大。B正确;
C.根据图乙可知,内,反向电流在逐渐变大,电容器正在放电。C错误;
D.根据图乙可知,内,电流在逐渐减小,电容器正在充电,根据电流方向可知,电容器上极板带正电,下极板带负电。D错误;故选B。
3.B 【详解】由于段内随温度的变化最显著,也就是回路内的电流随温度的变化最明显,故B正确。故选B。
4.C 【详解】ABC.开关闭合的瞬间,两灯同时获得电压,所以、同时发光;由于线圈的电阻可以忽略,灯逐渐被短路,流过灯的电流逐渐减小,灯逐渐变暗,直至熄灭,而流过的电流增大,所以灯变亮,故AB正确,C错误;
D.闭合电路稳定后,断开开关的瞬间,灯的电流突然消失,立即熄灭;流过线圈的电流将要减小,产生自感电动势,相当电源,维持中的电流逐渐减小,所以灯突然闪亮一下再熄灭,故D正确。
本题选不正确的,故选C。
5.B 【详解】由图可知该电压的周期为,设加在电灯的有效电压为,有得故选B。
6.C 【详解】AB.串联在电路中,为电流互感器,根据单相理想变压器的电流规律可知要使电流表示数变为弱电流便于测量,所以,AB错误;
CD.并联在电路中,为电压互感器,根据理想变压器的电压规律可知要使电压表的示数变为弱电压便于测量,所以,C正确,D错误。
故选C。
7.C 【详解】设原线圈中电流为,副线图中电流为,由于定值电阻、之比为,、消耗的功率之比为,则 则 因此 故选C。
8.BC 【详解】A.两次时刻,感应电动势均为零,通过线圈的磁通量最大,线圈平面均与磁场方向垂直,故A错误;
B.由图可知 ,根据
可知图线甲、乙对应的线圈转速之比为 故B正确;
C.交变电动势的峰值为
可知将转轴移至与线圈边共线,则相同转速下交变电动势的峰值不变,故C正确;
D.由图可知 根据
可得则 乙线圈感应电动势的有效值为
线圈电动势按图线乙规律变化时的发热功率为 故D错误。故选BC。
9.BC 【详解】A.滑动变阻器的滑片由移动到的过程中,与并联部分电阻增大,下侧电阻减小,则电路的总电阻减小,副线圈中电流增大,根据理想变压器规律,可知通过的电流变大,A正确,不符合题意;
B.、间输出电压有效值不变,两端电压变大,原线圈两端电压变小,副线圈两端电压变小,灯泡两端电压变小,灯泡变暗,B错误,符合题意;
C.用极限法分析:当滑动变阻器的滑片置于端时,两端电压为零,当滑动变阻器的滑片置于端时,两端电压不为零,所以消耗的功率不可能变小,C错误,符合题意;
D.当滑动变阻器的滑片分别置于端时和端时,通过的电流都等于电流表的示数,当滑片置于端时,变小,通过电流表的电流变小,D正确,不符合题意;
故选BC。
10.BC 【详解】A.输出电压并不是输电线的总电阻两端电压,故输电线上的电流不是,故A错误;
B.根据欧姆定律可知输送电路的电压损失,故B正确;
CD.根据 解得输电线上损失的功率为
用户得到的功率 故C正确,错误; 故选BC。
11.BD/DB BD/DB 有效 5.5 副
【详解】(1)[1]AB.变压器的工作原理是互感现象,电源应该选用学生电源提供的交流电压,干电池只能提供直流电压。A不需要,B需要。故A错误,B正确;
C.直流电压表不能测量交流电压,C不需要。故C错误;
D.教学用变压器,该实验需要。D需要。故D正确。
故选BD。
(2)[2]A.变压器工作时副线圈电流的频率与原线圈相同。故A错误;
B.实验中要通过改变原、副线圈匝数,探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系,需要运用的科学方法是控制变量法。B正确;
C.为了人身安全,实验中只能使用低压交流流电源,电压不要超过。而用直流电压变压器不能工作,故C错误;
D.变压器的工作原理有
可知,匝数少的电流大,则导线应该粗,绕制降压变压器原副线圈时,由于副线圈的匝数少,副线圈导线应比原线圈粗一些好,故D正确。故选BD。
(3)[3]由于交流电流的电压是变化的,实验中测量的是电压的有效值。
[4]量程为的电压表分度值为,如图所示的电压表读数为。
(4)[5]由于有漏磁、原副线圈内阻分压等因素,所以副线圈实际测量的电压值应该小于理论值,由理想变压器规律有
由表中数据可知,总是小于,则一定是副线圈。
12. 越小 16 或 向上加速运动或向下减速运动
【详解】(1)电路中最大电流为
故为了提高测量的准确性,电流表应选;
(2)[3]由图乙可知,压力越大,压力传感器的阻值越小;
(3)[4][5][6]由闭合电路的欧姆定律
代入数据解得
由图乙可知,当时,压力传感器的示数为
由牛顿第二定律
解得
因为加速度方向竖直向上,且不知道电梯的运动方向,所以电梯的运动状态可能是向上加速运动或向下减速运动。
13.(1)线圈的角速度
…………1分
图示位置的感应电动势最大,其大小为
…………1分
代入数据得
感应电动势的瞬时值表达式
…………1分
(2)电动势的有效值
…………1分
线圈匀速转动的周期
…………1分
线圈匀速转动一圈
…………1分
(3)从起转过过程中,内流过的电荷量
…………2分
代入数据得
…………1分
14.(1);(2);(3)
解:(1)根据题意,由乙图可知,感应电动势有效值
…………1分
此时小灯泡正好正常发光,则
…………2分
(2)由切割磁感线可知
…………2分
解得
…………1分
(3)线圈中电流有效值为
…………1分
由乙图可得,周期
…………1分
一周期内线圈产生的焦耳热
…………1分
15.(1),;(2),;(3)
【详解】(1)导体棒做匀加速运动有
…………1分
..解得…………1分
当时,导体棒速度已达最大值,有
…………1分
解得
…………1分
(2)当时,有
解得…………1分
有题图可知,前做匀加速运动,有
.……………1分
………1分
…………1分
当时,有
解得…………1分
当时,导体棒做匀速直线运动,处于平衡状态,故
…………1分
解得
…………1分
(3)由能量守恒得
…………2分
…………1分
解得
…………1分
由题意得
…………1分
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