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2024-2025学年云南省普洱市高二（下）期中考试物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.关于传感器，下列说法不正确的是( )
A. 传感器是通过把非电学量转换为电学量来传递信号的
B. 用“酶标法”检测三聚氰胺，这种检测方法用到了化学传感器
C. 电视遥控接收器的主要元件是红外线传感器
D. 导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料都可以制成传感器
2.关于电磁波的应用，下列说法正确的是( )
A. 图甲中收音机是利用电谐振接收电磁波信号
B. 图乙中微波炉是利用紫外线对食物加热
C. 图丙中机场安检利用了射线穿透本领强的特性
D. 图丁中夜视仪利用了微波传播方向性好的特点
3.通过某定值电阻的电流随时间变化的图像如图所示，其周期为。则电流的有效值为( )
A. B. C. D.
4.如图所示，恒定电流I流过边长为2a的水平放置的正方形导线，O点为正方形的中心，P点位于O点正上方且，每条导线在P点的磁感应强度大小均为B，则P点的磁感应强度大小为( )
A. 0 B. B C. D.
5.如图所示，一个三角形导体线圈ABC位于通电长直导线附近，线圈与导线在同一平面内， AB边与导线平行。已知到无限长直导线的距离为r处的磁感应强度大小为常量。下列说法正确的是( )
A. 在这个平面内，线圈远离导线移动，线圈中没有感应电流
B. 在这个平面内，线圈平行于导线左右移动，线圈中有感应电流
C. 仅使导线中电流I的大小随时间均匀增大，线圈中没有感应电流
D. 仅让线圈绕AB边向纸面内转动，线圈中有感应电流
6.如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，总长为2L的导体棒OC的O端位于圆心，A为棒的中点。现使导体棒绕O点在纸面内逆时针匀速转动，则O点到导体棒上任意一点P的电势差U与OP间距离r的关系图像正确的是( )
A.
B.
C.
D.
7.如图所示，在xOy平面上以O为圆心的圆形区域内存在匀强磁场图中未画出，磁场方向垂直于xOy平面向外。一个质量为m、电荷量为q的带负电粒子，从原点O以初速度大小为沿y轴负方向开始运动，后来粒子经过x轴上的A点，此时速度方向与x轴的夹角为。A到O的距离为d，不计粒子的重力，则圆形磁场区域的面积为( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.对下列四幅图片中所涉及物理知识的描述，正确的是( )
A. 图甲中，从上往下看当蹄形磁体顺时针转动时，铝框也将沿顺时针方向转动
B. 图乙中，真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，线圈中会产生大量热量使金属熔化，从而冶炼金属
C. 图丙中磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，起到电磁阻尼的作用
D. 图丁中无线充电过程利用了接触起电原理
9.在理想LC振荡电路中的某时刻，电容器极板间的电场强度E的方向、线圈电流产生的磁场方向如图所示，灵敏电流计电阻不计。下列说法正确的是( )
A. 流过电流计的电流方向向左 B. 电容器的电荷量正在减小
C. 线圈中的磁感应强度正在增大 D. 电容器两板间的电场强度正在增大
10.如图是直线加速器与复合场组成的装置，金属圆筒A、B、C接在大小恒为U、方向随时间周期性变化的交变电压上，圆筒长度经设计，可使粒子运动到圆筒与圆筒之间各间隙中都能恰好使电场力方向跟粒子运动方向相同而不断被加速。虚线空间复合场中匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向未知。现让一个氘核和一个氦核先后在K处以初速度进入A的左侧小孔，离开C的右侧之后从D进入复合场，且都沿直线匀速通过复合场。已知的质量为2m，电荷量为q，的质量为4m，电荷量为2q，不计重力，不考虑边缘效应。下列说法正确的是( )
A. 进入复合场时的速率为
B. 两个核进入复合场时的速率相等
C. 磁场方向必须垂直纸面向外
D. 两个核进入复合场时的磁感应强度大小相等
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.为了节能和环保，一些公共场所用光敏电阻制作光控开关来控制照明系统。光敏电阻是阻值随光的照度变化而发生变化的元件物理学中用照度描述光的强弱，光越强照度越大，照度的单位为。某光敏电阻在不同照度下的阻值变化如下表：
照度
电阻
表中数据说明光敏电阻的阻值随着光照的增强而 填“增大”或“减小”
某种路灯自动控制装置，就是采用上述类型的光敏电阻作为传感器，再借助电磁开关，实现控制路灯自动在白天关闭，黑夜打开。某种电磁开关的内部结构如下右图所示。其中，1、2两接线柱连接励磁线圈励磁线圈电阻忽略不计，3、4两接线柱相当于路灯的开关，分别与弹簧片和触点连接。当励磁线圈中的电流大于或等于1mA时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开;当励磁线圈中的电流小于1mA时，3、4接通。现在把直流电源电动势3V，内阻忽略不计、励磁线圈限流保护电阻调节到、光敏电阻通过导线开关依次连接到1、2两接线柱与励磁线圈组成电路。闭合开关S，如下左图所示。则在天色渐暗时，照度低于 lx时路灯将会点亮。
为了更加节能和环保，设计让天色更暗时，路灯点亮，应该把励磁线圈限流保护电阻适当调 选填“大”或“小”。
12.在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，某同学利用如图所示可拆式变压器进行研究。
实验过程中，变压器的原、副线圈选择不同的匝数，利用多用电表测量相应电压，将测得的数据记录在下方表格，根据表格中的数据，在实验误差允许的范围内，可得出原、副线圈两端电压与匝数的关系为 用、、和表示。
匝 100 100 400 400
匝 200 800 100 800
对于实验过程，下列说法正确的是 填字母。
A.本探究实验采用了控制变量法
B.变压器工作时副线圈电流的频率与原线圈不相同
C.因为实验所用电压较低，通电情况下可用手接触裸露的导线、接线柱
D.测量原、副线圈的电压时，可用直流电压表
通过分析实验数据发现，每次实验，变压器副线圈输出电压总比理论值小，下列可能的原因，你认为不正确的是 填字母。
A.变压器线圈中有电流通过时会发热
B.原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失
C.原线圈输入电压发生变化
D.铁芯在交变磁场的作用下会发热
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13.如图所示，质量的金属圆环用细绳竖直悬挂于水平横梁上，虚线ab平分圆环，ab以上部分有垂直纸面向外的匀强磁场。磁感应强度B随时间t变化的关系满足，已知圆环的半径，电阻，取重力加速度大小，细绳能承受的最大拉力，从时刻开始计时，求：
感应电流I的大小及方向；
细绳断裂瞬间的时刻。
14.远距离输电示意图如图所示，其中变压器为理想变压器，水电站发电机的输出功率为440kW，发电机的电压为220 V。通过升压变压器升高电压至11kV后向远处输电，在用户端用降压变压器把电压降为220 V，使用户得到的功率为408 kW。
求输电线的总电阻r。
求降压变压器的原、副线圈的匝数比。
15.如图所示，有一对足够长的倾斜粗糙导轨，倾角，间距，动摩擦因数，导轨电阻不计。整个导轨处在垂直轨道平面向下的匀强磁场中，磁感应强度。导轨上端接一阻值的定值电阻，有一质量，，长度也是L的金属棒放在导轨上，从静止释放，与导轨接触良好，。
当金属棒的速度为时，求定值电阻R两端的电压U。
求金属棒能达到的最大速度。已知棒下降高度的过程中早已达到最大速度，求此过程中电阻R和金属棒产生的总热量结果保留2位有效数字。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】A.传感器是通过把非电学量转换为电学量来传递信号的，故A正确；
B.酶标法的原理是利用了生物酶，故应为生物传感器，故B错误。
C.电视遥控接收器的主要元件是红外线传感器，故C正确；
D.导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料都可以制成传感器，故D正确。
由于本题选择错误的，故选B。
2.【答案】A
【解析】A.甲图中收音机是利用电谐振接收电磁波信号，故A正确；
B.乙图中微波炉是利用微波对食物加热，而不是紫外线，故B错误；
C.丙图中机场安检利用了X射线穿透本领强的特性，故C错误；
D.丁图中夜视仪利用了不同的物体发出的红外线强度不同的特点，故D错误。
3.【答案】A
【解析】根据电流的热效应有，，
可得电流的有效值为，故A正确，BCD错误。
4.【答案】D
【解析】根据图中几何关系结合安培定则，可知两相互平行导线在P点产生的磁感应强度方向的夹角为 ，如图所示
则两相互平行导线在P点产生的合磁感应强度大小为
方向竖直向上；则正方形导线在P点的磁感应强度大小为
故选D。
5.【答案】D
【解析】线圈远离导线移动时，穿过闭合回路的磁通量减小，线圈中有感应电流，故A错误;
线圈平行于导线左右移动，穿过闭合回路的磁通量不变，线圈中没有感应电流，故 B错误;
电流大小改变，磁通量改变，线圈中一定有感应电流，故 C错误;
线圈绕AB边向纸面内转动，线圈磁通量变化，线圈中有感应电流，故 D正确。
6.【答案】C
【解析】解：导体棒绕O点逆时针匀速转动时，导体棒切割磁感线，产生感应电动势，相当于电源，由右手定则可知， O点电势高于A点电势，即；AC段不切割磁感线，不产生感应电动势，也没有电流产生，因此A、C两点是等电势，则有；
当P在OA 上且， 导体棒绕O点转动，中间位置的线速度为，则导体棒切割磁感线产生感应电动势大小为
当P在AC 上时，导体棒切割磁感线产生感应电动势大小为定值，，故ABD错误，C正确。
7.【答案】B
【解析】粒子运动轨迹如图，
由几何关系可知 ，解得 ，则磁场所在圆的半径 ，圆形磁场区域的面积 ，故选B。
8.【答案】AC
【解析】A.根据电磁驱动原理可知，当从上往下看当蹄形磁体顺时针转动时，铝框也顺时针转动，A正确。
B.真空冶炼炉外线圈通入高频交流电时，周围空间产生高频磁场，炉内的金属内部就产生很强的涡流，从而冶炼金属，B错误。
C.磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，线圈通电受力后带动铝框转动，铝框内产生涡流，在电磁阻尼的作用下，线圈很快停止摆动，C正确。
D.无线充电利用的是电磁感应原理，而非“接触起电”原理，D错误。
故选AC。
9.【答案】AD
【解析】A.由线圈电流产生磁场的方向，结合右手螺旋定则，可知流过电流计的电流方向向左，故A正确；
由电容器极板间的场强E的方向，可知电容器上极板带正电，结合电流方向，可知电容器正在充电，电容器的电荷量正在增大，两板间的电压、电场强度都在增大，故B错误，D正确；
C.由LC振荡电路的规律可知线圈中的电流正在减小，线圈中的磁感应强度正在减小，故C错误。
故选AD。
10.【答案】BD
【解析】A.进入复合场前经过电场加速两次，由动能定理可得，
解得进入复合场时的速率：，故A错误；
B.由于两个核的比荷相等，故两个核进入复合场时的速率相等，故B正确；
C.两个核沿直线通过复合场，故洛伦兹力应竖直向上，磁场方向垂直纸面向里，故C错误；
D.两个核通过复合场时的速度相等，由，可得，磁场的磁感应强度大小相等，故D正确。
故选BD。
11.【答案】减小
小

【解析】由图可知，光敏电阻的阻值随着光照的增强而减小；
当电路中电流为1mA时，由欧姆定律可知，代入数据解得，对应的照度为，
为了更加节能和环保，设计让天色更暗时，路灯点亮，电阻应大一些，则限流保护电阻应调小。
12.【答案】；
；

【解析】解：实际变压器存在漏磁等损耗，致使原、副线圈的电压比小于匝数，由数据可知一定是副线圈的匝数；由表可知，原副线圈两端电压U与匝数n成正比，则；
、当一个物理量与多个物理量相关时，应采用控制变量法，探究该物理量与某一个量的关系，故A正确；
B、由理想变压器原理可知，理想变压器原、副线圈两端的交变电流的频率相同，故B错误；
C、通电情况下不可用手接触裸露的导线、接线柱，因为会产生误差，故C错误；
D、变压器的电压是交流电压，因此不能用直流电压表，故D错误。
故选：A；
、变压器线圈中有电流通过时会发热，线圈则有直流电阻，在线圈上会产生电压降，使输出电压减小，故A正确；
B、原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失，即有漏磁现象，由能量守恒定律可知，使输出电压减小，故B正确；
C、原线圈输入电压发生变化，对原、副线圈电压的比值不会有影响，故C错误；
D、铁芯在交变磁场的作用下会发热，使变压器输出的电能小于输入电能，使输出的电压减小，故D正确。
本题选择错误选项；
故选：C。
故答案为：；
；
。
13.【答案】由楞次定律可知，感应电流方向沿顺时针方向
根据法拉第电磁感应定律有
根据闭合电路欧姆定律有
解得
根据安培力公式有
细绳断裂瞬间，则有
其中 ，
解得

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.【答案】输电线上的电流，
输电线上损失的功率，又，解得。
降压变压器的输入电压
降压变压器原、副线圈的匝数比为。
【解析】略
15.【答案】当金属棒的速度为时，导体棒切割磁感线产生感应电动势大小
根据闭合电路欧姆定律可得定值电阻R两端的电压
当导体棒匀速时，此时速度达最大，根据平衡条件有 ， ， ，
联立，代入相关已知数据求得
由题意，根据能量守恒定律有
，代入数据求得

【解析】详细解答和解析过程见【答案】

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