广东省广州市9区2023-2024学年高二上学期期末考试物理试卷

试卷更新日期：2024-01-22 类型：期末考试

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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. 北宋《武经总要》记载，让铁鱼的头尾指向南北，先把铁鱼烧红，再将铁鱼放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，后让其在水中漂浮，制成指南鱼（鱼头指南），如图是指南鱼静止时的指向。下列判断正确的是（　　）

A、指南鱼的鱼头应标注“S” B、指南鱼周围存在磁感线 C、指南鱼不能吸引小铁针 D、指南鱼的鱼头磁性最弱

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2. 图甲为手机无线充电，其充电原理如图乙。充电底座接交流电源，对充电底座供电。若在某段时间内，磁场垂直于受电线圈平面向上穿过线圈，其磁感应强度大小逐渐增大。下列说法正确的是（　　）

A、受电线圈的工作原理是“电流的磁效应” B、送电线圈内的电流大小在逐渐减小 C、受电线圈中感应电流方向由c→d D、受电线圈有扩张趋势

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3. 2018年珠海航展，我国首台量子雷达亮相（如图），量子雷达发射经典态的电磁波，可以捕捉到普通雷达无法探测到的目标。下列说法正确的是（　　）

A、量子就是电子 B、频率越高的电磁波能量越小 C、电磁波在真空中的传播速度与其频率有关 D、空间某处电场或磁场发生正弦规律变化就会在其周围产生电磁波

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4. 在科技馆的静电体验区，当人进入一个金属笼后，用特斯拉线圈产生200多万伏的高压，与金属笼之间发生火花放电，但人在金属笼内是非常安全的。在火花放电过程中（　　）

A、笼体不带电荷 B、金属笼内部场强为零 C、人与金属笼内壁接触会发生触电 D、人和笼体带同种电荷

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5. 如图所示，用两根丝线挂着两个质量相同的小球M、N，此时上下丝线的受力分别为T_M和T_N ，如果使M球带正电，N球带负电，上下线受到的力分别为 $T_{M}^{'}$ 、 $T_{N}^{'}$ ，则（　　）

A、T_M＜ $T_{M}^{'}$ B、T_N= $T_{N}^{'}$ C、T_M= $T_{M}^{'}$ D、T_N＜ $T_{N}^{'}$

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6. 图甲是我国电磁炮照片，图乙是其原理图。该电磁炮的轨道长 $10 m$ ，宽 $2 m$ 。若发射质量为 $100 g$ 的炮弹，从轨道左端做初速度为零的匀加速直线运动，当回路中的电流恒为 $100 A$ 时，最大速度可达 $2 k m / s$ ，假设轨道间磁场为匀强磁场，不计空气及摩擦阻力。下列说法正确的是（　　）

A、轨道间磁场方向竖直向下 B、轨道间磁场方向为水平向右 C、电磁炮的加速度大小为 $4 \times 1 0^{5} m / s^{2}$ D、磁感应强度的大小为 $100 T$

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7. 图甲为充电宝给一手机电池充电，其等效电路如图乙所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r，则时间t内（　　）

A、充电宝输出的电功率为 $U I + I^{2} r$ B、充电宝产生的热功率为 $I^{2} r$ C、手机电池产生的焦耳热为 $\frac{U^{2}}{r} t$ D、手机电池储存的化学能为 $U I t - I^{2} r t$

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二、多项选题（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. 图甲是雷击广州塔图片，由于广州塔有避雷针而安然无恙。图乙为避雷针周围的等势面分布情况，电场中有M、N、P三点，则下列说法正确的是（）

A、P、M两点电势差U_PM = -2kV B、P点的场强小于M点的场强 C、电子从M运动到N，电场力不做功 D、电子在P点的电势能小于其在N点的电势能

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9. 如图所示，培训人员使用AED自动除颤机进行治疗心脏骤停示范。若AED自动除颤机内有一电容为 $15 μ F$ 的电容器，某次使用过程中，该电容器在 $10 s$ 内充电至 $5000 V$ 电压，之后在 $3 m s$ 时间内完成放电，则（　　）

A、电容器充电后所带的电荷量为 $75000 C$ B、电容器充电过程中电容一直增大 C、电容器放电过程中放电电流一直减小 D、电容器放电过程中平均电流为 $25 A$

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10. 如图所示，电源电动势为E，内阻为R，L₁和L₂为相同的灯泡，每个灯泡的电阻和定值电阻的阻值均为R，电压表为理想电压表，S为单刀双掷开关，当开关由1位置打到2位置时，忽略灯泡电阻的变化。下列说法中正确的是（）

A、外电路总电阻变小 B、L₁亮度不变 C、L₂变暗 D、电压表读数将变大

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三、非选择题（本题共5小题，共54分，考生根据要求作答）

11. 如图所示，是研究电磁感应现象的实验中所用的实验仪器。

(1)、根据实验需要补充完整电路。

(2)、连接好实验电路后，闭合开关的瞬间，发现电流计指针向左偏转。当电流计指针回到原位置后，将滑动变阻器的滑动触头快速向左滑动，则会观察到电流计指针向偏转。

(3)、把 $B$ 线圈从某一固定位置插到 $A$ 线圈中另一固定位置处，第1次快插，第2次慢插，在这两情况下，A线圈中产生的感应电动势的大小分别为 $E_{1}$ 和 $E_{2}$ ，流过 $A$ 线圈某个横截面的电荷量分别为 $q_{1}$ 和 $q_{2}$ ，则有 $E_{1}$ $E_{2}$ ， $q_{1}$ $q_{2}$ （填>，=，或<）

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12. 利用二氧化锡半导体型酒精传感器组装一个酒精测试仪，已知该传感器电阻随酒精浓度变化规律如图甲所示。国际公认酒驾标准为“ $0.2 m g / m L \leq 酒精浓度 < 0.8 m g / m L$ ”，醉驾标准为“ $酒精浓度 \geq 0.8 m g / m L$ ”。现有器材：
A．二氧化锡半导体型传感器 $R_{x}$
B．直流电源（电动势为 $4 V$ ，内阻不计）
C．电压表V（量程为 $3 V$ ，内阻非常大，作为浓度表使用）
D．电阻箱R（最大阻值为 $999.9 Ω$ ）
E．定值电阻 $R_{1}$ （阻值为 $50 Ω$ ）
F．定值电阻 $R_{2}$ （阻值为 $10 Ω$ ）
G．单刀双掷开关一个，导线若干

(1)、图乙是酒精测试仪电路图，电路中 $R$ 应选用定值电阻（选填 $R_{1}$ 或 $R_{2}$ ）；

(2)、按照下列步骤调节此测试仪：
①电路接通前，先将电阻箱调为 $40.0 Ω$ ，然后开关向（选填“c”或“d”）端闭合，将电压表此时指针对应的电压刻度标记为 $m g / m L$ ；
②逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断变大，按照甲图数据将电压表上电压刻度线都标记为对应的“酒精浓度”；
③将开关向另一端闭合，酒精测试仪即可正常使用。

(3)、将可正常使用的酒精测试仪靠近酒精瓶口，电压表如图丙，则定值电阻两端电压 $U$ =V，此时流过传感器 $R_{x}$ 的电流 $I_{x} =$ A（结果保留3位有效数字）。

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13. 如图甲所示，一个电阻r =2Ω、边长L=0.1m、匝数为100匝的正方形线圈，与阻值R=8Ω的电阻连接成闭合回路。正方形线圈内存在垂直于线圈平面向外的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示，其余电阻不计。求t=0至t=0.1s时间内：

(1)、电阻R上的电流方向；

(2)、电阻R两端的电压大小。

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14. 如图所示，在xOy坐标系的第一、四象限内存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小不同的匀强磁场（未画出）。一质量为m、电荷量大小为q的带电粒子，从y轴上的A点沿平行于x轴的方向射入第一象限，经C点与x轴成30°角进入第四象限。已知第一象限内匀强磁场的磁感应强度大小为B， C点到O点的距离为 $a$ ，不计粒子的重力。

(1)、判断带电粒子电性；

(2)、求粒子从A点射出时的速度大小；

(3)、若粒子刚好不能进入第三象限，求粒子在第四象限内运动的时间。

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15. 如图甲所示，α粒子射线管由平行于x轴的平行金属板A、B组成，A、B板长度和板间距均为 $L$ ， A、B板中间有平行于x轴的绝缘细管C，开口在y轴上。粒子源P放置在A极板左下端，可以沿特定方向发射α粒子。当A、B板加上某一电压时，α粒子刚好能以速度 $v$ 水平进入细管C，保持速度不变，再进入静电分析器中做匀速圆周运动，已知静电分析器中电场线的方向均沿半径方向指向圆心O，α粒子在静电分析器中运动的轨迹半径为 $L$ 。之后α粒子垂直x轴进入第四象限（此时对应图乙 $t = 0$ 时刻），施加如图乙所示沿x轴方向的交变电场。规定沿x轴正方向为电场正方向。已知α粒子电荷量大小为 $q$ ，质量为m，重力不计。求：

(1)、静电分析器中的场强大小 $E_{0}$ ；

(2)、α粒子从粒子源P发射时的初速度大小；

(3)、当t=T时，α粒子的坐标。

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