广东省湛江市雷州市三校2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题

试卷更新日期：2024-05-10 类型：期中考试

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一、单选题（每题4分，共28分。）

1. 2022年6月5日，中央电视台对神舟十四号飞船与天和核心舱交会对接进行了直播，其间航天员与北京飞控中心保持通话联络，直播画面通过电磁波传送到地面接收站。下列关于电磁波和声波的说法正确的是（）

A、电磁波是一种物质，也具有能量 B、电磁波跟声波一样，不能在真空中传播 C、麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验捕捉到了电磁波 D、航天员讲话时画面与声音同步，说明电磁波与声波具有相同的传播速度

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2. 图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是（　　）

A、按下按钮过程，螺线管P端电势较高 B、松开按钮过程，螺线管P端电势较高 C、按住按钮不动，螺线管中产生恒定的感应电动势 D、按下和松开按钮的过程中，螺线管产生大小相同的感应电动势

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3. 如图所示，一根质量为M、长为L的铜管放置在水平桌面上，现让一块质量为m、可视为质点的钕铁硼强磁铁从铜管上端由静止下落，强磁铁在下落过程中不与铜管接触，在此过程中（　　）

A、桌面对铜管的支持力一直为Mg B、铜管和强磁铁组成的系统机械能守恒 C、铜管中没有感应电流 D、强磁铁下落到桌面的时间大于强磁铁的自由落体运动时间

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4. 图所示的电路图中，L为直流电阻不为0的电感线圈。下列说法正确的是（　　）

A、闭合S瞬间，A立即发光 B、断开S瞬间，A立即熄灭 C、闭合S瞬间和断开S瞬间，流过A中电流方向相同 D、闭合S，电路稳定后，A中电流一定小于L中电流

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5. 如图所示是圆盘发电机的示意图；铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触。若铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路的总电阻为R，从左往右看，铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动。则（）

A、回路中感应电流大小不变，为 $\frac{B L^{2} ω}{2 R}$ B、回路中感应电流方向不变，为C→R→D→C C、电势 $φ_{C} > φ_{D}$ D、由于穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感应电流

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6. 图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴 $O O^{'}$ 沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。以下判断正确的是（　　）

A、交变电流的有效值为 $3 \sqrt{2} A$ B、交变电流瞬时值表达式为 $i = 3 \sqrt{2} c o s (50 π t) A$ C、 $t = 0.01 s$ 时刻穿过线圈的磁通量最大 D、 $t = 0.02 s$ 时刻线圈平面与磁场方向平行

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7. 如图是某无线充电接收端电流经电路初步处理后的 $i - t$ 图像，则该交变电流的有效值为（）

A、 $2 \sqrt{6} A$ B、5A C、6A D、 $3 \sqrt{3} A$

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二、多选题（每题6分，共18分。全对6分，漏选得3分，错选不选0分。）

8. 在LC振荡电路中，某时刻线圈中的磁场和电容器中的电场如图所示，则此时刻（　　）

A、电容器正在放电 B、振荡电流正在减小 C、线圈中的磁场正在增强 D、磁场能正在向电场能转化

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9. 如图所示，理想变压器原副线圈的匝数比为4：1，原线圈接有定值电阻R₁ ，左端接在正弦式交流电源上，其电压瞬时值表达式为 $u_{0} = 220 \sqrt{2} s i n 100 π t (V)$ ，副线圈接有滑动变阻器R₂ ，初始时滑片在滑动变阻器R₂正中央，若电压表和电流表均为理想电表，下列说法正确的是（　　）

A、副线圈交变电流的频率为50Hz B、交流电压表的示数为55V C、R₂的滑片向上移动，交流电流表的示数不变 D、R₂的滑片向上移动，定值电阻R₁两端电压减小

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10. 如图所示，是两个宽度均为 $L$ ，磁感应强度大小均为 $B$ ，但方向相反的相邻匀强磁场区域。一个边长也为 $L$ 的正方形金属线框，以速度 $v_{0}$ 沿垂直于磁场边界方向由位置1匀速运动到位置2。取线框刚到达位置1的时刻为计时起点（ $t = 0$ ），设刚进入磁场时线框中的电流为 $I$ ，线框所受安培力的大小为 $F_{0}$ ，逆时针方向为感应电流的正方向，水平向左的方向为线框所受安培力的正方向，则下列反映线框中的电流、线框所受的安培力与时间关系的图像中正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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三、实验题（共14分，每空2分。）

11. 利用如图所示的装置可以探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系：

(1)、除图中所示器材外，还需要的器材有____；

A、干电池 B、低压交流电源 C、直流电压表 D、多用电表

(2)、下列说法正确的是____；

A、变压器工作时通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈 B、变压器工作时在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”能量的作用 C、理想变压器原、副线圈中的磁通量总是相同 D、变压器副线圈上不接负载时，原线圈两端电压为零

(3)、由于变压器工作时有能量损失，实验测得的原、副线圈的电压比 $\frac{U_{1}}{U_{2}}$ 应当（选填“大于”、“等于”或者“小于”）原、副线圈的匝数比 $\frac{n_{1}}{n_{2}}$ 。

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12. 利用 $3 V$ 的恒压电源、量程为 $0 ∼ 0.6 A$ 的电流表（内阻不计）、定值电阻、阻值随长度均匀变化的电阻丝（长度为 $0.05 m$ ，总阻值为 $25 Ω$ ）、弹簧（电阻不计）、开关、导线，改装成如图甲的测力计。

(1)、图甲的电路中，定值电阻的阻值至少为 $Ω$ ；

(2)、弹簧所受拉力 $F$ 与其伸长量 $Δ L$ 的关系如图乙。若定值电阻为 $10 Ω$ ，则电流表的示数 $I$ 与弹簧所受拉力 $F$ 的关系式 $I =$ （A），可知由电流表改装的测力计刻度是（选填“均匀”“不均匀”）的。当电流表的示数为 $0.3 A$ ，对应标示的力为 $N$ 。

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四、解答题（共40分)

13. 图甲所示电路中，匝数 $n = 20$ 的圆形线圈与匀强磁场垂直放置，磁场的磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图乙所示，已知线圈的总电阻 $r = 1 Ω$ 、横截面积 $S = 0.5 m^{2}$ ，电路中的电阻 $R_{1} = 2 Ω$ 、 $R_{2} = 7 Ω$ ，电容器的电容 $C = 100 μ F$ ，求：

(1)、线圈两端的电压U。

(2)、电容器极板上所带的电荷量q。

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14. 如图所示，间距为 $L = 1.5 m$ 的光滑平行金属导轨固定在水平地面上，现垂直导轨放置一个有效电阻为 $r = 1 Ω$ 的直导体棒，在导轨的两端分别连接两个电阻，阻值分别为 $R_{1} = 3 Ω$ ， $R_{2} = 6 Ω$ ，其他电阻不计，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度 $B = 0.1 T$ ，当直导体棒在导轨上以 $v = 6 m / s$ 的速度向右匀速运动时，求：

(1)、流过 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 的电流大小；

(2)、导体棒克服安培力做功的瞬时功率。

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15. 为保证教学工作正常开展，防止停电事故发生，学校计划购置一台应急备用发电机。要求如下：一是要保证全校88间教室所有日光灯能正常发光；二是为避免噪音干扰，发电机需远离教学区；三是尽量利用已有设备和线路。为此，物理老师调查后得到以下数据：学校每间教室有日光灯10盏，每盏40W，额定电压均为220V；发电机安装位置距离并网接口约500米，此段所用电线每米电阻约 $2.0 \times 1 0^{- 3} Ω$ ，其余部分电阻不计；学校已有升压变压器和降压变压器各一台，升压变压器匝数比为 $n_{1} : n_{2} = 1 : 4$ ，降压变压器的匝数比为 $n_{3} : n_{4} = 4 : 1$ ，两变压器均可视为理想变压器，物理老师画出示意图如图所示。则：

(1)、购买的发电机功率P应不小于多少？

(2)、发电机输出的电压U是多少才能保证日光灯正常发光？

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