广东省茂名市高州名校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
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）
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1. 关于教材中的四个实验装置，下列说法正确的是（ ）
A、安培利用装置（a）总结出了电荷间相互作用的规律 B、奥斯特利用装置（b）发现了电流的磁效应 C、法拉第利用装置（c）研究了通电导线间相互作用的规律 D、麦克斯韦利用电磁感应原理制成了第一台圆盘发电机如装置（d）2. 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3. 如图所示，回旋加速器两个D形金属盒分别和一高频交流电源两极相接，两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圆心附近。若粒子源射出的粒子（初速度不计）电荷量为q ， 质量为m ， 粒子最大回旋半径为R ， 加速电压为U ， 下列说法中正确的是（ ）
A、所加交流电源的周期为 B、一个周期内粒子加速一次 C、粒子加速后获得的最大动能为 D、粒子获得的最大动能与加速的次数有关4. 如图为理想自耦变压器，其中P为变压器上的滑动触头，为滑动变阻器上的滑片，则以下说法正确的是（ ）
A、P不动，向下滑动时，一直在减小 B、不动，P逆时针转动，可使电压减小 C、不动，P顺时针转动一个小角度时，电流表读数增大 D、P顺时针转动一个小角度，同时向下滑动时，小灯泡的亮度可以不变5. 如图是一个铝框放在蹄形磁铁的两个磁极之间。铝框可以绕支点自由转动，先使铝框和磁铁静止，转动磁铁，观察铝框的运动，可以观察到（ ）
A、铝框与磁铁转动方向相反 B、铝框始终与磁铁转动的一样快 C、铝框是因为受到安培力而转动的 D、当磁铁停止转动后，如果没有空气阻力和摩擦阻力，铝框将保持匀速转动6. 动画强则国强。近年来国产动画的技术不断提升，尤其是以科幻为主题的《熊出没之逆转时空》电影备受人们追捧。其中“我们总是活在别人定义的成功里，却忘了自己内心真正想要的是什么”更成为全片的，直击人心的金句。如左图所示为光头强被科学怪人篡改记忆时的画面，如右图所示为篡改记忆所用的装置模式图，一“篡改记忆粒子”（比荷为）从出发经过电场加速（）获得一定初速度进入速度选择器，进入匀强磁场（）偏转后进入光头强大脑进行篡改。不计“篡改记忆粒子”重力，下列说法正确的是（ ）
A、各个“篡改记忆粒子”进入匀强磁场偏转时间相同 B、速度选择器允许通过的粒子速度为25m/s C、偏转半径为r=0.1m D、比荷越小偏转半径越小7. 如图所示，一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框 ， 在水平拉力作用下，以恒定的速度沿轴运动，磁场方向垂直纸面向里且磁场两边界夹角为。从线圈进入磁场开始计时，直至完全进入磁场的过程中，设边两端电压为 ， 线框受到的安培力为 ， 线框的热功率为 ， 通过边的电荷量为。下列关于随时间变化的关系图像正确的是（ ）
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，有多项是符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
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8. 电磁波在现代科技和生活中得到了广泛的应用。以下关于电磁波的应用，说法正确的是（ ）A、红外遥感技术利用了一切物体都在不停地辐射红外线的特点 B、紫外验钞机是利用紫外线的荧光效应 C、X光透视利用的是光的衍射现象 D、工业上的金属探伤利用的是γ射线具有极强的穿透能力9. 风能是一种清洁无公害可再生能源，风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，截至2023年底，中国风电装机容量接近4亿千瓦，位居世界第一。如图为某风力发电场向一学校供电线路图，发电场的输出功率为10kW，输出电压为250V，用户端电压为220V，输电线总电阻 ， 升压变压器原、副线圈匝数比 ， 变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（ ）
A、降压变压器的匝数比 B、输电线上的电流为40A C、该输电系统的输电效率为 D、深夜学校的用电器减少，输电线上损失的功率将变大10. 如图所示，两固定在绝缘水平面上的同心金属圆环P、Q水平放置，圆环P中通有如图所示的电流，以图示方向为电流正方向，下列说法正确的是（ ）
A、时刻，两圆环相互排斥 B、时刻，圆环Q中感应电流最大，受到的安培力为零 C、时间内，圆环Q中感应电流始终沿逆时针方向 D、时间内，圆环Q有收缩的趋势三、实验题（本题共1小题，每空2分，共6分）
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11. 某同学在做探究电磁感应现象规律的实验中，她选择了一个灵敏电流计G，在没有电流通过灵敏电流计的情况下，电流计的指针恰好指在刻度盘中央。她先将灵敏电流计G连接在图甲所示的电路中，电流计的指针如图甲中所示。
(1)、为了探究电磁感应规律，该同学将灵敏电流计G与一螺线管串联，如图乙所示。通过分析可知图乙中的条形磁铁的运动情况是 (填“向上拔出”或“向下插入”)(2)、该同学将灵敏电流计G接入图丙所示的电路。此时电路已经连接好，A线圈已插入B线圈中，请问灵敏电流计中电流方向与螺线管B中导线的绕向 (填“有”或“没有”)关系。她合上开关后，灵敏电流计的指针向右偏了一下，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是。A．断开开关 B．在A线圈中插入铁芯
C．变阻器的滑片向右滑动 D．变阻器的滑片向左滑动
四、解答题（本题共4小题，共48分）
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12. 如图甲所示，一个电阻值为的圆形金属线圈与阻值为的电阻连接成闭合回路。线圈的面积为。在线圈中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变化的关系如图乙所示。导线电阻不计。求：0至时间内，
(1)、电阻两端的电压U；(2)、电阻上产生的热量Q。13. 交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动。一台小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S＝0.05m2 ， 线圈转动的频率为50Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度。为了用此发电机产生的交变电流带动两个标有“220V，11kW”字样的电动机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电动机之间接一个理想变压器，电路如图所示，当发电机内的线圈转至图中位置时开始计时。求：
(1)、写出发电机的线圈所产生的交变电动势的瞬时值表达式；(2)、发电机的输出电压有效值；(3)、与变压器原线圈串联的交流电流表的示数。14. 如图所示，在正六边形ABCDEF的内接圆范围内存在着方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小可以调节。正六边形的边长为l ， O为正六边形的中心点，M、N分别为内接圆与正六边形AB边和BC边的切点，在M点安装一个粒子源，可向磁场区域内沿着垂直磁场的各个方向发射比荷为、速率为v的粒子，不计粒子重力。
(1)、若沿MO方向射入磁场的粒子恰能从N点离开磁场，画出粒子的运动轨迹并求出轨迹半径的大小。(2)、在第1问基础上求匀强磁场的磁感应强度B的大小；(3)、若匀强磁场的磁感应强度的大小调节为 ， 求粒子源发射的粒子在磁场中运动的最长时间。15. 如图所示，e1f1g1和 e2f2g2是两根足够长且电阻不计的固定光滑平行金属轨道， 其中f1g1和 f2g2为轨道的水平部分， e1f1和 e2f2是倾角（θ=37°的倾斜部分。在f1f2右侧空间中存在磁感应强度大小 B=2T，方向竖直向上的匀强磁场，不计导体棒在轨道连接处的动能损失。将质量 m=1kg， 电阻为R=1Ω的导体棒 ab于倾斜导轨上， 距离斜面轨道底端高度 h=0.05m，另一完全相同的导体棒cd静止于水平导轨上，导轨间距均为L=2m。t=0时，导体棒ab从静止释放，到两棒最终稳定运动过程中， ab、cd棒未发生碰撞， 且两导体棒始终与导轨保持垂直， g取10m/s2。求：
(1)、ab 棒刚滑到斜面轨道底端时回路中产生的电流；(2)、两导体棒的最终速度大小；(3)、从开始计时到两棒最终稳定运动过程中， 回路消耗的电能。
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