广东省东莞市三校2023-2024学年高二下学期期中联考物理试题

试卷更新日期：2024-05-13 类型：期中考试

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一、选择题：本大题共10小题，每小题3分，满分30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. 电磁波广泛应用在现代医疗中，下列不属于电磁波应用的医用器械有（　　）

A、检查血流情况的超声波“彩超”机 B、杀菌用的紫外灯 C、拍胸片的X光机 D、测量体温的红外线测温枪

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2. 安检门是一个用于安全检查的“门”，“门框”内有线圈，线圈中通有变化的电流。如果金属物品通过安检门，金属物品中会被感应出涡流，涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流，从而报警，关于安检门的说法正确的是（　　）

A、安检门能检查出毒贩携带的毒品 B、如果“门框”的线圈中通上恒定电流，安检门也能正常工作 C、安检门能检查出旅客携带的金属水果刀 D、安检门工作时，主要利用了电流的热效应原理

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3. 如图所示是一多匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动所产生的感应电动势的图像，根据图像可知（　　）

A、此感应电动势的瞬时表达式为 $e = 220 \sqrt{2} s i n 0.02 t$ B、此感应电动势的瞬时表达式为 $e = 220 \sqrt{2} s i n 100 π t$ C、 $t = 0.01$ s时，穿过线圈的磁通量为零 D、 $t = 0.02$ s时，穿过线圈的磁通量的变化率最大

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4. “小蜜蜂”是老师上课常用的扩音设备，随着无线电技术的应用，很多老师用上了蓝牙“小蜜蜂”（蓝牙属于电磁波），麦克风与扩音器不用导线连接，老师拿着麦克风在教室中间说话，放在讲台上的扩音器也能工作。下列说法正确的是（　　）

A、“小蜜蜂”直接接收到了来自麦克风的声波信号 B、为了将信号发射出去，先要进行解调 C、“小蜜蜂”接收电磁波时，要使接收电路中出现电谐振现象，称为调谐 D、载波频率越高，经调制后发射出来的电磁波传播的越快

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5. 通电导线在匀强磁场受到安培力F方向，正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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6. 如图所示，金属棒与金属导轨垂直放置，且接触良好，导轨间有垂直纸面向里的匀强磁场，当金属棒ab沿导轨向右匀速滑动时，螺线管左侧小磁针的N极受力方向为（）

A、水平向左 B、水平向右 C、垂直纸面向里 D、垂直纸面向外

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7. 在某个趣味物理小实验中，几位同学手拉手与一节电动势为 $1.5 V$ 的干电池、导线、电键、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示方式连接，实验过程中人会有触电的感觉．设开关闭合稳定后线圈中的电流为 $I_{0}$ ，下列说法正确的是（）

A、断开开关时线圈中的电流突然增大 B、断开开关时流过人体的电流为 $I_{0}$ C、人有触电感觉时流过人体的电流方向为 $A \to B$ D、人有触电感觉时流过人体的电流大于流过线圈的电流

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8. 先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电。第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化如图甲所示；第二次灯泡两端的电压随时间变化规律如图乙所示（不考虑温度对灯泡电阻影响）。则以下说法正确的是（　　）

A、第一、第二次，灯泡两端的电压之比为1：2 B、第一、第二次，通过灯泡的电流之比是 $\sqrt{2} ： 5$ C、第一、第二次，灯泡电功率之比是 $2 ： 9$ D、第一、第二次，灯泡在相等时间内产生的热量之比是1：5

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9. 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，凭借此项成果，他于1939年获得诺贝尔物理学奖，其原理如图所示，置于真空中的 $D$ 形金属盒半径为 $R$ ，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略；磁感应强度为 $B$ 的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为 $f$ ，加速电压为 $U$ 。若A处粒子源产生质子的质量为 $m$ 、电荷量为 $+ q$ ，在加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响。则下列说法正确的是（）

A、带电粒子由加速器的边缘进入加速器 B、被加速的带电粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径的增大而增大 C、质子离开回旋加速器时的最大动能与 $D$ 形盒半径成正比 D、该加速器加速质量为 $4 m$ 、电荷量为 $2 q$ 的 $α$ 粒子时，交流电频率应变为 $\frac{f}{2}$

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10. 如图甲所示，横截面积 $S = 50 c m^{2}$ 的线圈的匝数 $n = 100$ 匝，线圈总电阻 $r = 5 Ω$ ，沿线圈轴向有匀强磁场，设图示的磁场方向为正方向，磁场的磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，则在 $0 ~ 2.0 s$ 内（　　）

A、a点的电势比b点的低 B、线圈的感应电动势为0.2V C、穿过每匝线圈的磁通量的变化率为0.2Wb/s D、在a、b间接一个理想电流表时，电流表的示数为0.4A

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二、多项选择题：共20分。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

11. 如图是一个LC振荡电路的i-t变化图线，下述看法中正确的是（　　）

A、在t₁时刻电感线圈两端电压最大 B、在t₁时刻电容器带的电量为零 C、在t₂时刻电路中电场能最大 D、在t₂时刻电路中磁场能最大

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12. 一理想变压器原、副线圈的匝数比为 $10 ： 1$ ，原线圈输入电压的变化规律如图乙所示，副线圈所接电路如图甲所示，P为滑动变阻器的触头。下列说法正确的是（）

A、闭合开关S，副线圈输出电压的频率为50Hz B、闭合开关S，副线圈输出电压的有效值为 $22 \sqrt{2} V$ C、闭合开关S，P向上移动时，流过小灯泡的电流减小 D、闭合开关S，P向上移动时， $R_{1}$ 两端的电压减小

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13. 人们利用发电机把天然存在着各种形式的能（水流能、风能、煤等燃烧的化学能……）转化为电能。为了合理的利用这些能源，发电站要修建在靠近这些天然资源的地方。但是，用电的地方往往很远。因此，需要高压输送线路把电能输送到远方。某发电机输出功率是200kW，输出电压是200V，从发电机到用户间的输电线总电阻为4Ω，要使输电线上的功率损失为5%，而用户得到的电压正好为220V，则（　　）

A、升压变压器匝数比为 $\frac{1}{16}$ B、升压变压器匝数比 $\frac{1}{20}$ C、降压变压器匝数比 $\frac{190}{11}$ D、降压变压器匝数比 $\frac{200}{11}$

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14. 动圈式扬声器的结构如图所示，线圈圆筒安放在永磁体磁极间的空隙中，能够自由运动。音频电流通过线圈，纸盆与线圈连接，随着线圈振动而发声。下列描述正确的是（　　）

A、扬声器是利用安培力作用工作 B、扬声器是利用电磁感应原理工作 C、音频电流是变化的，扬声器能发声 D、音频电流是恒定的，扬声器能发声

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15. 一部华为 $M a t e$ 系列手机大约有1600多个元器件组成，其中半导体器件占到了很大一部分。霍尔元件就是利用霍尔效应制成的半导体磁电转换器件，如图是很小的矩形半导体薄片， $M 、 N$ 之间的距离为d，薄片的厚度为 $h$ ，在 $E 、 F$ 间通入恒定电流 $I$ ，同时外加与薄片垂直的磁场B， $M 、 N$ 间的电压为 $U_{H}$ 。已知半导体薄片中的载流子为负电荷，每个载流子电荷量为 $q$ ，单位体积内载流子个数为 $n$ ，电流与磁场的方向如图所示。下列说法正确的是（）

A、 $N$ 板电势低于 $M$ 板电势 B、 $M N$ 间电势差 $U_{H} = \frac{I B}{n q h}$ C、载流子受到的洛伦兹力大小为 $q \frac{U_{H}}{h}$ D、将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行， $U_{H}$ 不变

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三、实验题：每空2分，满分18分，

16. 蝈蝈同学用如图甲所示的装置探究电磁感应现象，螺线管与灵敏电流计构成闭合电路，条形磁铁N极朝下，请回答下列问题：

(1)、要想使灵敏电流计指针发生偏转产生感应电流，蝈蝈同学进行了以下四种操作，其中可行的是____；

A、螺线管不动，磁铁N极向下匀速插入螺线管 B、磁铁不动，螺线管向上加速靠近磁铁的N极 C、磁铁与螺线管以共同的速度一起匀速向右运动 D、磁铁插入螺线管内静止不动，让螺线管内的磁场保持最强

(2)、小石同学又将实验装置进行了改造，用如图乙所示的装置做“探究影响感应电流方向的因素”实验，螺线管A、滑动变阻器、开关与电池相连构成回路，螺线管B与“0刻度线”在中间的灵敏电流计构成闭合回路，螺线管B套在螺线管A的外面。若闭合开关瞬间，灵敏电流计的指针偏向0刻度的右侧，则通过不同的操作观察指针摆动情况，以下正确的有____。

A、断开开关时，灵敏电流计的指针会偏向0刻度的左侧 B、滑动变阻器的滑片匀速向右滑动，灵敏电流计指针静止在中央不会偏转 C、滑动变阻器的滑片向左加速或向左减速移动，灵敏电流计指针都偏向0刻度的右侧 D、开关闭合后，线圈A插入或拔出的速度越快，电流计指针偏转角度也越大

(3)、乙图中，在实验开始前，应先把滑动变阻器的滑片置于最端（填“左”或“右”），然后再闭合开关；当实验结束，在开关还没断开，A、B两螺线管和铁芯也没分开放置的情况下，阿龙同学直接用手去拆除某螺线管处的导线时，由于自感现象突然被电击了一下，则请你分析一下，阿龙同学被电击可能是在拆除（选填“A”或“B”）螺线管所在电路时发生的。

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17. 某同学想探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系。

(1)、以下给出的器材中，本实验需要用到的有____。（填选项字母）

A、 B、 C、 D、 E、

(2)、关于上述实验下列说法正确的是____；

A、为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数 B、变压器的原线圈接低压交流电，测量线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡” C、可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响 D、测量副线圈电压时，先用最大量程试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量 E、变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈 F、变压器开始正常工作后，若不计各种损耗，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”磁场能的作用

(3)、组装变压器时，某同学没有将铁芯完全闭合，原线圈接12.0V的学生电源，原、副线圈的匝数比为8：1，副线圈两端接交流电压表，则交流电压表的实际读数可能是____。

A、0V B、96.0V C、1.5V D、0.65V

(4)、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，副线圈所接多用电表的读数如图甲所示，其对应的选择开关是交流电压10V档，则此时电表读数为（两位有效数字）。

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四、解答题：共2题，18题14分，19题18分。

18. 如图所示，两根平行光滑金属导轨 $M N$ 和 $P Q$ 放置在水平面内，其间距 $L = 0.2 m$ ，磁感应强度B = 5T的匀强磁场垂直导轨平面向下。两导轨之间连接的电阻 $R = 4.8 Ω$ ，在导轨上有一金属棒 $a b$ ，其接入电路的电阻 $r = 0.2 Ω$ ，金属棒与导轨垂直且接触良好。在 $a b$ 棒上施加水平拉力使其以速度v= 5m/s向右匀速运动，设金属导轨足够长。求：

(1)、金属棒 $a b$ 产生的感应电动势；

(2)、通过电阻R的电流大小和方向；

(3)、水平拉力的大小F。

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19. 如图所示，空间有三个圆心角均略大于 $90 °$ 的扇形 $a$ 、 $b$ 、 $c$ 围成的区域。 $a$ 内为无场区， $a$ 与 $b$ 之间存在辐射状电场， $b$ 与 $c$ 之间有扇环形恒定的匀强磁场，方向垂直纸面向外。电子以初动能 $E_{k 0}$ 从圆 $a$ 上 $P$ 点沿 $P Q$ 方向进入电场，电场可以反向，保证电子每次进入电场即被全程加速，已知 $a$ 与 $b$ 之间的电势差为 $U$ ， $b$ 的半径为 $R$ ， $c$ 的半径为 $\sqrt{3} R$ ，电子的质量为 $m$ ，电荷量为 $e$ ，不计电子重力，取 $t a n 22 . 5^{∘} = 0.4$ 。

(1)、电子被电场加速后进入磁场，又从磁场返回电场，其运动轨迹如图，图中 $θ = 45 °$ 。求磁感应强度的大小；

(2)、电子按（1）中的运动返回电场，从O点离开扇形区域，求电子在磁场中运动的时间；

(3)、如果a与b之间的电场不变，电子沿PQ方向进入磁场，要保证电子不与磁场边界c相碰，磁感应强度应满足什么条件。

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