广东省茂名市高州中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题

这是一份广东省茂名市高州中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题，共7页。试卷主要包含了 选择题的作答， 非选择题的作答， 考试结束后，请将答题卡上交，动画强则国强等内容，欢迎下载使用。
本试卷共15 题，共6页。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1． 答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2． 选择题的作答：每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3． 非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4． 考试结束后，请将答题卡上交。
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．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，A、B是两个完全相同的灯泡，L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．S刚闭合瞬间，A灯和B灯同时亮
B．S闭合后电路稳定前，A灯逐渐变暗
C．S闭合电路稳定后，A灯和B灯亮度相同该试卷源自 每日更新，享更低价下载。D．S闭合电路稳定后，再断开S时，A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(qBR)22m
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）
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）
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）
12．（10分）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．（12分）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．（12分）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．（14分）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。