上海市复兴高级中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷（学生版+教师版）

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一.单选题(每题4分,共52分)
1. 真空中所有电磁波都有相同的（ ）
A. 频率B. 波长C. 波速D. 能量
2. 法国物理学家安培发现了关于电流周围产生的磁场方向问题的安培定律，根据安培定律，下列各图中，已标出电流I和磁感应强度B的方向，其中正确的是（ ）
A. B. C. D.
3. 奥斯特深信电和磁有某种联系．为了研究这种联系，有一次他拿一根细铂丝接到电源上，在它的前面放一枚磁针，试图用铂丝来吸引磁针．结果铂丝变灼热，甚至发光了，磁针却纹丝不动．你认为，奥斯特该次实验失败的主要原因可能是（ ）
A. 电源正负极颠倒了
B. 磁针的磁性颠倒了
C. 地球磁场的干扰
D. 磁针位置不正确
4. 在以下磁感应强度B随时间t变化的磁场中，能产生电磁波的是（ ）
A. B.
C D.
5. 如图所示，各线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动（从左往右看沿顺时针方向转），从图示位置开始计时，设电流从2流出线圈为正方向，能产生图甲波形交变电流的是（ ）
A. B. C. D.
6. 在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒水平抛出，在整个过程中不计空气阻力，则金属棒在空中飞行过程中产生的感应电动势大小（ ）
A. 逐渐增大B. 逐渐减小
C. 保持不变D. 无法判断
7. 如图所示，新能源汽车由地面供电装置（主要装置是发射线圈，并直接连接家用电源）将电能传送至轿车底部的感应装置（主要装置是接收线圈，并连接充电电池），对车载电池进行充电．则（ ）
A. 增大发射线圈与接收线圈的间距，接收线圈中感应电流的频率不变
B. 发射线圈和接收线圈的磁通量变化率相等
C. 了保护接收线圈不受损坏，可在接收线圈下再加装一个金属护板
D. 增大发射线圈与接收线圈的间距，发射线圈与接收线圈两端电压之比不变
8. 灵敏电流计的零刻度位于刻度盘中央，为了使灵敏电流计的指针在零刻度附近快速停下，实验小组的同学设计利用“电磁阻尼”来实现这一目的。他们设计了如图所示的甲、乙两种方案，甲方案和乙方案中的相同磁场均位于零刻度线下方，甲方案在指针转轴上装上扇形铝板，乙方案在指针转轴上装上扇形铝框，下列说法正确的是（ ）
A. 因为铝框较铝板质量小，所以乙方案比甲方案更加合理
B. 乙方案中，铝框小幅度摆动时一定会产生感应电流
C. 甲方案中，即使铝板摆动幅度很小，铝板中也能产生涡流
D. 因为穿过铝框的磁通量更大，所以乙方案更合理
9. “西电东送”是我国西部大开发的标志性工程之一．如图是远距离输电的原理图，假设发电厂的输出电压恒定不变，输电线的总电阻保持不变，两个变压器均为理想变压器．下列说法正确的是（ ）

A. 若输送总功率不变，当输送电压增大时，输电线路损失的热功率增大
B. 在用电高峰期，用户电压降低，输电线路损失的热功率增大
C. 当用户负载增多，升压变压器的输出电压会增大
D. 当用户负载增多，通过用户用电器的电流频率会增大
10. 笔记本电脑盖上屏幕，屏幕盖板上磁铁和主板机壳上“霍尔传感器”配合，使屏幕进入休眠模式，其工作原理如图所示。当电脑盖上屏幕时，相当于屏幕边缘的磁极靠近霍尔元件，已知该霍尔元件载流子为电子，以下说法正确的是（ ）
A. 盖上盖板， a端带正电
B. 打开盖板， a端带正电
C. 盖上屏幕过程中，a、b间电势差逐渐增大
D. 盖上屏幕过程中，a、b间电势差不变
11. 如图，质量为m的金属杆ab垂直放在水平导轨上，处在匀强磁场中，磁场方向与水平面成θ角斜向上。开关闭合后金属杆保持静止，正确表示金属杆受力示意图的是（从a端看）（ ）
A. B. C. D.
12. 关于课本内的插图，则（ ）

A. 图甲是电磁炮示意图，抛射体的发射速度与抛射体的质量无关
B. 图乙是速度选择器示意图，它不能判断带电粒子的电性
C. 图丙是质谱议示意图，打在底片相同位置处的带电粒子质量相同
D. 图丁是回旋加速器，增大交变电场的电压可以增大粒子的最大动能
13. 1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”．如图所示为一个“N磁单极子”形成的磁场，将一个半径为r、质量为m的导体线圈水平放置在该磁单极子的正上方，线圈所在位置的磁感应强度大小为B，与圆环相切的磁感线与竖直方向的夹角为30°，重力加速度大小为g，若线圈恰好在该位置悬浮，则线圈中电流的大小为（ ）
A. B. C. D.
二.填空题(每空2分,共18分)
14. 如图，光滑绝缘水平面上一正方形线圈以某初速度滑过一有界匀强磁场。磁场宽度大于线圈宽度。线圈滑入和滑出磁场的过程中，通过线圈横截面的电量分别为q1和q2，产生的焦耳热分别为Q1和Q2。则q1________q2，Q1________Q2（均选填“ < ”、“ = ”或“ > ”）。
15. 如图所示，L是一带铁芯的自感线圈，其直流电阻为零，电路中A和B是二个完全相同的灯泡。当开关S闭合一段时间，电路稳定时，A灯_________（填“亮”或“不亮”），当开关S断开瞬间，a点电势比b点电势________（填“高”或“低”）。
16. 100匝矩形线圈在匀强磁场中绕其垂直于磁场的一边匀速转动，产生如图所示的电动势。可知线圈转动的角速度__________rad/s。穿过线圈的磁通量最大值_________Wb（保留两位有效数字），此时的电动势值_________V。
17. 如图，在竖直向下的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道固定在水平面内，电阻不计。轨道端点间接有直流电源，内阻为r，电阻为R的金属导体棒垂直于放在轨道上，与轨道接触良好，向右做匀速运动（速度平行于），通过滑轮可以匀速提升重物，请简述该装置能量转化的情况：______________；写出一个用类似原理制作的机械：______________。

三.综合题(共30分。注意：列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。)
18. 利用如图甲所示的可拆变压器零部件，组装后通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系。
（1）(单选题)本实验要主要运用的科学方法是 ；
A. 等效替代法B. 控制变量法C. 整体隔离法D. 理想模型法
（2）(单选题)本实验可能要用到的测量仪器是 ：
A 直流电压表B. 交流电流表C. 多用电表D. 直流电流表
（3）(单选题)利用如图乙所示的装置，直接在原线圈的“0”和“800”两个接线柱之间接的交流电源，用电表测量副线圈的“0”和“400”两个接线柱之间的电压，则副线圈两端测得的电压可能是 。
A. 8.48VB. 4.24VC. 2.12VD. 0V
19. 某实验小组在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，从实验室器材柜中发现除导线之外还有以下8种器材可选用。请回答以下问题：
A. B. C. D.
E F. G. H.
（1）确定灵敏电流表指针偏转方向与电流流向的关系时，需要选用的实验仪器是______；
（2）进行实验探究时，需要选用的实验仪器是______；
（3）实验中，除了需要确定灵敏电流表指针偏转方向与电流流向的关系之外，还需要确定______；
（4）正确连接好实验电路，当N极插入线圈时，电流表的指针向右偏转，则条形磁铁的S极插入线圈的过程中，电流表的指针向______偏转（选填“左”或“右”）；
（5）如果希望实验现象更加明显，在不改变实验器材的前提下，可以如何操作？______。
20. 如图所示，一对平行的粗糙金属导轨固定于同一水平面上，导轨间，左端接有阻值电阻，右侧平滑连接一对弯曲的光滑轨道。水平导轨的整个区域内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小。一根质量，电阻的金属棱ab垂直放置于导轨上，在水平向右的恒力F作用下从静止开始运动，当金属棒通过位移时离开磁场时撤去外力F，接着金属棒沿弯曲轨道上升到最大高度处，已知金属棒与导轨间的动摩擦因数，导轨电阻不计，棒在运动过程中始终与轨道垂直且与轨道保持良好接触，在离开磁场前已达到最大速度。，求：
（1）金属棒运动的最大速率；
（2）金属棒在磁场中速度为时的加速度大小；
（3）金属棒在恒力F作用下向右运动的过程中，电阻R上产生的焦耳热。