茂名市电白区2023-2024学年高二下学期期中考试
物理
本试卷共15小题，满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1.答卷前，考生必须用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号填写在答题卡相应的位置上。
2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔或涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
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. “天宫课堂第四课”于2023年9月21日15时45分开课。神舟十六号航天员景海鹏，朱杨柱，桂海潮面向全国青少年进行太空科普授课，信号的传递主要利用天线发射和接收电磁波。下列说法正确的是（ ）
A. 麦克斯韦预言了电磁波的存在并通过实验成功验证
B. 在电磁波传播过程中，电场和磁场随时间和空间做周期性变化
C. 只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波
D. 电磁波频率高低不影响电磁波的发射
2. 速度选择器是质谱仪的重要组成部分，工作时电场和磁场联合作用，从各种速率的带电粒子中选择出具有一定速率的粒子。下列结构能成为速度选择器的是（ ）
A. B.
C. D.
3. 电磁轨道炮发射的基本原理图如图所示，两条平行的金属导轨充当传统火炮的炮管，弹丸放置在两导轨之间，并与导轨保持良好接触，当电磁炮中通过如图虚线所示的强电流时，轨道电流在弹丸处形成垂直于轨道平面的磁场，弹丸获得很大的加速度，最终高速发射出去，下列说法正确的是（ ）
A. 电磁炮的本质是一种大功率的发电机
B. 若通入与图示方向相反的电流，弹丸不能发射出去
C. 其他条件不变情况下，弹丸的质量越小，发射速度越大
D. 两导轨中的强电流（如图示）在导轨之间产生的磁场，方向竖直向下
4. 中国是目前世界上高速铁路运行里程最长的国家，如图已知“复兴号”高铁长度为400m，车厢高4m，正常行驶速度360km/h，假设地面附近地磁场的水平分量约为，将列车视为一整块导体，只考虑地磁场的水平分量，则“复兴号”列车在自西向东正常行驶的过程中（ ）
A. 车厢顶部电势高于车厢底部，电势差大小约为
B. 车厢顶部电势低于车厢底部，电势差大小约为
C. 车头电势高于车尾，电势差大小约为
D. 车头电势低于车尾，电势差大小约为
5. 如图所示，一个铝制易拉罐和强磁铁。易拉罐静置于光滑水平面上，下列说法正确的是（ ）
A. 当磁铁静置于易拉罐附近时，易拉罐会被磁铁吸引
B. 当磁铁静置于易拉罐附近时，易拉罐会发生静电感应
C. 当磁铁快速向易拉罐靠近时，易拉罐仍保持静止
D. 当磁铁快速向易拉罐靠近时，易拉罐会受到安培力作用
6. 如图甲为按压式发电手电筒。以一定的频率不断按压手柄时，其内置发电机会产生如图乙所示的交变电流。已知发电机内阻，与其串联的白炽灯泡额定电压为、阻值为。若该灯泡恰好正常发光，则此时发电机（ ）
A. 输出电流的有效值为 B. 输出电流的最大值为
C. 输出的交流电频率为 D. 输出的交流电频率为
7. 如图为远距离输电的原理图，已知升压变压器原、副线圈的匝数分别为、，两端电压分别为、，电流分别为、，升压变压器与降压变压器之间输电线上的总电阻为R，降压变压器原、副线圈的匝数分别为、，两端电压分别为、，电流分别为、。变压器均为理想变压器，若保持发电厂的输出电压不变，则下列说法正确的是（ ）
A. 无论用户端的负载如何增加，始终有
B. 输电线上损失的功率
C. 若用户端负载增加，那么电压变小
D. 输电线上的电流
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. 高压电线会发出嗡嗡声，原因之一是高压电线上的交变电流会产生交变磁场，在磁场作用下，导线会发生微小的振动，这种振动会引起空气振动，从而产生声波。为了研究这一现象，设计了如下实验：如图甲所示，两端固定在同一绝缘光滑水平面内距离较近的两根完全相同的平行弹性长直导线 MN和 PQ，不通电流时导线中点分别处于a、a’点，通入同向或反向等大电流后，两导线最近位置分别处于 b、b'点、最远位置分别处于c、c'点，两导线关于O点对称，仅考虑两导线之间磁场力引起导线形变，则下列说法正确的是（ ）
A. 当两导线通入同向等大电流Im时，两导线中点分别位于b、b'点
B. 当两导线通入反向等大电流Im时，O点处磁感应强度为零
C. ab>ac
D. 若两导线均通入图乙所示交变电流，则发声的频率与交变电流的频率相同
9. 电磁阻拦索是航空母舰的核心战斗力之一。如图所示为电磁阻拦系统的简化原理：舰载机通过绝缘阻拦索与金属棒ab一起在磁场中减速滑行至停止已知舰载机质量为M，金属棒ab质量为m，两者以共同速度v0进入磁场。轨道一端MP间所接电阻为R，其他电阻均不计。水平平行金属导轨MN与PQ间距离为L，轨道间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．除安培力外舰载机系统所受其他阻力均不计，则（ ）
A. 舰载机将做匀减速直线运动
B. 运动过程中，电阻R中的电流方向为M→R→P
C. 舰载机和金属棒一起运动的最大加速度为
D. 舰载机减速过程中金属棒ab中产生的焦耳热为
10. 图甲为某感温式火灾报警器，其简化电路如图乙所示。理想变压器原线圈接入电压有效值不变的正弦交流电源，副线圈连接报警系统，为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，为定值电阻，报警温度由滑动变阻器设定。当出现火情时，报警装置（图乙中未画出）通过检测流过的电流触发报警。则出现火情时（ ）
A. 副线圈两端电压不变 B. 原线圈输入功率变大
C. 通过的电流减小 D. 两端电压增大
三、非选择题：本题共5小题，共54分
11. 如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，在如下电路中，合上电键后可能出现的情况有：
（1）将A线圈中迅速插入铁芯时，灵敏电流计指针将向______（“左”或“右”）偏转。
（2）A线圈插入B线圈后，开关由闭合到断开时，灵敏电流计指针将向_______（“左”或“右”）偏转。
（3）A线圈插入B线圈后，闭合开关，将滑动变阻器触头从最左端滑到最右端，第一次快速滑动，第二次滑动较慢，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是_______；通过线圈导线横截面电荷量的大小关系是_______。（均填“大于”、“等于”或“小于”）
12. 某学习小组在探究变压器原、副线圈电压和匝数关系的实验中，采用了可拆式变压器，铁芯B安装在铁芯A上形成闭合铁芯，将原、副线圈套在铁芯A的两臂上，如图所示。
（1）下列说法正确的是（ ）
A．为保证实验安全，原线圈应接低压直流电源
B．变压器中铁芯是整块硅钢
C．保持原线圈电压及匝数不变，可改变副线圈的匝数，研究副线圈的匝数对输出电压的影响
D．变压器正常工作后，电能由原线圈通过铁芯导电输送到副线圈
N1/匝 100 100 200 200
N2/匝 200 400 400 800
U1/V 2.10 1.95 5.22 2.35
U2/V 4.28 8.00 10.60 9.64
（2）实验过程中，变压器的原、副线圈选择不同的匝数，利用多用电表测量相应电压，记录如下。由数据可知N1一定是____线圈的匝数。（填“原”或“副”）
根据表格中数据，在实验误差允许的范围内，可得出原副线圈两端电压与匝数的关系：___________
（3）学习小组观察实验室中一降压变压器的两个线圈的导线，发现导线粗细不同。结合以上实验结论，应将较细的线圈作为____________________线圈。（填“原”或“副”）
13. 如图所示，在倾角为θ＝30°斜面上，固定一宽L＝0.25 m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R。电源电动势E＝12 V，内阻r＝1 Ω，一质量m＝20 g的金 属棒ab与两导轨垂直并接触良好。整个装置处于磁感应强度B＝0.80 T、垂直于斜面向上的 匀强磁场中（导轨电阻不计）。金属棒电阻为R0=3Ω，金属棒与导轨之间是光滑的，取g＝10m/s2，要保持金属棒在 导轨上静止，求：
(1)金属棒所受到的安培力的大小；
(2)通过金属棒的电流的大小；
(3)滑动变阻器R接入电路中的阻值。
14. 如图所示，I、II、III为匀强电场和匀强磁场的理想边界，一束带负电粒子由静止状态从P点经过I、II间的电场加速后垂直边界II到达Q点，再经II、III间的磁场偏转后从边界III穿出，且粒子从磁场边界III穿出时速度方向与粒子入射磁场方向的夹角为30°。已知有界匀强磁场的磁感应强度大小为B，磁场宽度为d。粒子质量为m，电荷量为q，粒子的重力不计。求：
（1）粒子在磁场中运动时速度的大小；
（2）粒子在磁场中运动的时间t；
（3）P、Q两点间的电势差。
15. 有人设计了一种可测速的跑步机，测速原理如图所示，该机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极。电极间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有电压表和阻值为R的电阻。绝缘橡胶带上镀有间距为d的平行细金属条，金属条电阻为0.5R，磁场中始终仅有一根金属条，且与电极接触良好，不计金属电极和其余导线的电阻，若橡胶带匀速运动，电压表读数为U，求：
（1）橡胶带匀速运动的速率；
（2）一根金属条经过磁场区域安培力做的功；
（3）若从某根金属条刚进入磁场区域开始计时，一段时间R上产生热量，则一共有几根金属条通过磁场区域？
茂名市电白区2023-2024学年高二下学期期中考试
物理 简要答案
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题答案】
【答案】B
【2题答案】
【答案】B
【3题答案】
【答案】C
【4题答案】
【答案】A
【5题答案】
【答案】D
【6题答案】
【答案】A
【7题答案】
【答案】C
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题答案】
【答案】AC
【9题答案】
【答案】BC
【10题答案】
【答案】AB
三、非选择题：本题共5小题，共54分
【11题答案】
【答案】 ①. 右 ②. 左 ③. 大于 ④. 等于
【12题答案】
【答案】 ①. C； ②. 副； ③. 原副线圈两端电压U与匝数N成正比，即：； ④. 原
【13题答案】
【答案】(1) 0.1 N；(2)0.5A；(3)20 Ω
【14题答案】
【答案】（1）；（2）；（3）
【15题答案】
【答案】（1）；（2）；（3）9
