精品解析：山东省枣庄市第三中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷

枣庄三中2023～2024学年度高二年级期中质量检测考试 物理试题 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分．满分100分，考试用时90分钟。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目填涂在答题卡和答题纸规定的地方。 第Ⅰ卷（选择题，共40分） 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 第五代移动通信系统（5G）将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合起来，能为客户提供各种通信及信息服务，与4G相比，5G使用的电磁波频率更高。下列关于电磁波叙述正确的是（　　） A. 5G信号更容易发生明显的衍射现象 B. 电磁波不能产生偏振现象 C. 麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出磁场，空间将产生电磁波 D. 赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于5G使用的电磁波频率更高，与4G使用的电磁波相比其波长更短，所以更不容易发生衍射。故A错误； B．电磁波是横波，能产生偏振现象。故B错误； C．麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出恒定的磁场，空间不会产生电磁波。故C错误； D．赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论。故D正确。 故选D。 2. 如图所示的电路，电阻，电容，电感，电感线圈的电阻可以忽略。单刀双掷开关S置于“1”，电路稳定后，再将开关S从“1”拨到“2”，图中回路开始电磁振荡，振荡开始后时，下列说法正确的是（　　） A. 电容器正在放电 B. 电容器的上极板带负电 C. 电场能正在转化为磁场能 D. 穿过线圈L的磁感应强度方向向上，且正在逐渐增强 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】对LC振荡电路的周期为 则，即，此时电容器正在反向充电，电容器下极板带正电，上极板带负电，磁场能正在转化为电场能，因通过线圈的电流正在向下减弱，则穿过线圈L的磁感应强度方向向下，且正在逐渐减弱。 故选B。 3. 下列图片源于教科书。关于它们情景的说法中正确的是（　　） A. 图甲是磁电式电流表的内部结构图，里面的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，因为铝框中能产生感应电流，磁场对该感应电流的安培力使指针偏转 B. 图乙是动圈式扬声器的结构示意图，随声音变化的电流通过线圈，在安培力作用下线圈发生振动，从而带动纸盆振动发出声音，如果我们对着纸盆说话，扬声器不能把声音变成相应的电流 C. 图丙是闭合线圈竖直向下通过水平放置的条形磁铁，闭合线圈在A位置的加速度小于，在（该位置与磁感线平行）位置的加速度等于，在位置的加速度大于 D. 图丁是两根空心铝管，左管完好，右管右侧开有竖直裂缝，现让一块磁性很强的小磁铁依次从两管上端由静止释放，小磁铁在左侧铝管中受到阻碍而缓慢下落，在右侧铝管中比在左侧铝管中下落的快 【答案】D 【解析】 【详解】A．磁电式电流表里面的线圈常常用铝框做骨架，因为铝框在磁场中转动时能产生阻尼，让线圈快速稳定下来，A错误； B．动圈式扬声器也可以当话筒使用，声音使纸盆振动，带动线圈切割磁感线，从而产生感应电流，B错误； C．闭合线圈从A到B过程和从B到C过程，磁通量均有发生变化，产生感应电流，据楞次定律的推论可知，线框受到的安培阻力的作用使线框在A、C位置的加速度均小于，经过位置瞬间，由于线框恰好与磁感线平行，磁通量不变，感应电流为零，没有受到安培力作用，故加速度等于，C错误； D．小磁铁在左侧铝管中下落过程，使闭合铝管中的磁通量发生变化，产生感应电流，相互作用的安培阻力使小磁铁缓慢下落，而在右侧铝管中下落时，由于铝管没有闭合，不会产生感应电流，故小磁铁自由下落，即在右侧比在左侧小磁铁下落的快，D正确。 故选D。 4. 如图甲为电动汽车无线充电原理图，M为受电线圈，N为送电线圈。图乙为受电线圈M的示意图，线圈匝数为n、电阻为r、横截面积为S，a、b两端连接车载变流装置，磁场平行于线圈轴线方向穿过线圈．下列说法正确的是（　　） A. 当线圈N接入恒定电流时，能为电动汽车充电 B. 当线圈N接入正弦式交变电流时，线圈M两端产生恒定电压 C. 当线圈N在M中产生的磁感应强度B竖直向上且增加时，有电流从b端流出 D. 充电时，时间内线圈M中磁感应强度大小均匀增加，则M两端电压小于 【答案】D 【解析】 【详解】A．若送电线圈N接入恒定电流，则产生的磁场不变化，受电线圈M中的磁通量没有发生变化，故无法产生感应电流，不能为电动汽车充电。故A错误； B．当线圈N接入正弦式交变电流时，受电线圈M中的磁通量按正弦式规律变化，故M两端产生正弦式交变电压。故B错误； C．当穿过线圈M的磁感应强度向上增加时，根据楞次定律，感应电流的磁场方向向下，故感应电流方向从b向a，即电流从a端流出。故C错误； D．根据法拉第电磁感应定律，有 设受电线圈外接电路的电阻为R，由闭合电路的欧姆定律得M两端的电压 故D正确。 故选D。 5. 如图，矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴匀速转动，沿着方向观察，线圈沿逆时针方向转动．已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为，ad边的边长为，线圈电阻为R，转动的角速度为，当线圈转至图示位置时开始计时（　　） A. 图示位置为线圈的中性面 B. 线圈中的感应电动势表达式为 C. 线圈转动一周外力做的功为 D. 图示位置线圈ad边所受外力的大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．线圈平面与磁场垂直为中性面，图示位置为与中性面垂直的面，故A错误； B．图示时刻线圈与磁场平行，感应电动势最大，此时线圈中的感应电动势为 从线圈经过图示位置开始计时，线圈内的电动势随时间变化的函数关系式为 故B错误； C．感应电动势的有效值 线圈转动一周，外力做的功等于在一个周期内产生的热量 故C错误； D．此时感应电流线圈ad边所受安培力的大小 其中 得 故D正确。 故选D。 6. 如图甲所示的电路中，灯泡电阻为R，、为完全相同的电流传感器（内阻不计）。闭合开关K，得到如图乙所示的图像，电源电动势为E，内阻r，则（　　） A. B. C. 断开开关时，小灯泡会明显闪亮后逐渐熄灭 D. 闭合开关时，自感线圈中电流为零，其自感电动势也为零 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由图乙可知，当t=t0时，自感线圈中电流为零，流过灯泡支路的电流为I1，根据闭合回路欧姆定律有 当t=t1时，电路稳定，两支路电流相等为，根据闭合回路欧姆定律有 联立，解得 ， 故A正确；B错误； C．由图乙可知，电路稳定后，两支路电流相等，则断开开关时，小灯泡不会闪亮，而逐渐熄灭。故C错误； D．闭合开关时，自感线圈中电流为零，但由于电流变化，自感电动势不为零。故D错误。 故选A。 7. 如图，x轴正半轴与虚线所围区域内存在着磁感应强度大小为B的匀强磁场，方向垂直纸面向里。甲、乙两粒子分别从距x轴h与2h的高度以速率v0平行于x轴正向进入磁场，并都从P点离开磁场，OP=h。则甲、乙两粒子比荷的比值为（不计重力，sin37°=0.6，cos37°=0.8）（　　） A. 32：41 B. 56：41 C. 64：41 D. 41：28 【答案】C 【解析】 【详解】甲粒子从高的位置水平水平飞入磁场，运动的轨迹如图所示 甲粒子圆周运动的半径为，在中根据勾股定理可知 则 在中，根据几何关系可知 解得 乙粒子从高的高度水平飞入磁场，转过圆周从点飞出 则乙粒子运动的半径为 洛伦兹力提供向心力 解得 可知粒子运动的半径与粒子的比荷成反比，所以甲、乙两粒子比荷的比值为 故选C。 8. 如图，P、Q是两根固定在水平面内的光滑平行金属导轨，间距为L，导轨足够长且电阻可忽略不计。图中EFGH矩形区域有一方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。在时刻，两均匀金属棒a、b分别从磁场边界EF、GH进入磁场，速度大小均为；一段时间后，流经a棒的电流为0，此时，b棒仍位于磁场区域内。已知金属棒a、b由相同材料制成，长度均为L，电阻分别为R和，a棒的质量为m。在运动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，a、b棒没有相碰，则下列说法不正确的是（　　） A. 时刻a棒加速度大小为 B. 时刻b棒的速度大小为 C. 时间内，通过a棒横截面的电荷量与通过b棒横截面的电荷量相等 D. 时间内，a棒产生的焦耳热为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题知，在时刻，a进入磁场的速度方向向右，b的速度方向向左，根据右手定则可知，a产生的感应电流方向是E到F，b产生的感应电流方向是H到G，即两个感应电流方向相同，所以流过a、b的感应电流是两个感应电流之和，则有 对a，根据牛顿第二定律有 解得 故A正确，与题意不符； B．根据左手定则，可知a受到的安培力向左，b受到的安培力向右，由于流过a、b的电流一直相等，故两个力大小相等，则a与b组成的系统动量守恒。由题知，时刻流过a的电流为零时，说明a、b之间的磁通量不变，即a、b在时刻达到了共同速度，设为v。由题知，金属棒a、b相同材料制成，长度均为L，电阻分别为R和2R，根据电阻定律有 ， 解得 已知a的质量为m，设b的质量为，则有 联立，解得 取向右为正方向，根据系统动量守恒有 解得 故B正确，与题意不符； C．在时间内，根据 因通过两棒的电流时刻相等，所用时间相同，故通过两棒横截面的电荷量相等。故C正确，与题意不符； D．在时间内，对a、b组成的系统，根据能量守恒有 解得回路中产生的总热量为 对a、b，根据焦耳定律有 因a、b流过的电流一直相等，所用时间相同，故a、b产生的热量与电阻成正比，即 又 解得a棒产生的焦耳热为 故D错误，与题意相符。 本题选错误的故选D。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 有一根质量为m、长度为d的通有水平向里的电流I的导体棒，被长度为L的轻质绝缘细线悬挂在天花板上，处于静止，此时在此空间加上竖直向下的匀强磁场，若保持导体棒中的电流I始终不变，细线偏离竖直方向的夹角最大为60°，则（  ） A. 磁场的磁感应强度大小为 B. 磁场的磁感应强度大小为 C. 在导体棒摆动过程中细线上拉力最大为 D. 在导体棒摆动过程中细线上拉力最大为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．类比重力场可知，导体棒静止在磁场和重力场中时细线与竖直方向夹角为θ，细线摆动时与竖直方向夹角最大为 2θ=60° 根据平衡有 解得 故A正确，B错误； CD．类比重力场可知导体棒在经过平衡位置时细线上拉力最大，设为，重力和安培力的合力为 经过平衡位置时速度大小设为v，应用动能定理有 应用向心力公式 解得 故C正确，D错误。 故选AC。 10. 回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展。回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的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以忽略不计．磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为，在加速器中被加速，设粒子初速度为零，加速电压为U，加速过程中不考虑重力作用和相对论效应。下列说法正确的是（　　） A. 粒子在回旋加速器中运动时，随轨道半径r的增大，盒中相邻轨道的半径之差减小 B. 粒子从静止开始加速到出口处所需的时间约为 C. 粒子能获得最大动能跟加速器磁感应强度有关 D. 加速电压越大粒子能获得的最大动能越大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据，可知带电粒子第n次和和第n+1次经过加速后的速度比为 由知，带电粒子第n次和第n+1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比 n越大，半径之差越小，故A正确； B．由和，可知 两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计，则时间为粒子在磁场中运动的时间，磁场中运动的周期，则粒子从静止开始加速到出口处所需的时间约为 故B错误； CD．根据，可得 则带电粒子离开回旋加速器时获得动能为 故最后的动能与磁场磁感应强度B有关，与电场加速电压无关，故C正确，D错误。 故选AC。 11. 如图所示，理想变压器的原线圈与稳定的正弦交流电源相连（电源内阻不计），原、副线圈匝数比为，电压表和电流表均为理想电表，为定值电阻，为滑动变阻器。当滑片向左滑动时，电压表、电流表的示数变化分别用、、、表示，以下说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AB 【解析】 【详解】正弦交流电源电压稳定，有 所以有 根据变压器的规律可知，理想变压器原、副线圈电压变化量之比 原、副线圈电流变化量之比 所以有 故AB正确；CD错误。 故选AB。 12. 如图所示，空间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一带电荷量为q、质量为m的带正电小球从磁场中某点P由静止释放，其运动轨迹是一条摆线。小球的运动实际上是竖直平面内沿逆时针方向的匀速圆周运动和水平向右的匀速直线运动的合运动，重力加速度为g。已知轨迹上某点的曲率半径为在极限情况下，通过该点和轨迹上紧邻该点两侧的两点作出的圆的半径。则下列说法正确的是（　　） A. 小球运动到最低点时的速度为 B. 小球运动到最低点时轨迹的曲率半径为 C. 小球第一次运动到最低点时，距离释放点的竖直距离为 D. 小球从释放到第一次经过最低点所需时间为 【答案】C 【解析】 【详解】A．因为小球的运动实际上是竖直平面内沿逆时针方向、速度大小为v的匀速圆周运动和水平向右、速度大小为v的匀速直线运动的合运动，故小球在最高点做圆周运动的分速度水平向左，做直线运动的分速度水平向右，合速度为0，根据匀速直线运动有 可得分速度 在最低点时的速度是两分速度的矢量和，为2v，既 故A错误； B．设在最低点时轨迹的曲率半径为R，则有 可解得曲率半径 故B错误； C．小球在运动过程中洛伦兹力不做功，机械能守恒， 有 可得 故C正确； D．小球从释放到第一次经过最低点的过程中，只运动了半个圆周，则运动时间 故D错误。 故选C。 第Ⅰ卷（非选择题，共60分） 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图甲所示。 （1）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是__________。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 演绎法 D. 理想实验法 （2）用学生电源给原线圈供电，用多用表测量副线圈两端电压，下列操作正确的是__________。 A. 原线圈接直流电压，电表用直流电压挡 B. 原线圈接直流电压，电表用交流电压挡 C. 原线圈接交流电压，电表用直流电压挡 D. 原线圈接交流电压，电表用交流电压挡 （3）在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间（接入匝数为800匝），用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱（接入匝数为400匝）之间的电压为，则原线圈的输入电压可能为__________。 A. B. C. D. （4）图乙为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与一理想变压器的原线圈连接；一可变电阻R与该变压器的副线圈连接，原、副线圈的匝数分别为、。在交流电源的电压有效值不变的情况下，调节可变电阻R的过程中，当__________时，R获得的功率最大。 【答案】（1）A （2）D （3）D （4） 【解析】 【小问1详解】 为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法为控制变量法。 故选A。 【小问2详解】 变压器的工作原理是互感，故原线圈接交流电压，输出电压也是交流电源，电表用交流电压挡。故ABC错误；D正确。 故选D。 【小问3详解】 若是理想变压器，则有变压器线圈两端的电压与匝数的关系 若变压器的原线圈接“0”和“8”两个接线柱，副线圈接“0”和“4”两个接线柱，可知原副线圈的匝数比为2:1，副线圈的电压为3V，则原线圈的电压为 考虑到不是理想变压器，有漏磁等现象，则原线圈所接的电源电压大于6V，可能为7V。 故选D。 【小问4详解】 把变压器和R等效为一个电阻R1，R0当做电源内阻，当内外电阻相等时，即 R1=R0 此时，输出功率最大，根据 得 将公式 代入上式，可得 从而得出 时获得的功率最大。 14. 电阻应变式称重传感器的工作原理如下：弹性体在外力作用下发生弹性形变，使粘贴在其表面的电阻应变片也发生形变，同时引起阻值的变化，再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号，从而将外力变换为电信号．电阻应变式称重传感器的结构如图(a)所示，弹性体的一端固定，另一端安装测力钩，在它的上下表面共粘贴4个应变片R1、R2、R3、R4.测量电路图如图(b)所示，未发生形变时，应变片的阻值均为R=800Ω,当弹性体受到向上的拉力作用发生形变时，上表面压缩，R1、R2阻值变小，下表面拉伸，R3、R4阻值增大．已知每个应变片阻值的变化量与拉力F的变化规律均为,其中k=5Ω/N;电路中电源电动势E=8.0V,内阻不计． 完成下列填空： (1)当测力钩不受力拉力时，图(b)中_________； (2)当向上施加拉力时，______0 (选填“>”、“<”"或者“=”) (3)若电压表的示数为1.0V,则该传感器受到的力的大小为__________N． 【答案】 ①. (1) 0 ②. (2) > ③. (3) 20 【解析】 【详解】（1）当测力钩不受力拉力时，四个电阻的阻值均相等，则图(b)中UAB=0. （2）当向上施加拉力时，R1、R2阻值变小， R3、R4阻值增大，此时R1两端的电压减小，则A点电势升高；R3两端的电压变大，则B点电势降低；则UAB>0. （3）若电压表的示数为1.0V，则弹性体向上施加拉力，设此时R1和R2分别为800-∆R，则R3和R4分别为800+∆R，由电路可知：，其中，解得∆R=100Ω， 则根据ΔR=kF可得受到的力的大小为. 点睛：此题的关键是搞清实验的原理，知道电路的结构以及AB两点电势差的求解方法. 15. 如图所示，在倾角为的光滑斜面上，放置一质量为m的导体棒，棒长为L，棒中通有垂直纸面向里的电流，电流大小为I。若使金属棒静止在斜面上。求： （1）金属棒对斜面压力为零时的磁感应强度的最小值及方向； （2）磁感应强度的最小值。 【答案】（1），方向水平向左；（2） 【解析】 详解】（1）导体棒对斜面无压力时，安培力竖直向上，与重力平衡 故根据左手定则，B的方向水平向左时磁感应强度最小。又 磁感应强度的大小 （2）对导体棒，受重力、安培力和支持力，其中重力的大小和方向均不变，支持力方向不变。根据平衡条件，当安培力平行斜面向上时，安培力最小，为 此种情况下当B的方向垂直斜面向下时磁感应强度最小，即 得 16. 如图所示，理想变压器的原副线圈匝数分别为、，在原副线圈的回路中分别接有阻值为、的电阻，原线圈一侧接在电压为的正弦交流电上。 （1）若，，求原线圈两端的电压； （2）若，则为多大时，副线圈两端能获得最大电压，最大电压为多少？ 【答案】（1）；（2），最大电压为 【解析】 【详解】（1）若，，则有 ， 联立可得 ， 原线圈电路有 联立解得原线圈两端的电压为 （2）若，设 则有 ， 分析原线圈电路有 当 解得 此时副线圈两端能获得最大电压，为 17. 如图所示，电阻不计的光滑金属导轨由弯轨AB、FG和直窄轨BC、GH以及直宽轨DE、IJ组合而成，AB、FG段为竖直平面内的圆弧，半径相等，分别在B、G两点与窄轨BC、GH相切，窄轨和宽轨均处于同一水平面内，相邻段互相垂直，窄轨间距为L，宽轨间距为．窄轨和宽轨之间均有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度分别为B和．由同种材料制成的相同金属直棒a、b始终与导轨垂直且接触良好，两棒的长度均为，质量分别为m和，其中b棒电阻为R．初始时b棒静止于导轨BC段某位置，a棒由距水平面高h处自由释放。已知b棒刚到达C位置时的速度为a棒刚到达B位置时的，重力加速度为g，求： （1）b棒刚到达C位置要进入宽轨道前a棒的速度； （2）若a棒到达宽轨前已做匀速运动，则b棒从刚滑上宽轨到第一次达到匀速的过程中产生的焦耳热。（结果均可用分式表示） 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设a棒到B处时速度为v0，从A到B，根据动能定理有 解得 设b棒运动到C位置时，a、b棒的速度分别为v1、v2，根据动量守恒定律有 mv0=mv1+2mv2 根据题意有 联立得 （2）设a、b棒匀速运动的速度分别为v3和v4，则 BLv3=4BLv4 即 v3=4v4 对a棒，以向右为正方向，根据动量定理有 -BILΔt=mv3-mv1 对b棒，以向右为正方向，根据动量定理有 4BILΔt=2mv4-2mv2 得 根据能量守恒有 代入数据可得 根据 可得 因b的电阻为R，可得a的电阻为2R，而a棒接入电路的电阻为R，则根据焦耳定律可得，b棒从刚滑上宽轨到第一次达到匀速的过程中产生的焦耳热 18. 如图甲，空间直角坐标系中，界面M、从荧光屏N均与平面平行，界面M将空间分为区域I和区域II两部分，界面M与平面间距离为L，轴与界面M相交于O1，与荧光屏N交于O2，在荧光屏上建立图示坐标系。区域I空间有与轴平行向上的匀强电场，区域II空间先后有沿z轴正方向和x轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小随时间变化规律如图乙（B0已知，界面在磁场中）。两个电荷量均为q、质量均为m的带正电粒子分别从y轴正半轴上的两点沿z轴正方向先后射出，两粒子射出位置的y坐标之比，经过区域I，两粒子同时到达O1点，其中粒子到达O1点时速度大小为v0，与z轴正方向间夹角；在O1点有一调速装置，使经过O1点的粒子只保留y轴方向的速度分量；t=0时刻两粒子从O1点沿y轴负向射出，经过区域II，粒子刚好能打到荧光屏N上，粒子在时刻打到荧光屏上。不计粒子重力，不考虑场的边缘效应，求： （1）区域I内电场强度E的大小； （2）界面M与荧光屏N间的距离d； （3） 粒子打在荧光屏上的位置坐标（）。 【答案】（1）；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）对于粒子a，设经时间t1到达点，在点沿y轴方向速度分量，有 解得 （2）对于粒子a，时间内在界面内的Bz磁场中运动半周，然后垂直x轴在射入Bx磁场，运动轨迹与荧光屏相切，设在Bx磁场中做圆周运动半径为ra，有 解得 （3）设b粒子在点沿y轴方向速度分量为，在界面内的Bz磁场和Bx磁场中运动半径为，有 b粒子在Bx磁场中运动运动时间，有 在Bx磁场中运动轨迹如图所示，由几何关系得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 枣庄三中2023～2024学年度高二年级期中质量检测考试 物理试题 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分．满分100分，考试用时90分钟。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目填涂在答题卡和答题纸规定的地方。 第Ⅰ卷（选择题，共40分） 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 第五代移动通信系统（5G）将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合起来，能为客户提供各种通信及信息服务，与4G相比，5G使用的电磁波频率更高。下列关于电磁波叙述正确的是（　　） A. 5G信号更容易发生明显的衍射现象 B. 电磁波不能产生偏振现象 C. 麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出磁场，空间将产生电磁波 D. 赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论 2. 如图所示的电路，电阻，电容，电感，电感线圈的电阻可以忽略。单刀双掷开关S置于“1”，电路稳定后，再将开关S从“1”拨到“2”，图中回路开始电磁振荡，振荡开始后时，下列说法正确的是（　　） A. 电容器正在放电 B. 电容器的上极板带负电 C. 电场能正在转化为磁场能 D. 穿过线圈L磁感应强度方向向上，且正在逐渐增强 3. 下列图片源于教科书。关于它们情景的说法中正确的是（　　） A. 图甲是磁电式电流表的内部结构图，里面的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，因为铝框中能产生感应电流，磁场对该感应电流的安培力使指针偏转 B. 图乙是动圈式扬声器的结构示意图，随声音变化的电流通过线圈，在安培力作用下线圈发生振动，从而带动纸盆振动发出声音，如果我们对着纸盆说话，扬声器不能把声音变成相应的电流 C. 图丙是闭合线圈竖直向下通过水平放置的条形磁铁，闭合线圈在A位置的加速度小于，在（该位置与磁感线平行）位置的加速度等于，在位置的加速度大于 D. 图丁是两根空心铝管，左管完好，右管右侧开有竖直裂缝，现让一块磁性很强的小磁铁依次从两管上端由静止释放，小磁铁在左侧铝管中受到阻碍而缓慢下落，在右侧铝管中比在左侧铝管中下落的快 4. 如图甲为电动汽车无线充电原理图，M为受电线圈，N为送电线圈。图乙为受电线圈M示意图，线圈匝数为n、电阻为r、横截面积为S，a、b两端连接车载变流装置，磁场平行于线圈轴线方向穿过线圈．下列说法正确的是（　　） A. 当线圈N接入恒定电流时，能为电动汽车充电 B. 当线圈N接入正弦式交变电流时，线圈M两端产生恒定电压 C. 当线圈N在M中产生的磁感应强度B竖直向上且增加时，有电流从b端流出 D. 充电时，时间内线圈M中磁感应强度大小均匀增加，则M两端电压为小于 5. 如图，矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴匀速转动，沿着方向观察，线圈沿逆时针方向转动．已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为，ad边的边长为，线圈电阻为R，转动的角速度为，当线圈转至图示位置时开始计时（　　） A. 图示位置为线圈的中性面 B. 线圈中的感应电动势表达式为 C. 线圈转动一周外力做的功为 D. 图示位置线圈ad边所受外力的大小为 6. 如图甲所示的电路中，灯泡电阻为R，、为完全相同的电流传感器（内阻不计）。闭合开关K，得到如图乙所示的图像，电源电动势为E，内阻r，则（　　） A. B. C. 断开开关时，小灯泡会明显闪亮后逐渐熄灭 D. 闭合开关时，自感线圈中电流为零，其自感电动势也为零 7. 如图，x轴正半轴与虚线所围区域内存在着磁感应强度大小为B的匀强磁场，方向垂直纸面向里。甲、乙两粒子分别从距x轴h与2h的高度以速率v0平行于x轴正向进入磁场，并都从P点离开磁场，OP=h。则甲、乙两粒子比荷的比值为（不计重力，sin37°=0.6，cos37°=0.8）（　　） A. 32：41 B. 56：41 C. 64：41 D. 41：28 8. 如图，P、Q是两根固定在水平面内的光滑平行金属导轨，间距为L，导轨足够长且电阻可忽略不计。图中EFGH矩形区域有一方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。在时刻，两均匀金属棒a、b分别从磁场边界EF、GH进入磁场，速度大小均为；一段时间后，流经a棒的电流为0，此时，b棒仍位于磁场区域内。已知金属棒a、b由相同材料制成，长度均为L，电阻分别为R和，a棒的质量为m。在运动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，a、b棒没有相碰，则下列说法不正确的是（　　） A. 时刻a棒加速度大小为 B. 时刻b棒速度大小为 C. 时间内，通过a棒横截面的电荷量与通过b棒横截面的电荷量相等 D. 时间内，a棒产生的焦耳热为 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 有一根质量为m、长度为d的通有水平向里的电流I的导体棒，被长度为L的轻质绝缘细线悬挂在天花板上，处于静止，此时在此空间加上竖直向下的匀强磁场，若保持导体棒中的电流I始终不变，细线偏离竖直方向的夹角最大为60°，则（  ） A. 磁场的磁感应强度大小为 B. 磁场的磁感应强度大小为 C. 在导体棒摆动过程中细线上拉力最大为 D. 在导体棒摆动过程中细线上拉力最大为 10. 回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展。回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的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以忽略不计．磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为，在加速器中被加速，设粒子初速度为零，加速电压为U，加速过程中不考虑重力作用和相对论效应。下列说法正确的是（　　） A. 粒子在回旋加速器中运动时，随轨道半径r的增大，盒中相邻轨道的半径之差减小 B. 粒子从静止开始加速到出口处所需的时间约为 C. 粒子能获得最大动能跟加速器磁感应强度有关 D. 加速电压越大粒子能获得的最大动能越大 11. 如图所示，理想变压器的原线圈与稳定的正弦交流电源相连（电源内阻不计），原、副线圈匝数比为，电压表和电流表均为理想电表，为定值电阻，为滑动变阻器。当滑片向左滑动时，电压表、电流表的示数变化分别用、、、表示，以下说法正确的是（　　） A. B. C. D. 12. 如图所示，空间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一带电荷量为q、质量为m的带正电小球从磁场中某点P由静止释放，其运动轨迹是一条摆线。小球的运动实际上是竖直平面内沿逆时针方向的匀速圆周运动和水平向右的匀速直线运动的合运动，重力加速度为g。已知轨迹上某点的曲率半径为在极限情况下，通过该点和轨迹上紧邻该点两侧的两点作出的圆的半径。则下列说法正确的是（　　） A. 小球运动到最低点时的速度为 B. 小球运动到最低点时轨迹的曲率半径为 C. 小球第一次运动到最低点时，距离释放点的竖直距离为 D. 小球从释放到第一次经过最低点所需时间为 第Ⅰ卷（非选择题，共60分） 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图甲所示。 （1）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是__________。 A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 演绎法 D. 理想实验法 （2）用学生电源给原线圈供电，用多用表测量副线圈两端电压，下列操作正确的是__________。 A. 原线圈接直流电压，电表用直流电压挡 B. 原线圈接直流电压，电表用交流电压挡 C. 原线圈接交流电压，电表用直流电压挡 D. 原线圈接交流电压，电表用交流电压挡 （3）在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间（接入匝数为800匝），用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱（接入匝数为400匝）之间的电压为，则原线圈的输入电压可能为__________。 A. B. C. D. （4）图乙为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与一理想变压器的原线圈连接；一可变电阻R与该变压器的副线圈连接，原、副线圈的匝数分别为、。在交流电源的电压有效值不变的情况下，调节可变电阻R的过程中，当__________时，R获得的功率最大。 14. 电阻应变式称重传感器的工作原理如下：弹性体在外力作用下发生弹性形变，使粘贴在其表面的电阻应变片也发生形变，同时引起阻值的变化，再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号，从而将外力变换为电信号．电阻应变式称重传感器的结构如图(a)所示，弹性体的一端固定，另一端安装测力钩，在它的上下表面共粘贴4个应变片R1、R2、R3、R4.测量电路图如图(b)所示，未发生形变时，应变片的阻值均为R=800Ω,当弹性体受到向上的拉力作用发生形变时，上表面压缩，R1、R2阻值变小，下表面拉伸，R3、R4阻值增大．已知每个应变片阻值的变化量与拉力F的变化规律均为,其中k=5Ω/N;电路中电源电动势E=8.0V,内阻不计． 完成下列填空： (1)当测力钩不受力拉力时，图(b)中_________； (2)当向上施加拉力时，______0 (选填“>”、“<”"或者“=”) (3)若电压表的示数为1.0V,则该传感器受到的力的大小为__________N． 15. 如图所示，在倾角为的光滑斜面上，放置一质量为m的导体棒，棒长为L，棒中通有垂直纸面向里的电流，电流大小为I。若使金属棒静止在斜面上。求： （1）金属棒对斜面压力为零时的磁感应强度的最小值及方向； （2）磁感应强度的最小值。 16. 如图所示，理想变压器的原副线圈匝数分别为、，在原副线圈的回路中分别接有阻值为、的电阻，原线圈一侧接在电压为的正弦交流电上。 （1）若，，求原线圈两端的电压； （2）若，则为多大时，副线圈两端能获得最大电压，最大电压为多少？ 17. 如图所示，电阻不计的光滑金属导轨由弯轨AB、FG和直窄轨BC、GH以及直宽轨DE、IJ组合而成，AB、FG段为竖直平面内的圆弧，半径相等，分别在B、G两点与窄轨BC、GH相切，窄轨和宽轨均处于同一水平面内，相邻段互相垂直，窄轨间距为L，宽轨间距为．窄轨和宽轨之间均有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度分别为B和．由同种材料制成的相同金属直棒a、b始终与导轨垂直且接触良好，两棒的长度均为，质量分别为m和，其中b棒电阻为R．初始时b棒静止于导轨BC段某位置，a棒由距水平面高h处自由释放。已知b棒刚到达C位置时的速度为a棒刚到达B位置时的，重力加速度为g，求： （1）b棒刚到达C位置要进入宽轨道前a棒的速度； （2）若a棒到达宽轨前已做匀速运动，则b棒从刚滑上宽轨到第一次达到匀速过程中产生的焦耳热。（结果均可用分式表示） 18. 如图甲，空间直角坐标系中，界面M、从荧光屏N均与平面平行，界面M将空间分为区域I和区域II两部分，界面M与平面间距离为L，轴与界面M相交于O1，与荧光屏N交于O2，在荧光屏上建立图示坐标系。区域I空间有与轴平行向上的匀强电场，区域II空间先后有沿z轴正方向和x轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小随时间变化规律如图乙（B0已知，界面在磁场中）。两个电荷量均为q、质量均为m的带正电粒子分别从y轴正半轴上的两点沿z轴正方向先后射出，两粒子射出位置的y坐标之比，经过区域I，两粒子同时到达O1点，其中粒子到达O1点时速度大小为v0，与z轴正方向间夹角；在O1点有一调速装置，使经过O1点的粒子只保留y轴方向的速度分量；t=0时刻两粒子从O1点沿y轴负向射出，经过区域II，粒子刚好能打到荧光屏N上，粒子在时刻打到荧光屏上。不计粒子重力，不考虑场的边缘效应，求： （1）区域I内电场强度E的大小； （2）界面M与荧光屏N间的距离d； （3） 粒子打在荧光屏上的位置坐标（）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$