内容正文:
2025~2026学年度第二学期高二年级期中质量检测考试
物理试题
注意事项:
1.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、班级、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上,认真核对条形码上姓名考号等信息无误后将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答第Ⅰ卷时,每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂墨,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,考生用0.5毫米黑色签字笔按答题要求将答案、计算步骤、过程填写在答题卡相应位置上,写在试卷上无效。
4.考试结束,将答题卡交回。
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
本卷共12小题。其中1-8题为单选题,在每小题给出的四个选项中,只有一个项是符合题目要求的,每小题3分,共24分。9-12题为多选题,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分,共16分。
1. 2025年10月31日23时44分,搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,张陆、武飞、张洪章三名航天员顺利进入中国空间站,两个航天员乘组完成中国航天史上第7次“太空会师”。航天员“太空会师”的画面通过电磁波传输到地面接收站,下列关于电磁波的说法正确的是( )
A. 科学家麦克斯韦在1886年首先通过实验捕捉到了电磁波
B. 电磁波是由周期性变化的电场和磁场相互激发形成的
C. 电磁波源消失后电磁波会立即消失
D. 太空中航天员讲话时画面与声音同步,说明电磁波与声波具有相同的传播速度
【答案】B
【解析】
【详解】A.麦克斯韦仅从理论上预言了电磁波的存在,是赫兹首次通过实验捕捉到电磁波,故A错误;
B.周期性变化的电场会激发周期性变化的磁场,周期性变化的磁场又会激发周期性变化的电场,二者相互交替激发、向远处传播即形成电磁波,故B正确;
C.电磁波是一种独立的物质,可以脱离波源传播,波源消失后,已经产生的电磁波会继续向远处传播,不会立即消失,故C错误;
D.声波是机械波,无法在真空的太空中传播,且电磁波在真空中传播速度为,远大于声波在空气中约340m/s的传播速度。太空中声音和画面信息都是通过电磁波传输到地面,因此实现同步,并非电磁波和声波传播速度相同,故D错误。
故选B。
2. 某兴趣小组设计了一款金属探测仪,探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路,其原理图如图所示。当探测仪检测到金属物体时,金属物体中的涡流会影响原来的电磁场,探测仪检测到这个变化就会使蜂鸣器发出声响。已知某时刻线圈中的磁场方向和电容器中的电场方向如图所示,下列说法正确的是( )
A. 电容器正在充电
B. 磁场能正在减小
C. 若增大电容器两板间的距离,则发射的电磁波频率变小
D. 若减小线圈的自感系数L,则发射的电磁波波长变短
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据图中磁场方向结合右手螺旋定则可知,此时电流方向沿顺时针方向,由下极板流向上极板,且下极板带正电,所以此时电容器正在放电,电容器两板间的电压正在减小,电容器中的电场能减小,线圈中磁场能增大,故AB错误;
C.若增大电容器两板间的距离,根据
可知电容减小,根据
可知发射的电磁波频率变大,故C错误;
D.根据
若LC振荡电路中的自感系数变小,其振荡频率变大,根据
可知发射的电磁波波长变短,故D正确。
故选D。
3. 在弹簧测力计下面悬挂一边长为L,质量为m的正六边形粗细均匀铜线框abcdef,将顶点f、a两点通过轻质导线连接在一直流电源上,通电后,弹簧测力计的示数增大了2mg,g为重力加速度。下列说法正确的是( )
A. f点接直流电源的正极
B. 轻质导线中的电流为
C. ef段导线所受安培力大小为mg
D. 若将磁场上边界移至be连线处,弹簧测力计的示数不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.弹簧测力计的示数增大了2mg,说明正六边形线框受到的安培力向下,根据左手定则可知,f点接电源的正极,故A正确;
B.由题意可知正六边形线框在磁场中的有效长度为L,根据题意可得
故轻质导线中的电流为,故B错误;
C.ef边和af边受到的安培力大小相等,设af的电阻为R,由电阻定律可知abcdef的电阻为5R,因为轻质导线中的电流为I,则af中的电流为,abcdef中的电流为,ef段导线中的电流为,则ef段导线所受安培力大小为,故C错误;
D.若将磁场上边界移至be连线处,正六边形线框abef和bcde在磁场中的有效长度为2L,安培力方向都向下,所以弹簧测力计的示数变大,故D错误。
故选A。
4. 如图所示,挂在横梁上的A和B都是薄铝环,其中A是闭合铝环,B是没闭合的铝环,横梁可以绕中间的支点转动。手持磁铁将N极沿着铝环圆心的轴线靠近铝环,下列说法正确的是( )
A. 将磁铁N极靠近A环的过程中,A环中感应电流的方向为顺时针方向
B. 将磁铁N极靠近A环的过程中,A环有扩张的趋势
C. 将磁铁靠近B环的过程中,B环中也会产生感应电动势
D. 将磁铁N极靠近A环的过程中,磁场力对A环做负功
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据楞次定律,可知感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。磁铁的N极靠近A环时,A环的磁通量变大,感应电流的磁场N极向外阻碍磁通量的变化,从相对运动角度来说两N极相互排斥,即“来拒去留”A环向后运动,横梁绕支点沿顺时针(俯视)方向转动,由安培定则知A环中产生逆时针方向的感应电流,通过左手定则可判断,A环上任意一点的安培力方向都指向圆心,即“增缩减扩”,所以A环还有收缩的趋势,故A B错误;
C.B环不闭合,磁铁靠近B环时,B环内磁通量变大,有感应电动势产生,但环内不产生感应电流,故C正确;
D.将磁铁靠近 A环的过程中,两者相互排斥,磁场力对A环做正功,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,甲是回旋加速器,乙是磁流体发电机,丙是霍尔元件,下列说法正确的是( )
A. 甲图中粒子每次通过狭缝后的速度增加量相同
B. 甲图中要增大粒子的最大动能,可增大磁感应强度
C. 乙图中A极板是发电机的正极
D. 丙图中C板电势低
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲图粒子在狭缝中加速时,由动能定理
可得
则甲图中粒子每次通过狭缝后的动能增加量相同,但速度的增加量不同,故A错误;
B.甲图中的粒子在磁场中,由洛伦兹力提供向心力
可得
当粒子做圆周运动的半径等于D形金属盒半径时,获得的动能达到最大,则最大动能
则要增大粒子的最大动能,可增大磁感应强度,故B正确;
C.乙图由左手定则可知,带正电的粒子偏向下极板,则可判断出A极板是发电机的负极,故C错误;
D.由于不知道丙图中的载流子是正离子还是负离子,所以无法判断哪板电势低,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,、是两个完全相同的灯泡,L是自感系数很大的线圈,其直流电阻与灯泡电阻相同,下列说法正确的是( )
A. 开关闭合时,马上变亮,逐渐变亮
B. 开关闭合后,当电路稳定时,、亮度相同
C. 开关断开时,立即熄灭,缓慢熄灭
D. 开关断开时,立即熄灭,闪亮后熄灭
【答案】C
【解析】
【详解】A.开关闭合时,L是自感系数很大的线圈,产生很强的自感电动势,但不影响,则、马上变亮,故A错误;
B.开关闭合后,当电路稳定时,自感线圈与并联,且在干路,故比亮,故B错误;
CD.开关断开时,立即熄灭,由于自感线圈的电阻与电阻相同,则不会闪亮,则因线圈断电自感而缓慢熄灭,故C正确,D错误。
故选C。
7. 阻值为R的定值电阻分别通以如图甲、乙所示的电流,电阻在一个周期内产生的热量分别为和,电流的有效值分别为和。则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB.对图甲根据交流电的有效值定义,有
解得
对图乙根据交流电的有效值定义,有
解得
联立可得,故AB错误;
CD.根据焦耳定律公式
可得甲产生的热量
乙产生的热量
联立可得,故C正确,D错误。
故选C。
8. 如图所示,在的直角三角形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为,AB边长为a。将相同的带正电粒子从A点沿AB方向以大小不同的速度射入磁场,粒子的比荷为,粒子重力不计,下列说法正确的是( )
A. 粒子可以从C点射出
B. 从AC边射出粒子的最大速度为
C. 粒子从AC边射出的长度为
D. 从AC边射出粒子在磁场中的运动时间均为
【答案】B
【解析】
【详解】根据左手定则,可得粒子向AC边偏转,运动轨迹如图所示。
A.要使粒子从AC射出,粒子速度最大时,轨迹为图中圆弧AE,与BC相切于D,速度再增大粒子将从BC射出,所以粒子无法从C点射出,故A错误;
B. 要使粒子从AC射出,粒子速度最大时,与BC相切于D,此时半径为AB的边长,即
由洛伦兹力提供向心力得
解得,故B正确;
C.粒子从AC边射出的长度为的长度,根据几何关系得,
可得,故C错误;
D.粒子以的任意速度发射,运动轨迹如图中圆弧,根据几何关系得,
即所有从AC边射出粒子的运动轨迹圆心角均为,粒子在磁场中的运动时间均为,故D错误。
故选B。
9. 如图所示,理想变压器原线圈接入电压有效值恒定的交变电源,副线圈接灯泡L和滑动变阻器R,电压表和电流表均为理想电表。若滑片从上端向下端滑动过程中,灯泡始终发光且工作在额定电压以内,则( )
A. 电流表示数变小 B. 灯泡逐渐变亮
C. 电压表示数变小 D. 电流表示数变大
【答案】BD
【解析】
【详解】C.根据,由于原线圈输入电压不变,匝数比不变,则副线圈输出电压不变,即电压表示数不变,故C错误;
AB.若滑片从上端向下端滑动过程中,滑动变阻器接入电路阻值逐渐减小,根据欧姆定律可知,副线圈电流逐渐增大,则电流表示数变大,灯泡逐渐变亮,故A错误,B正确;
D.根据,由于副线圈电流增大,匝数比不变,可知原线圈电流增大,则电流表示数变大,故D正确。
故选BD。
10. 如图所示,两个有界匀强磁场的磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向外和向里,磁场宽度均为L,在磁场区域的左侧边界处,有一边长为L的正方形导体线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直。现用垂直磁场边界的水平力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域,以初始位置为计时起点,规定电流沿逆时针方向时的感应电流I和感应电动势E为正,磁感线垂直纸面向里时的磁通量为正值,水平力F向右为正。下列能反映线框中的磁通量、感应电流I、感应电动势E和水平力F随时间t的变化规律的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由,可知当线框开始进入0~L阶段,磁通量垂直纸面向外线性增加(磁通量为负值),当线框全部进入时磁通量最大;L~1.5L阶段,向里的磁通量线性增加,向外的磁通量线性减小,总磁通量向外线性减小(磁通量为负值),当运动时,磁通量为零;1.5L~2L阶段,向里的磁通量线性增加,向外的磁通量线性减小,总磁通量向里线性增加(磁通量为正值),当运动时磁通量向里最大,此后向里的磁通量线性减小,当运动时为零,故A正确;
C.当线框向右运动过程中,由
可知,E保持不变,由楞次定律及安培定则可知感应电动势为顺时针方向,为负值;而线框向右运动过程中,两边同时切割磁感线,电动势应为
方向为逆时针方向,为正值保持不变;当线框向右运动过程中,电动势为
方向为顺时针方向保持不变,为负值;故C正确;
B.由欧姆定律及选项C可知,当线框向右运动过程中,
感应电流为顺时针方向,为负恒定值;当线框向右运动过程中,
感应电流为逆时针方向,为正恒定值;当线框向右运动过程中,
感应电流为顺时针方向,为负恒定值;故B错误;
D.安培力的方向一直与运动方向相反,故外力F一直向右,当线框向右运动过程中,安培力大小为
当线框向右运动过程中,两边同时切割磁感线,感应电动势变为两倍,由
可知,电流变为原来的两倍,同时有两根导线受到安培力,线框总安培力变成原来的四倍;当线框向右运动过程中,安培力大小为,故D错误。
故选AC。
11. 如图所示,水平地面上竖直固定着足够长的粗糙绝缘杆,将质量为m、电荷量为q带正电小环套在杆上。小环的直径略大于杆的直径,与绝缘杆的动摩擦因数为。在空间中加一水平向左、磁感应强度大小为B的匀强磁场。将小环由静止释放,下降高度为h时速度达到最大。已知重力加速度大小为g,则在这段过程中( )
A. 小环将做匀加速直线运动
B. 小环的加速度逐渐减小
C. 小环的最大速度为
D. 小环从静止加速到最大速度所用的时间
【答案】BCD
【解析】
【详解】ABC.小环由静止释放,下落过程中根据左手定则可知受洛伦兹力,方向垂直纸面向里。根据可知洛伦兹力随速度变大而变大,根据
可知摩擦力变大,根据
可知加速度逐渐减小,当加速度为零时,速度达到最大,有
可得最大速度为,故A错误,BC正确;
D.设小环从静止加速到最大速度所用的时间为,根据动量定理有
其中
可得时间,故D正确。
故选BCD。
12. 如图所示,水平面内有两根足够长的光滑平行金属导轨,导轨固定且间距为L。空间中存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。现将两根材料相同、横截面积不同、长度均为L的金属棒ab、cd分别静置在导轨上。现给ab棒一水平向右的初速度,两金属棒运动过程中,始终与导轨垂直且接触良好。已知ab棒的质量为m,电阻为R,导轨电阻可忽略不计,两棒的最终速度为。下列说法正确的是( )
A. cd棒刚开始运动时,cd棒中的电流方向为d到c
B. cd棒的质量为2m
C. 全过程中,ab棒产生的热量为
D. 全过程中,cd棒产生的热量为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.金属棒ab刚开始运动时,根据右手定则可知cd棒中的电流方向为,故A错误;
B.两金属棒组成的系统动量守恒
解得cd棒的质量为,故B正确;
CD.由于ab棒与cd棒质量之比为,且它们的材料和长度相同,故横截面积之比为,由
可得电阻之比为,故ab棒与cd棒产生的热量之比为,根据两棒组成的系统能量守恒有
全过程中,cd棒产生的热量,,故C错误,D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
13. 在“探究变压器线圈两端的电压与匝数之间的关系”实验中,利用如图可拆式变压器进行研究,图中各接线柱对应的数字表示倍率为“”的匝数。
(1)下列说法正确的是________;
A. 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
B. 测量副线圈电压时,交流电压表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
C. 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
D. 原线圈输入电压不变,将可拆变压器的活动铁芯拆下后,副线圈的电压为0
(2)用交流电压表分别测量原线圈匝数为时的输入电压和副线圈匝数为时的输出电压,数据如表所示。
①在误差允许范围内,表中数据基本符合_____________规律。
②进一步分析数据,发现输出电压比理论值偏小,请分析原因____________________。
原线圈匝数(匝)
副线圈匝数(匝)
输入电压
输出电压
100
200
4.00
7.87
100
800
4.00
32.90
400
800
4.00
7.66
400
1600
4.00
15.52
【答案】(1)AB (2) ①. 变压器原副线圈的电压之比等于匝数之比 ②. 有漏磁、铁芯发热、导线发热等
【解析】
【小问1详解】
A.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,这是控制变量法,A正确;
B.使用交流电压表测量副线圈电压,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,这是为了保护电压表,避免烧表,B正确;
C.变压器的工作原理是互感现象,利用电磁感应传送电能,故铁芯不是导电而是导磁的,C错误;
D.原线圈输入电压不变,将可拆变压器的活动铁芯拆下后,由于空气耦合和漏磁,副线圈的电压不为零,D错误。
故选AB。
【小问2详解】
[1]通过计算,在误差允许范围内,可以得出,基本符合变压器原副线圈的电压之比等于匝数之比;
[2]输出电压比理论值偏小,是因为实际实验中,变压器不是理想变压器,存在漏磁(磁通量损失),同时导线有电阻,会产生焦耳热损失能量,因此副线圈输出电压比理论值偏小。
14. 如图所示是街道路灯自动控制模拟电路,其中为定值电阻,为光敏电阻,其阻值随照度变化的曲线如图。
(1)为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果,路灯的另一端应接在________(选填“A”或“B”)。
(2)照度为1.2lx时,光敏电阻的阻值为________。
(3)已知当线圈中的电流大于或等于2mA时,电磁继电器的衔铁将被吸合,图中直流电源的电动势,内阻忽略不计,线圈电阻为,要求天色渐暗照度降低至1.2lx时点亮路灯,定值电阻的阻值为________;为使天色更暗时才点亮路灯,应适当地________(选填“增大”或“减小”)定值电阻的电阻。
【答案】(1)A (2)1.8
(3) ①. 1040 ②. 减小
【解析】
【小问1详解】
由于天亮时照度较大,光敏电阻的阻值较小,电路中的电流较大,衔铁被吸下,A断开,B间接通,为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果,路灯应接在A;
【小问2详解】
由图可知天色渐暗照度降低至1.2lx时点亮路灯,此时光敏电阻的电阻值是1.8kΩ;
【小问3详解】
[1]天色渐暗照度降低至1.2lx时点亮路灯,此时光敏电阻的电阻值是1.8kΩ,电路中的电流是2mA,根据闭合电路欧姆定律,有
[2]由于光变暗时,光敏电阻变大,电流变小,所以为使天色更暗时才点亮路灯,应适当地减小定值电阻R0的电阻。
15. 如图所示,某质谱仪由加速电场、速度选择器、电场分析器、磁场分析器组成,速度选择器中电场的场强大小为E,磁场的磁感应强度大小为B,电场分析器中电场为均匀辐向电场,磁分析器中匀强磁场的磁感应强度大小也为B,它们的方向如图所示。离子源产生的带电粒子(不计重力)经小孔进入加速电场,初速度可忽略不计,经过速度选择器后,从点进入电场分析器,调节电场分析器中的场强,使粒子恰好沿圆弧运动,并从点垂直磁场进入磁分析器,最终打在胶片上Q点,已知圆弧上电场强度大小为,圆弧所对应的半径为R。求:
(1)粒子的比荷;
(2)点与Q点的距离。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
在速度选择器中,有
解得
在辐向电场中带电粒子圆周运动,电场力充当向心力,有
联立可得
【小问2详解】
在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力充当向心力,有
点与Q点的距离为
16. 如图所示,已知发电机的线框的匝数匝、转动频率为50Hz,线框的面积,磁场的磁感应强度大小,其产生的电压通过ab端直接输入升压变压器的原线圈,输入电功率为50kW。如果用总电阻为的输电线向远处用户送电,要求输电线上损失的电功率是发电机组输出功率的,该电站安装了一台升压变压器,到达用户前再用降压变压器变为220V供用户使用,若不考虑交流发电机的内阻和变压器的能量损失。求:
(1)交流发电机产生的电动势的有效值;
(2)用户得到的电功率是多少;
(3)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比。
【答案】(1)500V
(2)48400W (3),
【解析】
【小问1详解】
交流发电机产生的最大电动势,其中
代入数据可得
有效值
【小问2详解】
设输电线上损失功率为,输电电流为I,升压变压器输入电压为U0,输出电压为U,原、副线圈的匝数分别是和,则
解得
用户得到的电功率是
【小问3详解】
损失功率为
解得
由功率公式
解得输送的电压为
根据理想变压器电压与匝数成正比,有
设输电线上损失电压为,降压变压器输入电压为,输出电压为,原、副线圈的匝数分别是和,则损失电压为;
降压变压器的输入电压为
解得;
根据理想变压器电压与匝数成正比,有
17. 如图所示,足够长的光滑水平导轨间距为L,电源电动势为E、内阻不计,定值电阻,水平导轨处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中,质量为m、电阻为R,长为L的均匀金属棒,水平静止放置在两直导轨上。忽略导轨的电阻、所有摩擦,开关S先打到1,当金属棒达到稳定状态后,再把开关打到2,求:
(1)金属棒达到稳定状态后的速度;
(2)开关打到2后,金属棒运动的距离。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
开关S先打到1,当金属棒达到稳定状态后有
解得
【小问2详解】
规定向右为正方向,开关打到2后,对金属棒,由动量定理有
因为
平均电流为
平均感应电动势
联立可得
开关打到2后,金属棒运动的距离
18. 如图所示,为三维空间坐标系,在yOz的平面内的区域中,有垂直于y轴竖直向上的匀强电场;在O点右侧处,有一垂直于平面yOz的足够大的平面I;在平面I与平面xOz之间的空间内,有一磁感应强度大小为,水平向左的范围足够大的匀强磁场。现让一质量为m,电荷为的粒子从点以的速度沿着y轴正方向进入电场,从点进入磁场区域,最终打在平面I上,不计粒子重力,求:
(1)电场强度大小E;
(2)粒子打在平面I上的坐标。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
在电场区域,垂直电场方向有
沿电场方向有
联立解得。
【小问2详解】
进入磁场时
沿轴方向有
因此,粒子在磁场中沿轴方向做匀速直线运动,在平行于平面的方向做匀速圆周运动。,则有
解得,
在沿着y轴方向有
解得
所以打在平面I的坐标。
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2025~2026学年度第二学期高二年级期中质量检测考试
物理试题
注意事项:
1.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、班级、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上,认真核对条形码上姓名考号等信息无误后将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答第Ⅰ卷时,每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂墨,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,考生用0.5毫米黑色签字笔按答题要求将答案、计算步骤、过程填写在答题卡相应位置上,写在试卷上无效。
4.考试结束,将答题卡交回。
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
本卷共12小题。其中1-8题为单选题,在每小题给出的四个选项中,只有一个项是符合题目要求的,每小题3分,共24分。9-12题为多选题,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分,共16分。
1. 2025年10月31日23时44分,搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,张陆、武飞、张洪章三名航天员顺利进入中国空间站,两个航天员乘组完成中国航天史上第7次“太空会师”。航天员“太空会师”的画面通过电磁波传输到地面接收站,下列关于电磁波的说法正确的是( )
A. 科学家麦克斯韦在1886年首先通过实验捕捉到了电磁波
B. 电磁波是由周期性变化的电场和磁场相互激发形成的
C. 电磁波源消失后电磁波会立即消失
D. 太空中航天员讲话时画面与声音同步,说明电磁波与声波具有相同的传播速度
2. 某兴趣小组设计了一款金属探测仪,探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路,其原理图如图所示。当探测仪检测到金属物体时,金属物体中的涡流会影响原来的电磁场,探测仪检测到这个变化就会使蜂鸣器发出声响。已知某时刻线圈中的磁场方向和电容器中的电场方向如图所示,下列说法正确的是( )
A. 电容器正在充电
B. 磁场能正在减小
C. 若增大电容器两板间的距离,则发射的电磁波频率变小
D. 若减小线圈的自感系数L,则发射的电磁波波长变短
3. 在弹簧测力计下面悬挂一边长为L,质量为m的正六边形粗细均匀铜线框abcdef,将顶点f、a两点通过轻质导线连接在一直流电源上,通电后,弹簧测力计的示数增大了2mg,g为重力加速度。下列说法正确的是( )
A. f点接直流电源的正极
B. 轻质导线中的电流为
C. ef段导线所受安培力大小为mg
D. 若将磁场上边界移至be连线处,弹簧测力计的示数不变
4. 如图所示,挂在横梁上的A和B都是薄铝环,其中A是闭合铝环,B是没闭合的铝环,横梁可以绕中间的支点转动。手持磁铁将N极沿着铝环圆心的轴线靠近铝环,下列说法正确的是( )
A. 将磁铁N极靠近A环的过程中,A环中感应电流的方向为顺时针方向
B. 将磁铁N极靠近A环的过程中,A环有扩张的趋势
C. 将磁铁靠近B环的过程中,B环中也会产生感应电动势
D. 将磁铁N极靠近A环的过程中,磁场力对A环做负功
5. 如图所示,甲是回旋加速器,乙是磁流体发电机,丙是霍尔元件,下列说法正确的是( )
A. 甲图中粒子每次通过狭缝后的速度增加量相同
B. 甲图中要增大粒子的最大动能,可增大磁感应强度
C. 乙图中A极板是发电机的正极
D. 丙图中C板电势低
6. 如图所示,、是两个完全相同的灯泡,L是自感系数很大的线圈,其直流电阻与灯泡电阻相同,下列说法正确的是( )
A. 开关闭合时,马上变亮,逐渐变亮
B. 开关闭合后,当电路稳定时,、亮度相同
C. 开关断开时,立即熄灭,缓慢熄灭
D. 开关断开时,立即熄灭,闪亮后熄灭
7. 阻值为R的定值电阻分别通以如图甲、乙所示的电流,电阻在一个周期内产生的热量分别为和,电流的有效值分别为和。则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
8. 如图所示,在的直角三角形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为,AB边长为a。将相同的带正电粒子从A点沿AB方向以大小不同的速度射入磁场,粒子的比荷为,粒子重力不计,下列说法正确的是( )
A. 粒子可以从C点射出
B. 从AC边射出粒子的最大速度为
C. 粒子从AC边射出的长度为
D. 从AC边射出粒子在磁场中的运动时间均为
9. 如图所示,理想变压器原线圈接入电压有效值恒定的交变电源,副线圈接灯泡L和滑动变阻器R,电压表和电流表均为理想电表。若滑片从上端向下端滑动过程中,灯泡始终发光且工作在额定电压以内,则( )
A. 电流表示数变小 B. 灯泡逐渐变亮
C. 电压表示数变小 D. 电流表示数变大
10. 如图所示,两个有界匀强磁场的磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向外和向里,磁场宽度均为L,在磁场区域的左侧边界处,有一边长为L的正方形导体线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直。现用垂直磁场边界的水平力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域,以初始位置为计时起点,规定电流沿逆时针方向时的感应电流I和感应电动势E为正,磁感线垂直纸面向里时的磁通量为正值,水平力F向右为正。下列能反映线框中的磁通量、感应电流I、感应电动势E和水平力F随时间t的变化规律的图像是( )
A. B.
C. D.
11. 如图所示,水平地面上竖直固定着足够长的粗糙绝缘杆,将质量为m、电荷量为q带正电小环套在杆上。小环的直径略大于杆的直径,与绝缘杆的动摩擦因数为。在空间中加一水平向左、磁感应强度大小为B的匀强磁场。将小环由静止释放,下降高度为h时速度达到最大。已知重力加速度大小为g,则在这段过程中( )
A. 小环将做匀加速直线运动
B. 小环的加速度逐渐减小
C. 小环的最大速度为
D. 小环从静止加速到最大速度所用的时间
12. 如图所示,水平面内有两根足够长的光滑平行金属导轨,导轨固定且间距为L。空间中存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。现将两根材料相同、横截面积不同、长度均为L的金属棒ab、cd分别静置在导轨上。现给ab棒一水平向右的初速度,两金属棒运动过程中,始终与导轨垂直且接触良好。已知ab棒的质量为m,电阻为R,导轨电阻可忽略不计,两棒的最终速度为。下列说法正确的是( )
A. cd棒刚开始运动时,cd棒中的电流方向为d到c
B. cd棒的质量为2m
C. 全过程中,ab棒产生的热量为
D. 全过程中,cd棒产生的热量为
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
13. 在“探究变压器线圈两端的电压与匝数之间的关系”实验中,利用如图可拆式变压器进行研究,图中各接线柱对应的数字表示倍率为“”的匝数。
(1)下列说法正确的是________;
A. 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
B. 测量副线圈电压时,交流电压表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
C. 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
D. 原线圈输入电压不变,将可拆变压器的活动铁芯拆下后,副线圈的电压为0
(2)用交流电压表分别测量原线圈匝数为时的输入电压和副线圈匝数为时的输出电压,数据如表所示。
①在误差允许范围内,表中数据基本符合_____________规律。
②进一步分析数据,发现输出电压比理论值偏小,请分析原因____________________。
原线圈匝数(匝)
副线圈匝数(匝)
输入电压
输出电压
100
200
4.00
7.87
100
800
4.00
32.90
400
800
4.00
7.66
400
1600
4.00
15.52
14. 如图所示是街道路灯自动控制模拟电路,其中为定值电阻,为光敏电阻,其阻值随照度变化的曲线如图。
(1)为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果,路灯的另一端应接在________(选填“A”或“B”)。
(2)照度为1.2lx时,光敏电阻的阻值为________。
(3)已知当线圈中的电流大于或等于2mA时,电磁继电器的衔铁将被吸合,图中直流电源的电动势,内阻忽略不计,线圈电阻为,要求天色渐暗照度降低至1.2lx时点亮路灯,定值电阻的阻值为________;为使天色更暗时才点亮路灯,应适当地________(选填“增大”或“减小”)定值电阻的电阻。
15. 如图所示,某质谱仪由加速电场、速度选择器、电场分析器、磁场分析器组成,速度选择器中电场的场强大小为E,磁场的磁感应强度大小为B,电场分析器中电场为均匀辐向电场,磁分析器中匀强磁场的磁感应强度大小也为B,它们的方向如图所示。离子源产生的带电粒子(不计重力)经小孔进入加速电场,初速度可忽略不计,经过速度选择器后,从点进入电场分析器,调节电场分析器中的场强,使粒子恰好沿圆弧运动,并从点垂直磁场进入磁分析器,最终打在胶片上Q点,已知圆弧上电场强度大小为,圆弧所对应的半径为R。求:
(1)粒子的比荷;
(2)点与Q点的距离。
16. 如图所示,已知发电机的线框的匝数匝、转动频率为50Hz,线框的面积,磁场的磁感应强度大小,其产生的电压通过ab端直接输入升压变压器的原线圈,输入电功率为50kW。如果用总电阻为的输电线向远处用户送电,要求输电线上损失的电功率是发电机组输出功率的,该电站安装了一台升压变压器,到达用户前再用降压变压器变为220V供用户使用,若不考虑交流发电机的内阻和变压器的能量损失。求:
(1)交流发电机产生的电动势的有效值;
(2)用户得到的电功率是多少;
(3)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比。
17. 如图所示,足够长的光滑水平导轨间距为L,电源电动势为E、内阻不计,定值电阻,水平导轨处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中,质量为m、电阻为R,长为L的均匀金属棒,水平静止放置在两直导轨上。忽略导轨的电阻、所有摩擦,开关S先打到1,当金属棒达到稳定状态后,再把开关打到2,求:
(1)金属棒达到稳定状态后的速度;
(2)开关打到2后,金属棒运动的距离。
18. 如图所示,为三维空间坐标系,在yOz的平面内的区域中,有垂直于y轴竖直向上的匀强电场;在O点右侧处,有一垂直于平面yOz的足够大的平面I;在平面I与平面xOz之间的空间内,有一磁感应强度大小为,水平向左的范围足够大的匀强磁场。现让一质量为m,电荷为的粒子从点以的速度沿着y轴正方向进入电场,从点进入磁场区域,最终打在平面I上,不计粒子重力,求:
(1)电场强度大小E;
(2)粒子打在平面I上的坐标。
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