广东省湛江市雷州市三校2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题（含答案）

广东省湛江市雷州市三校2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分一、单选题（每题4分，共28分。）1．2022年6月5日，中央电视台对神舟十四号飞船与天和核心舱交会对接进行了直播，其间航天员与北京飞控中心保持通话联络，直播画面通过电磁波传送到地面接收站。下列关于电磁波和声波的说法正确的是（）A．电磁波是一种物质，也具有能量B．电磁波跟声波一样，不能在真空中传播C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验捕捉到了电磁波D．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．图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是（）A．按下按钮过程，螺线管P端电势较高B．松开按钮过程，螺线管P端电势较高C．按住按钮不动，螺线管中产生恒定的感应电动势D．按下和松开按钮的过程中，螺线管产生大小相同的感应电动势3．如图所示，一根质量为M、长为L的铜管放置在水平桌面上，现让一块质量为m、可视为质点的钕铁硼强磁铁从铜管上端由静止下落，强磁铁在下落过程中不与铜管接触，在此过程中（）A．桌面对铜管的支持力一直为MgB．铜管和强磁铁组成的系统机械能守恒C．铜管中没有感应电流D．强磁铁下落到桌面的时间大于强磁铁的自由落体运动时间4．图所示的电路图中，L为直流电阻不为0的电感线圈。下列说法正确的是（）A．闭合S瞬间，A立即发光B．断开S瞬间，A立即熄灭C．闭合S瞬间和断开S瞬间，流过A中电流方向相同D．闭合S，电路稳定后，A中电流一定小于L中电流5．如图所示是圆盘发电机的示意图；铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触。若铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路的总电阻为R，从左往右看，铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动。则（）A．回路中感应电流大小不变，为BB．回路中感应电流方向不变，为C→R→D→CC．电势φD．由于穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感应电流6．图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴OOA．交变电流的有效值为3B．交变电流瞬时值表达式为i=3C．t=0.D．t=0.7．如图是某无线充电接收端电流经电路初步处理后的i−t图像，则该交变电流的有效值为（）A．26A B．5A C．6A 二、多选题（每题6分，共18分。全对6分，漏选得3分，错选不选0分。）8．在LC振荡电路中，某时刻线圈中的磁场和电容器中的电场如图所示，则此时刻（）A．电容器正在放电 B．振荡电流正在减小C．线圈中的磁场正在增强 D．磁场能正在向电场能转化9．如图所示，理想变压器原副线圈的匝数比为4：1，原线圈接有定值电阻R1，左端接在正弦式交流电源上，其电压瞬时值表达式为u0=2202sin100πt(V)，副线圈接有滑动变阻器RA．副线圈交变电流的频率为50HzB．交流电压表的示数为55VC．R2的滑片向上移动，交流电流表的示数不变D．R2的滑片向上移动，定值电阻R1两端电压减小10．如图所示，是两个宽度均为L，磁感应强度大小均为B，但方向相反的相邻匀强磁场区域。一个边长也为L的正方形金属线框，以速度v0沿垂直于磁场边界方向由位置1匀速运动到位置2。取线框刚到达位置1的时刻为计时起点（t=0），设刚进入磁场时线框中的电流为I，线框所受安培力的大小为FA． B．C． D．三、实验题（共14分，每空2分。）11．利用如图所示的装置可以探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系：（1）除图中所示器材外，还需要的器材有____；A．干电池 B．低压交流电源C．直流电压表 D．多用电表（2）下列说法正确的是____；A．变压器工作时通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈B．变压器工作时在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”能量的作用C．理想变压器原、副线圈中的磁通量总是相同D．变压器副线圈上不接负载时，原线圈两端电压为零（3）由于变压器工作时有能量损失，实验测得的原、副线圈的电压比U1U2应当12．利用3V的恒压电源、量程为0∼0.6A的电流表（内阻不计）、定值电阻、阻值随长度均匀变化的电阻丝（长度为0.（1）图甲的电路中，定值电阻的阻值至少为Ω；（2）弹簧所受拉力F与其伸长量ΔL的关系如图乙。若定值电阻为10Ω，则电流表的示数I与弹簧所受拉力F的关系式I=（A），可知由电流表改装的测力计刻度是（选填“均匀”“不均匀”）的。当电流表的示数为0.3A，对应标示的力为四、解答题（共40分)13．图甲所示电路中，匝数n=20的圆形线圈与匀强磁场垂直放置，磁场的磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图乙所示，已知线圈的总电阻r=1Ω、横截面积S=0.5m2，电路中的电阻R1（1）线圈两端的电压U。（2）电容器极板上所带的电荷量q。14．如图所示，间距为L=1.5m的光滑平行金属导轨固定在水平地面上，现垂直导轨放置一个有效电阻为r=1Ω的直导体棒，在导轨的两端分别连接两个电阻，阻值分别为R1=3Ω，R2（1）流过R1和R（2）导体棒克服安培力做功的瞬时功率。15．为保证教学工作正常开展，防止停电事故发生，学校计划购置一台应急备用发电机。要求如下：一是要保证全校88间教室所有日光灯能正常发光；二是为避免噪音干扰，发电机需远离教学区；三是尽量利用已有设备和线路。为此，物理老师调查后得到以下数据：学校每间教室有日光灯10盏，每盏40W，额定电压均为220V；发电机安装位置距离并网接口约500米，此段所用电线每米电阻约2.0×10−3Ω（1）购买的发电机功率P应不小于多少？（2）发电机输出的电压U是多少才能保证日光灯正常发光？

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】AB、电磁波是由周期性变化的电场与周期性变化的磁场在空间交替产生，并由近及远向周围传播产生的，因此电磁波是一种物质，也具有能量，且电磁波的传播不依赖介质，可以在真空中传播，声波是机械波，只能在介质中传播，故A正确，B错误；

C、麦克斯韦预言了电磁波的存在，而赫兹通过实验捕捉到了电磁波，故C错误；

D、电磁波传送到地面接收站后要经过“解调”从而形成直播画面，故D错误。

故答案为：A。

【分析】熟悉电磁波的定义以及特征；

了解电磁波的产生以及发现；

电磁波传送到地面需要“解调”。2．【答案】B【解析】【解答】A、按下按钮过程，磁铁向左运动，则穿过螺线管的磁通量向左增大，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从P端流入从Q端流出，螺线管充当电源，故Q端电势较高，故A错误；

B、同理松开按钮过程，磁铁向右运动，穿过螺线管的磁通量向左减小，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从Q端流入，从P端流出，螺线管充当电源，则P端电势较高，故B正确；

C、按住按钮不动，穿过螺线管的磁通量不发生变，故螺线管不会产生感应电动势，故C错误；

D、按下和松开按钮过程，螺线管中磁通量的变化率不一定相等，根据法拉第电磁感应定律可知，螺线管产生的感应电动势不一定大小相等，故D错误。

故答案为：B。

【分析】根据磁通量的变化，结合楞次定律求解；

磁通量不发生变化，不会产生感应电动势；

根据法拉第电磁感应定律求解。3．【答案】D【解析】【解答】ABC、把铜管看作是由众多的闭合圆环组成，强磁铁在下落过程中，闭合圆环切割磁感线产生感应电流，感应电流的磁场对磁铁产生向上的磁力作用，故铜管和强磁铁组成的系统机械能减小，再根据牛顿第三定律可得，磁铁对铜管产生向下的磁力作用，所以桌面对铜管的支持力大于Mg，故ABC错误；

D．强磁铁下落到桌面的时间大于强磁铁的自由落体运动时间，故D正确。

故答案为：D。

【分析】根据将铜管看作是由众多的闭合圆环，磁铁下降过程中切割磁感线，磁场力做功，机械能减小。4．【答案】A【解析】【解答】A．闭合S瞬间，A瞬间有电流通过，立即发光，故A正确；

B．L为直流电阻不为0的电感线圈，故闭合开关并到达稳定状态后L中有稳定不变的电流，断开S瞬间，线圈的自感现象使L中的电流不能发生突变，此时在L与A组成的回路中，L充当电源的作用，故A不会立即熄灭，只能逐渐熄灭，故B错误；

C．闭合S瞬间，A和L中电流方向均向右，断开S瞬间，L充当电源，则与A构成回路，A中电流突变为向左的。即闭合S瞬间和断开S瞬间，流过A中电流方向不同。故C错误；

D．因为不知L的电阻与灯泡A电阻的大小关系，所以无法判断电路稳定后二者电流的大小关系，故D错误。

故答案为：A。

【分析】闭合S瞬间，A与电源组成闭合回路；

根据自感现象判断；

L的电阻与灯泡A电阻的大小关系未知，无法判断出二者电流关系。5．【答案】A【解析】【解答】A、由法拉第电磁感应定律可知，圆盘发电机的感应电动势为E=12BL2ω，通过回路的电流为I=ER=BL2ω6．【答案】D【解析】【解答】A、由图可知交变电流的最大值为32A，有效值为3A，故A错误；

B、根据ω=2πT=100π可知交变电流瞬时值表达式为

i=32cos(100πt)A

故B错误；

CD、由图可知t=0.01s与7．【答案】A【解析】【解答】根据电流的等效性可知

I12Rt1+I22R8．【答案】A,C【解析】【解答】A．线圈中的磁场方向向下，根据安培定则可知，电流从上向下流过线圈，电容器中场强方向向下，可知上极板带正电，则电容器正在放电，故A正确；

B．由电磁振荡规律可知，电容器放电，振荡电流正在增大，故B错误；

CD．电容器放电，电场能向磁场能转化，磁场逐渐增强，故C正确，D错误；

故答案为：AC。

【分析】根据安培定则判断出电流方向，再根据电容器的电场线判断出极板的带电情况，得出结论；

电容器放电，电场能向磁场能转化。9．【答案】A,D【解析】【解答】A、电压瞬时值表达式为u0=2202sin100πt(V)可得

ω=100π

f=ω2π=50Hz

故A错误；

B、根据

n1n2=U1U2=I2I1

u0=U1+I1R110．【答案】A,D【解析】【解答】线圈从0~L过程中

I=ER=BLv0R

根据右手定则可知电流方向为逆时针，为正方向；安培力为

F=BIL=B2L2v0R

根据左手定则可知方向向左，为正方向；线圈从L~2L过程中

I'=ER=2BLv011．【答案】（1）B；D（2）B；C（3）大于【解析】【解答】（1）实验中必须要有低压交流电源提供交流电，还需要用多用表测量电压，综上所述需要的实验器材为BD；

（2）A．变压器是通过互感工作，故A错误；

B．变压器工作时在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”能量的作用，故B正确；

C．理想变压器的原副线圈通过铁芯共用同一个磁场，故两线圈的磁通量总是相同，故C正确；

D．变压器的原线圈两端电压由发电机提供，原线圈两端的电压不变，故D错误。

故答案为：BC。

（3）根据变压器原理可知原副线圈两端电压之比等于原副线圈两端电压之比，但是实验中由于变压器的铜损、磁损和铁损，导致变压器的铁芯损失一部分的磁通量，所以副线圈上的电压的实际值一般略小于理论值，所以原线圈与副线圈的电压之比一般大于原线圈与副线圈的匝数之比。

【分析】（1）根据实验原理选择；

（2）（3）了解变压器的工作原理，知道由于变压器的铜损、磁损和铁损，导致变压器的铁芯损失一部分的磁通量。12．【答案】（1）5（2）60700−F【解析】【解答】（1）电路中接入定值电阻的目的是对电流表起保护作用，防止当P移动到电阻丝的最右端时电流表被烧坏，当电路中电流达到最大0.6A时，电路中的总电阻最小值为

R=EI=30.6Ω=5Ω

所以定值电阻至少为5Ω。

（2）由图乙可知

k=∆FΔL=1×104N/m

设定值电阻为R，电阻丝总电阻为RL，移动距离为

x=ΔL

由闭合电路欧姆定律

I=13．【答案】（1）解：根据题意可知，线圈充当电源，线圈两端的电压为外电压U=根据乙图可知感应电动势为E=n代入数据得U=4（2）解：根据电容器极板上电势差为R2U根据电容定义式可知q=C【解析】【分析】（1）求出线圈两端电压与电动势公式，再根据乙图求出感应电动势数值，从而得出结论；

（2）根据电容器极板上电势差为R2两端电压，再根据q=C14．【答案】（1）解：由E=BLv得E=0总电阻R=干路电流I=流过R1I流过R2I（2）解：导体棒受到的安培力F=ILB=0克服安培力做功的功率P=Fv=0【解析】【分析】（1）由法拉第电磁感应定律求出导体棒产生的感应电动势，再由闭合电路欧姆定律计算流过R1和R15．【答案】（1）解