山東省棗莊市薛城區(qū)2020-2021學(xué)年高二（下）期中物理試...

更新時(shí)間：2021-06-29 瀏覽次數(shù)：112 類型：期中考試

一、單選題

1. (2021高二下·薛城期中) 有關(guān)電磁場理論下列說法正確的是（　?。?

A . 變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場 B . 均勻變化的電場產(chǎn)生均勻變化的磁場 C . 穩(wěn)定的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的電場 D . 變化的電場和變化的磁場互相激發(fā)，由近及遠(yuǎn)傳播形成電磁波

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2. (2021高二下·薛城期中) 遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，在輸送功率不變的條件下，下列說法正確的是（　　）

A . 提高輸電電壓，能減小輸電電流，提高輸電效率 B . 提高輸電電壓，勢必增大輸電導(dǎo)線上的電流 C . 提高輸電電壓，勢必增大輸電導(dǎo)線上能量的損耗 D . 只有增大導(dǎo)線的電阻，才能減小輸電電流，提高輸電效率

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3. (2021高二下·薛城期中) 傳感器是將能感受的物理量（如力、熱、光、聲等）轉(zhuǎn)換成便于測量的量（一般是電學(xué)量）的一類元件，在自動(dòng)控制中有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，如圖所示的裝置是一種測定液面高度的電容式傳感器。金屬芯線與導(dǎo)電液體構(gòu)成一個(gè)電容器，從電容C大小的變化情況就能反映出液面高度h的高低情況，則兩者的關(guān)系是（　?。?

①C增大表示h增大?、贑增大表示h減小

③C減小表示h減小?、蹸減小表示h增大

A . 只有①正確 B . 只有①、③正確 C . 只有②正確 D . 只有②、④正確

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4. (2021高二下·薛城期中) 線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生交變電流的圖象如圖所示，由圖可知（　?。?

A . 在A，C時(shí)刻穿過線圈的磁通量為零 B . 在B，D時(shí)刻線圈處于與中性面垂直的位置 C . 從A時(shí)刻到D時(shí)刻線圈轉(zhuǎn)過的角度為π D . 若從O時(shí)刻到D時(shí)刻經(jīng)過0.02s，則在1s內(nèi)交變電流的方向改變50次

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5. (2021高二下·薛城期中) 如圖所示是一個(gè)LC振蕩電路中電流的變化圖線，下列說法正確的是（　?。?

A . t₁時(shí)刻電感線圈兩端電壓最大 B . t₁時(shí)刻電路中只有電場能 C . t₁時(shí)刻電容器所帶電荷量為零 D . t₂時(shí)刻電容器兩極板間電壓為零

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6. (2021高二下·薛城期中) 如圖所示，通有恒定電流的導(dǎo)線MN與閉合金屬框共面，第一次將金屬框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ，第二次將金屬框繞ab邊翻轉(zhuǎn)到位置Ⅱ，設(shè)先后兩次通過金屬框的磁通量變化量大小分別為ΔΦ₁和ΔΦ₂ ，則（　?。?

A . ΔΦ₁＜ΔΦ₂ ，第一次運(yùn)動(dòng)中線框中有沿adcba方向電流出現(xiàn) B . ΔΦ₁＜ΔΦ₂ ，第二次運(yùn)動(dòng)中線框中有沿adcba方向電流出現(xiàn) C . ΔΦ₁＞ΔΦ₂ ，第一次運(yùn)動(dòng)中線框中有沿abcda方向電流出現(xiàn) D . ΔΦ₁＞ΔΦ₂ ，第二次運(yùn)動(dòng)中線框中有沿abcda方向電流出現(xiàn)

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7. (2023高二下·古城期末) 如圖，力傳感器固定在天花板上，邊長為L的正方形勻質(zhì)導(dǎo)線框abcd用不可伸長的輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸掛于力傳感器的測力端，導(dǎo)線框與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，線框的bcd部分處于勻強(qiáng)磁場中，b、d兩點(diǎn)位于勻強(qiáng)磁場的水平邊界線上。若在導(dǎo)線框中通以大小為I、方向如圖所示的恒定電流，導(dǎo)線框處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，力傳感器的示數(shù)為F₁。只改變電流方向，其它條件不變，力傳感器的示數(shù)為F₂ ，該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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8. (2021高二下·薛城期中) 如圖所示，“凹”字形金屬線框右側(cè)有一寬度為3L的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直于紙面向里。線框在紙面內(nèi)向右勻速通過磁場區(qū)域，t=0時(shí)，線框開始進(jìn)入磁場。設(shè)逆時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向，則線框中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖像可能正確的是（）

A . B . C . D .

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二、多選題

9. (2021高二下·薛城期中) 在如圖所示的電路中，A、B是兩個(gè)完全相同的燈泡，L是一個(gè)理想電感線圈，當(dāng)開關(guān)閉合與斷開時(shí)，A、B的亮度情況是（　　）

A . S閉合時(shí)，A立即亮，然后逐漸熄滅 B . S閉合時(shí)，B立即亮，然后逐漸熄滅 C . S閉合足夠長時(shí)間后，B發(fā)光，而A不發(fā)光 D . S閉合足夠長時(shí)間后，A發(fā)光，而B不發(fā)光

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10. (2021高二下·薛城期中) 如圖所示，勻強(qiáng)磁場中有a、b兩個(gè)閉合線圈，它們用同樣的導(dǎo)線制成，匝數(shù)均為n匝，線圈半徑 $\text{[math]}$ 。磁場方向與兩線圈所在平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增大。兩線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢分別為 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，感應(yīng)電流分別為 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。不考慮兩線圈間的相互影響。下列說法中正確的是（　　）

A . $\text{[math]}$ ，感應(yīng)電流均沿順時(shí)針方向 B . $\text{[math]}$ ，感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針方向 C . $\text{[math]}$ ，感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針方向 D . $\text{[math]}$ ，感應(yīng)電流均沿順時(shí)針方向

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11. (2021高二下·薛城期中) 如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為4：1，電路中電阻R=11Ω，其余電阻均不計(jì)，從某時(shí)刻開始在原線圈兩端接入如圖乙所示的正弦式交變電壓。則下列說法中正確的是（　?。?

A . 副線圈電壓有效值為55V B . 副線圈電壓有效值為 $\text{[math]}$ C . 原線圈輸入功率為450W D . 原線圈輸入功率為275W

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12. (2021高二下·薛城期中) 如圖為某種質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。此質(zhì)譜儀由以下幾部分構(gòu)成：粒子源N；P、Q間電壓恒為U的加速電場；靜電分析器，即中心線半徑為R的四分之一圓形通道，通道內(nèi)有均勻輻射電場，方向沿徑向指向圓心O，且與圓心O等距的各點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等；磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向外。當(dāng)有粒子打到膠片M上時(shí)，可以通過測量粒子打到M上的位置來推算粒子的比荷，從而分析粒子的種類以及性質(zhì)。由粒子源N發(fā)出的不同種類的帶電粒子，經(jīng)加速電場加速后從小孔S₁進(jìn)入靜電分析器，其中粒子a和粒子b恰能沿圓形通道的中心線通過靜電分析器，并經(jīng)小孔S₂垂直磁場邊界進(jìn)入磁場，最終打到膠片上，其軌跡分別如圖中的S₁S₂a和S₁S₂b所示。忽略帶電粒子離開粒子源N時(shí)的初速度，不計(jì)粒子所受重力以及粒子間的相互作用。下列說法中正確的是（　?。?

A . 粒子a和粒子b經(jīng)過小孔S₁時(shí)速度大小一定不相等 B . 若只減小加速電場的電壓U，粒子a可能沿曲線S₁c運(yùn)動(dòng) C . 靜電分析器中距離圓心O為R處的電場強(qiáng)度大小為 $\text{[math]}$ D . 粒子a的比荷一定大于粒子b的比荷

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三、實(shí)驗(yàn)題

13. (2021高二下·薛城期中) 楊洋用如圖甲所示的裝置探究“影響感應(yīng)電流方向的因素”，螺線管與電流計(jì)構(gòu)成閉合電路，條形磁鐵N極朝下，請回答下列問題：
1. （1）要想使電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，即有感應(yīng)電流產(chǎn)生，楊洋進(jìn)行了以下四種操作，其中可行的是______（選填選項(xiàng)前的字母）。
  
  A . 螺線管不動(dòng)，磁鐵勻速插入或拔出螺線管 B . 螺線管不動(dòng)，磁鐵加速插入或拔出螺線管 C . 磁鐵與螺線管保持相對靜止，一起勻速向上運(yùn)動(dòng) D . 磁鐵與螺線管保持相對靜止，一起在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)
2. （2）在（1）的研究中，楊洋發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向會(huì)有不同，也就是感應(yīng)電流方向不同，根據(jù)（1）中的操作，則感應(yīng)電流方向與下列哪些因素有關(guān)________（選填選項(xiàng)前的字母）。
  
  A . 螺線管的匝數(shù) B . 磁鐵的磁性強(qiáng)弱 C . 磁鐵運(yùn)動(dòng)的方向 D . 磁鐵運(yùn)動(dòng)的速度大小
3. （3）楊洋又將實(shí)驗(yàn)裝置改造，如圖乙所示，螺線管A經(jīng)過滑動(dòng)變阻器與開關(guān)、電池相連構(gòu)成直流電路；螺線管B與電流計(jì)構(gòu)成閉合電路，螺線管B套在螺線管A的外面，為了探究影響感應(yīng)電流方向的因素，閉合開關(guān)后，以不同速度移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的劃片，觀察指針擺動(dòng)情況；由此實(shí)驗(yàn)可以得出恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論是__________（選填選項(xiàng)前的字母）。
  
  A . 螺線管A的磁性變強(qiáng)或變?nèi)跤绊懼羔様[動(dòng)幅度大小 B . 螺線管A的磁性變強(qiáng)或變?nèi)跤绊懼羔様[動(dòng)方向 C . 螺線管A的磁性強(qiáng)弱變化快慢影響指針擺動(dòng)幅度大小 D . 螺線管A的磁性強(qiáng)弱變化快慢影響指針擺動(dòng)方向
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14. (2021高二下·薛城期中) 在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，李輝同學(xué)采用了如圖所示的可拆式變壓器進(jìn)行研究，圖中各接線柱對應(yīng)的數(shù)字表示倍率為“×100匝”的匝數(shù)。
1. （1）本實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室有下列器材：
  A．可拆變壓器（鐵芯、兩個(gè)已知匝數(shù)的線圈）
  
  B．條形磁鐵
  
  C．多用電表
  
  D．直流電源
  
  E．開關(guān)、導(dǎo)線若干
  
  上述器材在本實(shí)驗(yàn)中不需要的有（填器材料序號(hào)），本實(shí)驗(yàn)中還需用到的器材有。
2. （2）實(shí)驗(yàn)中，電源接變壓器原線圈“0”、“ 8”接線柱，副線圈接“0”、“ 4”接線柱，當(dāng)副線圈所接電表的示數(shù)為4.0V，若變壓器是理想變壓器，則原線圈的電壓應(yīng)為______。
  
  A . 12.0V B . 10.0V C . 8.0V D . 2.0V E . 2.5V
3. （3）組裝變壓器時(shí)，李輝同學(xué)沒有將鐵芯閉合，如圖所示，原線圈接8.0V $\text{[math]}$ 的學(xué)生電源，原副線圈的匝數(shù)比為8：1，副線圈兩端接交流電壓表，則交流電壓表的實(shí)際讀數(shù)可能是______。
  
  A . 0V B . 0.7V C . 1.0V D . 64.0V
4. （4）用匝數(shù)n_a=400匝和n_b=800匝的變壓器，實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)如表：
  
  U_a/V
  
  1.80
  
  2.80
  
  3.80
  
  4.90
  
  U_b/V
  
  4.00
  
  6.01
  
  8.02
  
  9.98
  
  根據(jù)測量數(shù)據(jù)可判斷連接交流電源的原線圈是（填n_a或n_b）。
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四、解答題

15. (2021高二下·薛城期中) 如圖所示，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，它們的電阻可忽咯不計(jì)，在M和P之間接有阻值為R=2.5Ω的定值電阻，導(dǎo)體棒ab長L=0.5m，其電阻為r=0.5Ω，質(zhì)量m=1kg，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，其間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5。整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.6T。在水平外力的作用下，導(dǎo)體棒以v=10m/s的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)，g取10m/s²。求：
1. （1）導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢多大？并指出哪端電勢高。
2. （2）水平外力的大小？
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16. (2021高二下·薛城期中) 如圖所示，兩根豎直固定的足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌ab和cd相距L＝1m，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)。兩根水平放置的金屬桿MN和PQ質(zhì)量均為0.1kg，在電路中兩金屬桿MN和PQ的電阻均為R＝1.5Ω，PQ桿放置在水平絕緣平臺(tái)上。整個(gè)裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向里的磁場中，g取10m/s²。
1. （1）若將MN桿固定，兩金屬桿間距為d＝2m，現(xiàn)使磁感應(yīng)強(qiáng)度從零開始以 $\text{[math]}$ ＝0.5T/s的變化率均勻地增大，經(jīng)過多長時(shí)間，PQ桿對面的壓力為零？
2. （2）若將PQ桿固定，讓MN桿在豎直向上的恒定拉力F＝16N的作用下由靜止開始向上運(yùn)動(dòng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為3T。若桿MN發(fā)生的位移為h＝1.8m時(shí)達(dá)到最大速度，求最大速度。
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17. (2021高二下·薛城期中) 如圖所示，交流發(fā)電機(jī)的矩形金屬線圈，ab邊和cd邊的長度L₁=50cm，bc邊和ad邊的長度L₂=20cm，匝數(shù)n=20匝，線圈的總電阻r=1Ω，線圈位于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.05T的勻強(qiáng)磁場中。線圈的兩個(gè)末端分別與兩個(gè)彼此絕緣的銅環(huán)E、F（集流環(huán)）焊接在一起，并通過電刷與阻值R=4Ω的定值電阻連接。初始狀態(tài)時(shí)線圈平面與磁場方向平行，現(xiàn)使線圈繞過bc和ad邊中點(diǎn)、且垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸OO′以角速度ω=200rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。電路中其他電阻以及線圈的自感系數(shù)均可忽略不計(jì)。
1. （1）從線圈經(jīng)過圖示位置開始計(jì)時(shí)，寫出線圈內(nèi)的電流隨時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系式；
2. （2）求線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中電阻R的發(fā)熱功率；
3. （3）從線圈經(jīng)過圖示位置開始計(jì)時(shí)，求經(jīng)過 $\text{[math]}$ 周期時(shí)間通過電阻R的電荷量。
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18. (2021高二下·薛城期中) 如圖所示，在a、b間有水平向右的勻強(qiáng)電場，在b、c間有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，a、b間距離為d，b、c間距離為2d，從邊界a上的P點(diǎn)沿垂直電場的方向向上射出質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電的粒子，粒子射出的速度大小為v₀ ，粒子經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后從邊界b上的Q點(diǎn)進(jìn)入磁場，P、Q兩點(diǎn)間的距離為 $\text{[math]}$ 。粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)，恰好不從邊界c射出，粒子第二次經(jīng)過邊界b的位置為M（圖中未畫出）點(diǎn)，不計(jì)粒子的重力，求：
1. （1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大??；
2. （2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。?
3. （3）若粒子從P點(diǎn)射出的速度方向不變，改變粒子速度大小，使粒子經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后恰好從M點(diǎn)進(jìn)入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后從N點(diǎn)離開磁場，則Q、N兩點(diǎn)的距離為多少？
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