山东省济宁市泗水县2020-2021学年高二下学期物理期中考...

更新时间：2021-07-07 浏览次数：82 类型：期中考试

一、单选题

1. (2021高二下·泗水期中) 关于电磁波理论，下列说法正确的是（　　）

A . 在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场 B . 均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场 C . 做非匀变速运动的电荷可以产生电磁波 D . 麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在

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2. (2021高二下·泗水期中) 装在汽车上的磁性转速表就利用了电磁驱动，其工作原理如图所示，下列说法正确的是（　　）

A . 永久磁体和铝盘应装在同一转轴上，两者同速转动 B . 永久磁体和铝盘应装在同一转轴上，两者转动方向相反 C . 永久磁体相对铝盘转动，铝盘中产生感应电流，并受洛伦兹力而转动 D . 在电磁驱动的过程中，将其它形式的能转化为机械能

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3. (2021高二下·泗水期中) 如图所示为质谱仪的工作原理图，它由加速电场、速度选择器（磁场方向垂直纸面）和偏转磁场构成。四种电荷量相等，电性相同、质量不同的粒子a，b，c，d由O点处的粒子源竖直向下射入加速电场（粒子a，b，c的初速度相同），四种粒子经过一段时间到达图中不同的位置，粒子的重力以及粒子间的相互作用均不计。则下列说法正确的是（　　）

A . 粒子可能带负电 B . 速度选择器中磁场的方向垂直纸面向里 C . 粒子c在O点的初速度大于粒子d在O点的初速度 D . 粒子d的质量大于粒子c的质量

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4. (2021高二下·泗水期中) 如图所示为一远距离输电示意图，发电机的输出电压U₁和输电线的电阻r均不变，变压器均为理想变压器。随炎热夏季的来临，空调、冷风机等大功率电器使用增多，下列说法中正确的是（　　）

A . 变压器的输出电压U₂增大 B . 变压器的输出电压U₄减小 C . 输电线上的电流I₃减小 D . 输电线损耗的功率减小

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5. (2021高二下·泗水期中) 如图所示，L₁、L₂为两个相同的灯泡，线圈L的直流电阻不计，灯泡L₁与理想二极管D相连，下列说法中正确的是（　　）

A . 闭合开关S后，L₁会逐渐变亮，L₂立刻变亮 B . 闭合开关S稳定后，L₁比L₂更亮 C . 断开S的瞬间，L₁会逐渐熄灭 D . 断开S的瞬间，a点的电势比b点高

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6. (2021高二下·泗水期中) 如图示，在匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电场的电场强度大小为E，方向为竖直方向，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。一质量为m的带正电粒子在场区内的一竖直平面内做匀速圆周运动，则可判断（　　）

A . E的方向竖直向下 B . 粒子运动的角速度为 $\text{[math]}$ C . 粒子沿圆周顺时针运动 D . 粒子的机械能守恒

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7. (2021高二下·泗水期中) 单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则由O到D的过程中，下列说法正确的是（　　）

A . O时刻线圈中感应电动势为零 B . D时刻线圈中感应电动势为零 C . D时刻线圈中感应电动势最大 D . 由D至0.01s时间内线圈中平均感应电动势为0.2V

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8. (2021高二下·泗水期中) 如图所示，边长为L的正三角形ABC区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B₀ ， BC边的中点O有一粒子源，可以在ABC平面内沿任意方向发射速率为v的带相同正电的粒子，若垂直AB边并由其中点D射出磁场的粒子，从O到D的过程中速度方向偏转了60°，不计粒子的重力及带电粒子之间的相互作用，下列说法正确的是（　　）

A . 条件不足，无法求出粒子运动轨道半径 B . 粒子可能从A点射出磁场 C . 粒子的比荷为 $\text{[math]}$ D . 从B点射出的粒子在磁场中的运动时为 $\text{[math]}$

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二、多选题

9. (2021高二下·泗水期中) 如图，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是（　　）

A . 线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流 B . 穿过线圈a的磁通量增大 C . 线圈a有扩张的趋势 D . 线圈a对水平桌面的压力F_N将增大

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10. (2021高二下·泗水期中) 在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为220V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，R₁、R₂、R₃均为固定电阻， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，各电表均为理想电表。已知电阻R₂中电流i₂随时间t变化的正弦曲线如图（b）所示。下列说法正确的是（　　）

A . 所用交流电的频率为2Hz B . 电压表的示数为120V C . 电流表的示数为1.0A D . 变压器传输的电功率为15.0W

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11. (2021高二下·泗水期中) 光滑的金属轨道分水平段和圆弧段两部分，O点为圆弧的圆心。两金属轨道之间的宽度为0.5m，匀强磁场方向如图，大小为0.5T。质量为0.05kg、长为0.5m的金属细杆置于金属轨道上的M点。当在金属细杆内通以电流强度为2A的恒定电流时，金属细杆可以沿杆向右由静止开始运动。已知 $\text{[math]}$ ，则下列说法不正确的是（　　）

A . 金属细杆运动到圆弧轨道时受到重力，支持力，安培力 B . 金属细杆运动到P点时的速度大小为5m/s C . 金属细杆运动到P点时安培力的瞬时功率为0。 D . 金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力大小为1.5N

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12. (2021高二下·泗水期中) 如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，运动轨迹如图所示，其中 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，若带电粒子只受磁场力的作用。则下列说法正确的是（　　）

A . 三个粒子都带正电荷 B . a粒子在磁场中运动时间最长 C . 三个粒子在磁场中运动的时间之比为3：4：5 D . b粒子的速率是a粒子速率的 $\text{[math]}$ 倍

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三、实验题

13. (2021高二下·泗水期中) 在“探究变压器线圈两端的电压与匝数之间的关系”实验中，斌斌利用如图所示可拆式变压器（铁芯不闭合）进行研究。
1. （1）实验还需要下列器材中的；
2. （2）实验中，图中变压器的原线圈接线“0、8”接线柱，所接电源电压为交流10.0V，副线圈接线“0、4”接线柱，则副线圈所接电表示数可能是______。
  
  A . 20.0 V B . 15.0 V C . 5.0 V D . 2.5 V
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14. (2021高二下·泗水期中) 小张同学用图甲的实验装置“研究电磁感应现象”。断开开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下。
1. （1）闭合开关稳定后，将滑动变阻器的滑片向左滑动过程中，灵敏电流计的指针（填“向左偏转”、“向右偏转”或“不偏转”）；
2. （2）如图乙所示，R为热敏电阻，其阻值随着周围环境温度的升高而减小。轻质金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴（A线圈平面与螺线管线圈平面平行），并位于其左侧。若周围环境温度急剧下降时，从左向右看，金属环A中电流方向（填“顺时针”或“逆时针”），金属环A将向（填“左”或“右”）运动，并有（填“收缩”或“扩张”）的趋势。
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四、解答题

15. (2021高二下·泗水期中) 如图所示，一个矩形线圈在匀强磁场中绕 $\text{[math]}$ 轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直，初始状态时线圈平面与磁场方向平行。线圈匝数 $\text{[math]}$ ，电阻 $\text{[math]}$ ，长 $\text{[math]}$ ，宽 $\text{[math]}$ ，角速度 $\text{[math]}$ ，磁场的磁感应强度 $\text{[math]}$ 。线圈两端外接电阻 $\text{[math]}$ 的用电器和一个交流电流表。电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。求：
1. （1）从线圈经过图示位置开始计时，写出线圈内感应电流随时间变化的函数表达式；
2. （2）求线圈转动过程中电阻R的发热功率；
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16. (2021高二下·泗水期中) 如图所示，半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，一个带电粒子质量m、电量q（不计重力），从A点沿半径方向以速度v₀垂直于磁场方向射入磁场中，并由B点射出，速度方向偏转了 $\text{[math]}$ ，求：
1. （1）该粒子在磁场中运动的轨道半径R；
2. （2）磁场的磁感应强度B及粒子在磁场中的运动时间t。
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17. (2021高二下·泗水期中) 如图所示，平行光滑金属导轨MN、PQ固定在绝缘水平面上，M、P端接有阻值为R的定值电阻，导轨间距为L，质量为m、长为L的金属棒放在导轨上，宽为d的边界间有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，磁场边界与导轨平行，开始时金属棒静止在磁场外离磁场左边界 $\text{[math]}$ d处，用大小为F的水平恒定向右拉金属棒，金属棒在磁场中运动t时间达到最大速度，金属棒运动过程始终与导轨垂直并接触良好，不计金属棒和导轨的电阻，求：
1. （1）金属棒刚进磁场时加速度的大小；
2. （2）从开始运动到金属棒达到最大速度的过程中，通过电阻R的电量；
3. （3）金属棒通过磁场的过程中，电阻R上产生的焦耳热.
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18. (2021高二下·泗水期中) 如图所示，在第Ⅰ、Ⅳ象限内分别存在如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小相等，在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场，电场强度为E（大小未知），一个质量为m，电荷量为q的带电粒子以垂直于x轴的初速度v₀从x轴上的P点进入匀强电场中，OP之间的距离为d，并恰好与y轴的正方向成45°角进入磁场，穿过第一象限磁场后垂直于x轴进入第Ⅳ象限的磁场，粒子重力不计。求：
1. （1）电场强度E的大小；
2. （2）带电粒子从P点开始运动到第二次经过x轴正半轴所用的时间t。
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