广东省茂名市电白区2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷（解析版）

这是一份广东省茂名市电白区2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷（解析版），文件包含2025届福建百校高三11月联考化学试题pdf、2025届福建百校高三11月联考化学答案pdf等2份试卷配套教学资源，其中试卷共10页， 欢迎下载使用。
本试卷共15小题，满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1.答卷前，考生必须用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号填写在答题卡相应的位置上。
2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔或涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. “天宫课堂第四课”于2023年9月21日15时45分开课。神舟十六号航天员景海鹏，朱杨柱，桂海潮面向全国青少年进行太空科普授课，信号的传递主要利用天线发射和接收电磁波。下列说法正确的是（ ）
A. 麦克斯韦预言了电磁波的存在并通过实验成功验证
B. 在电磁波传播过程中，电场和磁场随时间和空间做周期性变化
C. 只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波
D. 电磁波频率高低不影响电磁波的发射
【答案】B
【解析】A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验捕捉到了电磁波，故A错误；
B．根据麦克斯韦电磁场理论，在电磁波中，电场和磁场随时间和空间做周期性变化，故B正确；
C．只要空间某处电场或磁场发生周期性变化，就会在其周围产生电磁波，故C错误；
D．电磁波频率越高，电磁波越容易发射，故D错误；
故选B。
2. 速度选择器是质谱仪的重要组成部分，工作时电场和磁场联合作用，从各种速率的带电粒子中选择出具有一定速率的粒子。下列结构能成为速度选择器的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A．该图中从入口射入的正电荷受向上的电场力和向上的洛伦兹力，电荷向上偏转，则该结构不能成为速度选择器，故A错误；
B．该图中从入口射入的正电荷受向下的电场力和向上的洛伦兹力，当二力相等时电荷沿直线从出口射出，则该结构能成为速度选择器，故B正确；
C．该图中从入口射入的正电荷受向下的电场力和向下的洛伦兹力，电荷向下偏转，则该结构不能成为速度选择器，故C错误；
D．该图中从入口射入的正电荷受向下的电场力和向下的洛伦兹力，电荷向下偏转，则该结构不能成为速度选择器，故D错误。
故选B。
3. 电磁轨道炮发射的基本原理图如图所示，两条平行的金属导轨充当传统火炮的炮管，弹丸放置在两导轨之间，并与导轨保持良好接触，当电磁炮中通过如图虚线所示的强电流时，轨道电流在弹丸处形成垂直于轨道平面的磁场，弹丸获得很大的加速度，最终高速发射出去，下列说法正确的是（ ）

A. 电磁炮的本质是一种大功率的发电机
B. 若通入与图示方向相反的电流，弹丸不能发射出去
C. 其他条件不变的情况下，弹丸的质量越小，发射速度越大
D. 两导轨中的强电流（如图示）在导轨之间产生的磁场，方向竖直向下
【答案】C
【解析】A．电磁炮的本质是电磁发射技术，不是大功率的发电机，故A错误；
B．若通入与图示方向相反的电流，弹丸也能发射出去，故B错误；
C．电磁炮是将电磁能量转化为弹丸的动能，则其他条件不变的情况下，弹丸的质量越小，发射速度越大，故C正确；
D．根据安培定则可知，两导轨中的强电流（如图示）在导轨之间产生的磁场方向竖直向上，故D错误。
故选C。
4. 中国是目前世界上高速铁路运行里程最长的国家，如图已知“复兴号”高铁长度为400m，车厢高4m，正常行驶速度360km/h，假设地面附近地磁场的水平分量约为，将列车视为一整块导体，只考虑地磁场的水平分量，则“复兴号”列车在自西向东正常行驶的过程中（ ）
A. 车厢顶部电势高于车厢底部，电势差大小约为
B. 车厢顶部电势低于车厢底部，电势差大小约为
C. 车头电势高于车尾，电势差大小约为
D. 车头电势低于车尾，电势差大小约为
【答案】A
【解析】地磁场方向由南向北，根据右手定则，车厢顶部电势高于车厢底部，根据
可知电势差大小约为
。
故选A。
5. 如图所示，一个铝制易拉罐和强磁铁。易拉罐静置于光滑水平面上，下列说法正确的是（ ）

A. 当磁铁静置于易拉罐附近时，易拉罐会被磁铁吸引
B. 当磁铁静置于易拉罐附近时，易拉罐会发生静电感应
C. 当磁铁快速向易拉罐靠近时，易拉罐仍保持静止
D. 当磁铁快速向易拉罐靠近时，易拉罐会受到安培力的作用
【答案】D
【解析】A．当磁铁静置于易拉罐附近时，铝制易拉罐不会被磁化，也不会发生静电感应，不会被磁铁吸引，AB错误；
CD．当磁铁快速向易拉罐靠近时，发生电磁感应现象，易拉罐内产生环形电流会受到安培力的作用而改变运动状态，故C错误，D正确。
故选D。
6. 如图甲为按压式发电手电筒。以一定的频率不断按压手柄时，其内置发电机会产生如图乙所示的交变电流。已知发电机内阻，与其串联的白炽灯泡额定电压为、阻值为。若该灯泡恰好正常发光，则此时发电机（ ）
A. 输出电流的有效值为B. 输出电流的最大值为
C. 输出的交流电频率为D. 输出的交流电频率为
【答案】A
【解析】A．白炽灯泡额定电压为、阻值为，灯泡恰好正常发光，则输出电流的有效值为
故A正确；
B．图中电流为正弦式交变电流，则输出电流的最大值为
故B错误；
CD．根据图乙可知，周期为0.2s，则频率为
故CD错误。
故选A。
7. 如图为远距离输电的原理图，已知升压变压器原、副线圈的匝数分别为、，两端电压分别为、，电流分别为、，升压变压器与降压变压器之间输电线上的总电阻为R，降压变压器原、副线圈的匝数分别为、，两端电压分别为、，电流分别为、。变压器均为理想变压器，若保持发电厂的输出电压不变，则下列说法正确的是（ ）

A. 无论用户端的负载如何增加，始终有
B. 输电线上损失的功率
C. 若用户端负载增加，那么电压变小
D. 输电线上的电流
【答案】C
【解析】A．根据理想变压器特点可知
故可知
故A错误；
B．输电线上损失的功率为
故B错误；
C．若用户端负载增加，则通过降压变压器副线圈的电流I4增大，根据
则输电电流增大，输电线上损耗的电压ΔU增大，因为发电厂的输出电压不变，所以不变，由
得电压变小，故C正确；
D．输电线上的电流
故D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 高压电线会发出嗡嗡声，原因之一是高压电线上的交变电流会产生交变磁场，在磁场作用下，导线会发生微小的振动，这种振动会引起空气振动，从而产生声波。为了研究这一现象，设计了如下实验：如图甲所示，两端固定在同一绝缘光滑水平面内距离较近的两根完全相同的平行弹性长直导线 MN和 PQ，不通电流时导线中点分别处于a、a’点，通入同向或反向等大电流后，两导线最近位置分别处于 b、b'点、最远位置分别处于c、c'点，两导线关于O点对称，仅考虑两导线之间磁场力引起导线形变，则下列说法正确的是（ ）
A. 当两导线通入同向等大电流Im时，两导线中点分别位于b、b'点
B. 当两导线通入反向等大电流Im时，O点处磁感应强度为零
C. ab>ac
D. 若两导线均通入图乙所示交变电流，则发声的频率与交变电流的频率相同
【答案】AC
【解析】A．若两导线中通以等大同向电流，根据安培定则和左手定则可知，两导线相互吸引，两导线中点分别位于b、b'点，故A正确；
B．当两导线通入反向等大电流Im时，根据安培定则可得，两导线在O点处方向相同，矢量和不为0，B错误；
C．由于同向和反向电流最大值都一样，但是同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，距离越远磁场越小。故反向电流排斥力小于通向电流的吸引力，故ab>ac，C正确；
D．若两导线均通入图乙所示交变电流，则电流始终同向，一个周期内在最低点两次，因此发声的频率与交变电流的频率不同，D错误。
故选AC。
9. 电磁阻拦索是航空母舰的核心战斗力之一。如图所示为电磁阻拦系统的简化原理：舰载机通过绝缘阻拦索与金属棒ab一起在磁场中减速滑行至停止已知舰载机质量为M，金属棒ab质量为m，两者以共同速度v0进入磁场。轨道一端MP间所接电阻为R，其他电阻均不计。水平平行金属导轨MN与PQ间距离为L，轨道间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．除安培力外舰载机系统所受其他阻力均不计，则（ ）

A. 舰载机将做匀减速直线运动
B. 运动过程中，电阻R中的电流方向为M→R→P
C. 舰载机和金属棒一起运动的最大加速度为
D. 舰载机减速过程中金属棒ab中产生的焦耳热为
【答案】BC
【解析】A．因为舰载机与金属棒一起减速运动，则产生的感应电动势减小，感应电流减小，安培力减小，则加速度减小，不是匀减速直线运动，故A错误；
B．根据右手定则可知金属棒R中感应电流方向M→R→P，故B正确；
C．金属棒向右运动时，受到向左的安培力使其减速，故可知金属棒产生的最大感应电动势为以共同速度v0进入磁场的瞬间，此时根据闭合电路的欧姆定律可知最大电流为
最大加速度
故C正确；
D．轨道一端MP间所接电阻为R，其他电阻均不计。所以金属棒ab中产生的焦耳热为0，故D错误。
故选BC。
10. 图甲为某感温式火灾报警器，其简化电路如图乙所示。理想变压器原线圈接入电压有效值不变的正弦交流电源，副线圈连接报警系统，为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，为定值电阻，报警温度由滑动变阻器设定。当出现火情时，报警装置（图乙中未画出）通过检测流过的电流触发报警。则出现火情时（ ）
A. 副线圈两端电压不变B. 原线圈输入功率变大
C. 通过的电流减小D. 两端电压增大
【答案】AB
【解析】A．因原线圈电压有效值不变，根据
可知，副线圈两端电压不变，选项A正确；
BC．出现火警时，阻值减小，则副线圈电流变大，通过的电流变大，则P=IU可知，副线圈的功率变大，即原线圈输入功率变大，选项B正确，C错误；
D．因副线圈电压不变，而和两端电压变大，可知两端电压减小，选项D错误。
故选AB。
三、非选择题：本题共5小题，共54分
11. 如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，在如下电路中，合上电键后可能出现的情况有：
（1）将A线圈中迅速插入铁芯时，灵敏电流计指针将向______（“左”或“右”）偏转。
（2）A线圈插入B线圈后，开关由闭合到断开时，灵敏电流计指针将向_______（“左”或“右”）偏转。
（3）A线圈插入B线圈后，闭合开关，将滑动变阻器触头从最左端滑到最右端，第一次快速滑动，第二次滑动较慢，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是_______；通过线圈导线横截面电荷量的大小关系是_______。（均填“大于”、“等于”或“小于”）
【答案】（1）右 （2）左 （3）大于 等于
【解析】（1）[1]根据题意，当闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明B线圈中磁通量变大时，引起的感应电流使灵敏电流计的指针向右偏；故将A线圈中迅速插入铁芯时，B线圈中磁通量增大，灵敏电流计指针将向右偏转。
（2）[2]A线圈插入B线圈后，开关由闭合到断开时，B线圈中磁通量减小，灵敏电流计指针将向左偏转。
（3）[3][4]根据公式
在相同的情况下，第一次快速滑动，所用时间小，可得
根据公式
可知通过线圈导线横截面电荷量的大小关系是
12. 某学习小组在探究变压器原、副线圈电压和匝数关系的实验中，采用了可拆式变压器，铁芯B安装在铁芯A上形成闭合铁芯，将原、副线圈套在铁芯A的两臂上，如图所示。
（1）下列说法正确的是（ ）
A．为保证实验安全，原线圈应接低压直流电源
B．变压器中铁芯是整块硅钢
C．保持原线圈电压及匝数不变，可改变副线圈的匝数，研究副线圈的匝数对输出电压的影响
D．变压器正常工作后，电能由原线圈通过铁芯导电输送到副线圈
（2）实验过程中，变压器的原、副线圈选择不同的匝数，利用多用电表测量相应电压，记录如下。由数据可知N1一定是____线圈的匝数。（填“原”或“副”）
根据表格中的数据，在实验误差允许的范围内，可得出原副线圈两端电压与匝数的关系：___________
（3）学习小组观察实验室中一降压变压器的两个线圈的导线，发现导线粗细不同。结合以上实验结论，应将较细的线圈作为____________________线圈。（填“原”或“副”）
【答案】（1）C； （2）副； 原副线圈两端电压U与匝数N成正比，即：； （3）原
【解析】（1）[1]A．为确保实验安全，应该降低输出电压，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，A错误；
B．因为变压器是靠电磁感应工作，如果变压器铁芯是用整块铁芯，则在电磁的作用下，会产生很大的涡流发热，当热量达到一定程度时，会损坏铁芯和线圈，B错误；
C．研究变压器电压和匝数的关系，用到控制变量法，可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响，C正确；
D．变压器的铁芯B没有安装在铁芯A上，导致铁芯没有闭合，则得出副线圈的电压为0，D错误。
故选C。
（2）[2]变压器的原、副线圈选择不同的匝数，利用多用电表测量相应电压，由数据可知N1一定是副线圈的匝数。
[3]由表可知，原副线圈两端电压U与匝数N成正比，即
（3）[4]变压器的输入功率约等于输出功率，如果是理想变压器输入功率等于输出功率，因为是变压器，所以原线圈的电压大于副线圈的电压，而功率又相等，所以原线圈的电流就小于副线圈的电流，原线圈电流小所以导线就比副线圈细，故应将较细的线圈作为原线圈。
13. 如图所示，在倾角为θ＝30°的斜面上，固定一宽L＝0.25 m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R。电源电动势E＝12 V，内阻r＝1 Ω，一质量m＝20 g的金 属棒ab与两导轨垂直并接触良好。整个装置处于磁感应强度B＝0.80 T、垂直于斜面向上的 匀强磁场中（导轨电阻不计）。金属棒电阻为R0=3Ω，金属棒与导轨之间是光滑的，取g＝10m/s2，要保持金属棒在 导轨上静止，求：
（1）金属棒所受到的安培力的大小；
（2）通过金属棒的电流的大小；
（3）滑动变阻器R接入电路中的阻值。
【答案】（1） 0.1 N；（2）0.5A；（3）20 Ω
【解析】（1）金属棒静止在金属导轨上，受重力、支持力、安培力3个力而平衡
F安＝mgsin30°
代入数据得
F安＝0.1 N
（2）由F安＝BIL，得
I＝0.5 A
（3）设滑动变阻器接入电路的阻值为R0，根据闭合电路欧姆定律得：
E＝I（R0＋R＋r），
解得
R＝－R0－r＝20 Ω
14. 如图所示，I、II、III为匀强电场和匀强磁场的理想边界，一束带负电粒子由静止状态从P点经过I、II间的电场加速后垂直边界II到达Q点，再经II、III间的磁场偏转后从边界III穿出，且粒子从磁场边界III穿出时速度方向与粒子入射磁场方向的夹角为30°。已知有界匀强磁场的磁感应强度大小为B，磁场宽度为d。粒子质量为m，电荷量为q，粒子的重力不计。求：
（1）粒子在磁场中运动时速度的大小；
（2）粒子在磁场中运动的时间t；
（3）P、Q两点间的电势差。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）由题意可知，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，如图所示，由几何关系知，粒子在磁场中运动半径R=2d，由牛顿第二定律可得
解得
（2）粒子在磁场中运动的周期为
则有
（3）带电粒子在P、Q电场中加速，由动能定理可得
解得
可得
15. 有人设计了一种可测速的跑步机，测速原理如图所示，该机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极。电极间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有电压表和阻值为R的电阻。绝缘橡胶带上镀有间距为d的平行细金属条，金属条电阻为0.5R，磁场中始终仅有一根金属条，且与电极接触良好，不计金属电极和其余导线的电阻，若橡胶带匀速运动，电压表读数为U，求：
（1）橡胶带匀速运动的速率；
（2）一根金属条经过磁场区域安培力做的功；
（3）若从某根金属条刚进入磁场区域开始计时，一段时间R上产生热量，则一共有几根金属条通过磁场区域？
【答案】（1）；（2）；（3）9
【解析】（1）设橡胶带匀速运动的速率为，根据法拉第电磁感应定律，可知
根据闭合回路的欧姆定律，可知
解得
（2）根据题意可知，流过金属棒的电流为
则安培力的大小为
一根金属条经过磁场区域安培力做的功
（3）由上述分析可知，每根金属条经过磁场区整个电路产生的
电阻R上产生的
根据题意，设一共有根金属条通过磁场区域，则
解得
则一共有9根金属条通过磁场区域。N1/匝
100
100
200
200
N2/匝
200
400
400
800
U1/V
210
1.95
5.22
2.35
U2/V
4.28
8.00
10.60
9.64