广东省深圳市龙岗区布吉高级中学高二下学期期中考试物理试题-A4

这是一份广东省深圳市龙岗区布吉高级中学高二下学期期中考试物理试题-A4，共6页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题 （满分16分)，解答题（满分38分)等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
客观题请用2B铅笔填涂在答题卡上，主观题用黑色的水笔书写在答题卡上。
一、单选题（共7小题，每题4分，满分28分）
1．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的说法是
A．奥斯特发现了电流的磁效应
B．麦克斯韦建立了完整的电磁场理论并首先验证了电磁波存在
C．赫兹发现了在磁场中产生电流的条件和规律
D．牛顿发现了电流在磁场中受到磁场力的作用规律
2．如图所示，MN和PQ是两根互相平行竖直放置的光滑金属导轨，已知导轨足够长，且电阻不计，ab是一根与导轨垂直且始终与导轨接触良好的金属杆，开始时，将开关S断开，让杆ab由静止开始自由下落，过段时间后，再将S闭合，若从S闭合开始计时，则金属杆ab的速度v随时间t变化的图像不可能是（ ）
A．B．C．D．
3．如图，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′，并处于竖直方向的匀强磁场中，当导线中通以沿x正方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ，则可判断匀强磁场磁感应强度的大小和方向为（ ）
A．，沿z正方向 B．，沿z负方向
C．，沿z正方向 D．，沿z负方向
4．某些共享单车内部有一个小型发电机，骑行者的骑行踩踏，可以不断给单车里的蓄电池充电，蓄电池再给智能锁供电。如图所示，线圈处于匀强磁场中，磁感应强度为B。匝数为n、回路中总电阻为R，当面积为S的矩形线圈abcd在磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度为ω。下列说法正确的是（ ）
A．线圈在图示位置时通过线圈的磁通量为BS
B．从图示位置开始计时感应电动势瞬时值的表达式为
C．回路中电流的有效值为
D．若仅将角速度减小为原来的一半，回路中的电功率将减小为原来的一半
5．下列关于电与磁的应用中，说法正确的是（ ）
A．图甲为多级直线加速器原理示意图，粒子在各圆筒中做匀加速直线运动
B．图乙为法拉第圆盘发电机示意图，当转动摇柄使铜盘匀速转动时，回路中产生大小和方向周期性变化的电流
C．图丙为磁电式电表内部结构示意图，指针偏转是由于通电线圈在磁场中受到安培力的作用
D．图丁为质谱仪示意图，粒子打在照相底片，上的位置越靠近狭缝，粒子的比荷越小
6．空气分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示，r=r0时，F=0。相距较远的两个分子距离减小到r0的过程中，分子势能
A．一直减少 B．一直增大
C．先减小后增大 D．先增大后减少
7．一种电磁波接收器结构简化后，如图甲所示，螺线管匝数匝，横截面积，螺线管导线电阻，电阻，若磁感应强度的图像如图乙所示（以向右为正方向），则（ ）
A．感应电动势为 B．内，通过的感应电流方向为从到
C．电阻两端的电压为 D．感应电流为
二、多选题 (共3小题，每题6分，满分18分)
8．现代养殖鱼塘上方都安装了十几套黑光诱捕灯，如图甲所示，它通过发出的紫色光引诱害虫飞近高压电网来“击毙”害虫，然后直接进行喂鱼，如图乙所示为高压电网工作电路，该变压器原副线圈匝数比为1:10，当原线圈接入交流电压V时，高压电网的电压最大值既可击毙害虫，又不击穿空气而造成短路，则下列说法正确的是（ ）
A．原线圈电压的有效值为220V B．副线圈输出的交流电频率为500Hz
C．该交流电每秒内电流方向改变50次D．副线圈输出电压最大值为V
9．三维直角坐标系内，一个长方体被平面分成两个等大的区域，左、右两区域（包括表面）分布有磁感应强度大小相等、方向分别沿轴负向和轴正向的匀强磁场，如图所示。一个质子（不计重力）以初速度从上某点，沿轴正方向进入左侧磁场区域，关于质子的运动轨迹在下列坐标平面内的投影，可能正确的是（ ）
A．B．C．D．
10．无人机电磁弹射技术的原理简化如图：两根固定、水平平行放置的弹射轨道处于方向竖直向上的匀强磁场中，与机身相连的金属牵引杆ab垂直静置在轨道上。ab杆通上恒定电流后做匀加速运动，到轨道末端时，无人机脱离金属杆起飞。忽略一切阻力，若（ ）
A．仅将电流大小变为两倍，则无人机起飞速度变为原来两倍
B．仅将电流大小变为两倍，则无人机起飞动能变为原来两倍
C．仅将磁感应强度变为两倍，则无人机起飞速度变为原来两倍
D．仅将磁感应强度变为两倍，则无人机起飞动能变为原来两倍
三、实验题 （满分16分)
11．在做“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，已知实验室中配制的油酸酒精溶液为每1000mL溶液中有纯油酸0.05mL，又用注射器测得每100滴这种油酸酒精溶液的总体积为5mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上（如图所示），测得油膜占有的小正方形个数为X。
(1)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V0＝ mL。
(2)从图中可由小正方形的有效个数计算出油膜的面积S＝ cm2。
(3)油酸分子的直径大小D＝ m（结果保留2位有效数字）。
12．图甲为教学用的可拆变压器，A、B线圈均由材料和直径相同的导线绕制而成。
为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是________。
(2)为探究变压器原、副线圈两端电压与匝数的关系，在图乙中该同学把A线圈与学生电源连接，B线圈与灯泡连接。其中A线圈应连到学生电源的 （选填“直流”或“交流”）输出端上。
(3)将与灯泡相连的B线圈拆掉部分匝数，其余装置不变，继续实验，则灯泡 （选填“变亮”或“变暗”）。
(4)某次实验时，变压器原、副线圈的匝数分别为220和110，学生电源输出端电压的有效值为，则灯泡两端电压的有效值可能是 。
A．B．C．D．
(5)导致实验误差的原因可能是 。
A．变压器的铁芯漏磁
B．原线圈所加电压小
C．变压器的铁芯产生涡流
四、解答题（满分38分)
13．如图所示，倾角为的绝缘斜面上水平放置着一根质量为m、长度为L的金属棒，整个空间存在着竖直向上的匀强磁场，金属棒未通电时恰好静止；现给金属棒通入如图所示方向的电流，当电流为I时，金属棒恰要滑动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，求：
(1)金属棒和斜面间的动摩擦因数；
(2)匀强磁场的磁感应强度大小B。
14．一粒子源于处不断释放质量为，带电量为的离子，其初速度视为零，经电压为的加速电场加速后，沿图中半径为的圆弧形虚线通过四分之一圆弧形静电分析器（静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场）后，从孔正对绝缘圆筒横截面的圆心射入绝缘圆筒。绝缘圆筒的半径为，圆筒的该横截面在粒子运动所在的竖直平面内，在该横截面内圆筒上有三个等间距的小孔，圆筒内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，不计重力。求：
(1)离子离开加速器的速度大小及静电分析器通道内虚线处电场强度的大小；
(2)若离子进入绝缘圆筒后，直接从点射出，则圆筒内的磁感应强度为多大；
15．如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内，导轨间距，左端连接阻值的电阻（导轨电阻不计），匀强磁场的磁感应强度，方向竖直向下。质量、长度、电阻的金属杆获得一速度在导轨上向右运动，并与导轨始终保持垂直且接触良好。某时刻开始对杆施加一水平向右的力，此时记为时刻，杆运动的图像如图乙所示。
(1)时，求电路中的电流的大小和金属杆两端的电压；
(2)内，求金属杆位移的大小和流经电阻的电荷量；