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湛江市第二十一中学2024-2025 学年第二学期4月考·高二
物理
考试时间：75分钟，满分：100分
一、单选题：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.下列关于电磁波的叙述中，正确的是( )
A. 电磁波的频率都相同 B. 电磁波在任何介质中的传播速度均为3×108m/s
C. 麦克斯韦证实了电磁波的存在 D. 电磁波具有波的一切特征
2.如图所示，三只完全相同的灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L、电容C串联，再将三者
关联，接在220V，50Hz的交变电压两端，三只灯泡亮度相同。若将交变电压改为 220V，
25Hz，则( )
A. 三只灯泡亮度不变 B. 三只灯泡都将变亮
C. a亮度不变，b变亮，c变暗 D. a亮度不变，b变暗，c变亮
3.如图所示为电流天平，它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为L，处于匀
强磁场内，磁感应强度大小为B，方向与线圈平面垂直，当线圈中通过方向如图所示的电
流I时，调节砝码使两臂达到平衡，然后使电流反向，大小不变，这时为使天平两臂再达
到新的平衡，则需（ ）
nBIL 2nBIL
A. 在天平右盘中增加质量m= 的砝码 B. 在天平右盘中增加质量m= 的砝码
g gnBIL 2nBIL
C. 在天平左盘中增加质量m= 的砝码 D. 在天平左盘中增加质量m= 的砝码
g g
4.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，P、Q端与门铃（图中未画
出）连接构成回路。下列说法正确的是（ ）
A. 按下按钮的过程，螺线管P端电势较高
B. 松开按钮的过程，螺线管Q端电势较高
C. 按下和松开按钮的过程，螺线管产生的感应电流方向相同
D. 按下和松开按钮的过程，螺线管所受磁铁的安培力方向相反
5.LC振荡电路如图所示，t=0时刻，线圈中磁场的方向如图所示，且磁场正在减弱。M、
N分别为电容器的上、下极板，a、b为回路中的两个点。已知LC振荡电路的周期为T，
下列说法正确的是( )
A. 此时回路中的电流由b流向a
T
B. t= 时刻，N板带负电，电容器储存的电场能正在增加
2
C. 此时两板间的电场强度正在减小
D. 若将N板下移，则该振荡电路激发的电磁波波长变长
6.如图所示，交流发电机为右侧的电路供电，发电机线圈电阻和输电线电阻均不计，电压
表和电流表均为理想电表，变压器为理想变压器，副线圈两端接有开关S、滑动变阻器R以
及两个定值电阻R 、R 。保持线圈ABCD在磁场中匀速转动，电流表A和电压表V 、V 的
1 2 1 2
示数变化大小分别为ΔI和ΔU 、ΔU ，下列说法正确的是（ ）
1 2A. 当线圈ABCD位于如图所示的位置时，线圈ABCD产生的感应电动势最大
B. 若发电机线圈的转速变为原来的2倍，原线圈的输入功率变为原来的8倍
C. 当滑动变阻器的滑动触头向下滑动，电压表V 的示数变小
1
D. 闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动触头，ΔU 与ΔI比值不变
2
7.在如图甲所示的电路中，电阻R =R =R，圆形金属线圈半径为r ，线圈导线的电阻也
1 2 1
为R，半径为r （r <r ）的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度
2 2 1
B随时间t变化的关系如图乙所示，图线与横、纵轴的交点坐标分别为t 和B ，其余导线的
0 0
电阻不计。闭合开关S，至t=0的计时时刻，电路中的电流已经稳定，下列说法正确的是
（ ）
B πr2 B πr2
A. 线圈中产生的感应电动势大小为 0 1 B. t 时间内流过R 的电量为 0 2
t 0 1 R
0
B πr2
C. 电容器下极板带负电 D. 稳定后电容器两端电压的大小为 0 2
3t
0
二、多项选择题：本题共3小题，每题6分，共18分，在每题给出的四个选项中，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.如图所示，如图甲所示为一小型发电机的原理图，矩形线圈的电阻为 1Ω，在外力作用
下矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动，线圈
两端与R=10Ω的电阻构成闭合回路。通过电阻R的电流随时间变化的图像如图乙所示。下
列说法正确的是（ ）A. 该发电机线圈转动的角速度为200πrad/s
B. 线圈转至图甲位置时，线圈中感应电流最小
C. 该发电机产生交流电的感应电动势峰值为200√2V
D. 电阻R消耗的电功率为4000W
9.如图所示，关于不计重力的粒子在以下四种器件中的运动，说法正确的是（ ）
E
A. 甲图中从左侧射入的带电粒子，若能沿直线射出， 其速度大小为v=
B
B. 乙图中等离子体进入上下极板之间后上极板a带正电
C. 丙图中通过励磁线圈的电流越大，电子的运动径迹半径越小
D. 丁图中只要回旋加速器D形盒足够大，粒子就能获得无限大的速度
10.质谱仪是一种测量带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图，离子源
A产生电荷量相同而质量不同的离子束(初速度可视为零)，从狭缝S 进入电场，经电压为U
1
的加速电场加速后，再通过狭缝S 从小孔垂直MN射入圆形匀强磁场，该匀强磁场的磁感应
2
强度为B，方向垂直于纸面向外，半径为R，磁场边界与直线MN相切，E为切点，离子离开
磁场最终到达感光底片MN上，设离子电荷量为q，到达感光底片上的点与E点的距离为
x，不计重力，可以判断( )A. 离子束带正电
B. x越大，则离子的比荷一定越大
qB2R2
C. 到达x=√3R处的离子质量为
6U
πBR2
D. 到达x=√3R处的离子在匀强磁场运动时间为
3U
三 、非选择题：共 54分，按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式
和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出
数值 和单位。
11.（10分）某物理兴趣小组用可拆变压器探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。
(1)可拆变压器如图1所示。下列说法正确的是_______。
A．实验采用控制变量法进行探究
B．变压器的铁芯是用整块硅钢制成的
C．匝数多的线圈，要用粗一些的导线绕制
(2)关于实验操作，下列说法正确的是_______。
A．实验可以用多节干电池串联起来作为电源
B．实验中手不能接触裸露的导线、接线柱
C．用交流电压表测副线圈两端电压时，副线圈应接小灯泡
(3)某次实验中用多用电表的交流电压10V档测线圈两端电压，其示数如图2所示，则电压为_________V。
U n
1 1
(4)若变压器为理想变压器，由原、副线圈若干组电压比 与匝数比 作出如图3所示的
U n
2 2
关系图像，该图像的斜率为__________。
(5)实际实验中测得的原、副线圈的电压比___________原、副线圈的匝数比。（选填“大
于”、“等于”、“小于”）
12.（10分）如图甲所示是“探究感应电流方向”的实验装置．
（1）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放置在_______（选填“a”或“b”）位置．
（2）电路连接如图甲所示，下列操作不能产生感应电流的是( )
A．开关闭合瞬间 B．开关闭合后，滑动变阻器滑片不动
C．开关断开瞬间 D．开关闭合后，迅速移动滑动变阻器的滑片
（3）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，那么合上开关后把线圈 A迅
速从线圈B中拔出时，电流计指针将_______（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏
转”）；如果闭合开关后，滑动变阻器滑片向b端移动，则电流表指针将_________（选填
“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）．
（4）上述实验中，线圈A可等效为一个条形磁铁，将线圈B和灵敏电流计简化如图乙所示．
将磁体从线圈B中拨出，电流从正接线柱流入灵敏电流计．画出图乙线圈 B的线圈绕向
______．
13.（9分）如图甲所示为某小型水电站的发电机示意图，已知正方形线圈边长L=100cm，
匝数N=100匝，线圈电阻不计；线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO'匀速转动，
转速n=100r/s；已知电动势最大值E =500√2V。
m（1）求发电机中匀强磁场的磁感应强度大小；
（2）从线圈在图甲所示位置开始计时，写出感应电动势随时间变化的函数表达式；
（3）如图乙所示，将发电机通过升压变压器T 升压后向远处输电，发电机的输出功率为
1
200kW，输电线的总电阻为4Ω，在用户端用降压变压器T 把电压降为220V，要求在输电线
2
n n
上损失的功率控制在10kW，则T 、T 的原副线圈匝数比 1 和 3 分别为多少？
1 2 n n
2 4
14.（12分）如图所示，在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内，有相互垂直的
匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直于xOy平面向里．一带正电的粒子
(不计重力)从O点沿y轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经t时
0
间从P点射出．
(1)求电场强度的大小和方向；
(2)若仅撤去磁场，带电粒子仍从O点以相同的速度射入，经 时间恰从半圆形区域的边界
射出，求粒子运动加速度的大小；
(3)在(2)的情况下，若仅撤去电场，带电粒子仍从O点射入，但速度为原来的4倍，求粒
子在磁场中运动的时间．
15.（13分）如图所示为两条间距为d的固定光滑金属导轨，其中AC A C 部分为半径为
1 1R的四分之一圆弧轨道，CDC D 部分为足够长水平直轨道，水平轨道位于竖直向上的匀
1 1
强磁场中，磁感应强度大小为B。现将质量为m、电阻为r的金属棒S静置于距CC 足够远
1
的水平轨道上，将与其完全相同的金属棒T由A A 处静止释放，一段时间后，金属棒T运动
1
到水平轨道上。在运动过程中，两棒始终与导轨垂直且保持良好接触，除金属棒电阻之外
其他电阻不计，已知重力加速度为g。求：
(1)金属棒T运动至圆弧轨道最底端CC 处时的速度v 和金属棒T对轨道的压力大小；
1 0
(2)金属棒T刚进入水平轨道时，通过金属棒S的电流大小；
(3)从金属棒T进入水平轨道到两棒运动稳定的共同速度v；
(4)从金属棒T进入水平轨道到两棒运动稳定的过程中金属棒S产生的热量。
