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姓名：____________ 班級：____________ 學(xué)號：____________
*注意事項(xiàng)：
1、填寫答題卡的內(nèi)容用2B鉛筆填寫
2、提前 xx 分鐘收取答題卡
第Ⅰ卷 客觀題
第Ⅰ卷的注釋
第Ⅱ卷 主觀題
第Ⅱ卷的注釋
一、上海市曹楊中學(xué)2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期5月月考物理試卷(共4題)
1. 材料一：磁場的應(yīng)用
物理學(xué)基礎(chǔ)理論的重大進(jìn)展往往能促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，中國的科學(xué)家和工程師近年來對強(qiáng)磁場技術(shù)進(jìn)行了廣泛的研究和開發(fā)，在強(qiáng)磁場技術(shù)發(fā)展和進(jìn)步的過程中自主研發(fā)了高強(qiáng)度磁共振成像技術(shù)，用于診斷心腦血管疾病和發(fā)現(xiàn)腫瘤等。
（1） 下列敘述中不符合物理學(xué)史實(shí)的有（ ）
A . 麥克斯韋建立了完整的電磁場理論，并通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在 B . 法拉第提出用電場線描繪電場的分布，極大促進(jìn)了人們對電磁現(xiàn)象的研究 C . 安培提出的“分子電流假說”，揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì) D . 庫侖設(shè)計(jì)了“扭秤”，得到電荷間作用力與距離二次方成反比的規(guī)律
（2） 如圖所示，a、b和c三個完全相同的矩形絕緣線框與通電直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，其中a關(guān)于直導(dǎo)線左右對稱，b和c的右側(cè)平行于直導(dǎo)線且在一直線上，通過a、b和c三個線框的磁通量分別為、和 ， 則（ ）
A . B . C . D .
（3） 磁卡的磁條中有用于存儲信息的磁極方向不同的磁化區(qū)，刷卡器中有檢測線圈。當(dāng)以速度v0刷卡時，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，其E-t關(guān)系如圖所示。如果只將刷卡速度改為 ， 線圈中的E-t關(guān)系圖可能是（ ）
A . B . C . D .
（4） 圖（a）是揚(yáng)聲器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，線圈兩端加有與聲音頻率相同的電壓。
圖（b）是動圈式話筒結(jié)構(gòu)示意圖，當(dāng)有人在話筒前說話時，聲音使膜片振動帶動磁場內(nèi)的線圈發(fā)生相應(yīng)的振動。揚(yáng)聲器和動圈式話筒工作原理分別是
（1）____________________
（2）____________________
A．電流的磁效應(yīng)
B．磁場對通電導(dǎo)體的作用
C．電磁感應(yīng)
（3）直流電動機(jī)中換向器的作用是____________________。
（4）甲圖中是某交流電發(fā)電機(jī)的示意圖，線圈所在位置____________________（均選填“是”或“否”）為中性面；某時刻，從中性面位置開始計(jì)時，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。在0~0.03s時間內(nèi)閉合線圈中的感應(yīng)電動勢表達(dá)式為____________________ V。
（5） 四根電阻均勻分布的電阻絲連接成一個閉合的正方形線框，O為正方形線框的中點(diǎn)。當(dāng)大小為I的電流從a點(diǎn)流入d點(diǎn)流出時，ad邊在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場方向?yàn)開___________________（選填“垂直于紙面向里”或“垂直于紙面向外”）。已知直導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場大小與流經(jīng)導(dǎo)線的電流大小成正比，若ad邊在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則整個線框在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為____________________。
2. 材料二：無線充電寶
無線充電寶是一種無線移動電源，在發(fā)送端（充電寶）和接收端 （手機(jī)）各有一個線圈。工作時，發(fā)送端的線圈中通有高頻變化的電流，兩者彼此靠近時，就可以將充電寶中的電能傳送到被充電的手機(jī)里。
（1） 第五代移動通信技術(shù)簡稱5G，5G應(yīng)用3300MHz~5000MHz頻段的無線電波傳送信號，5G將幫助世界開啟萬物互聯(lián)新時代。下列關(guān)于電磁波譜的說法正確的是（ ）
A . 紅外線的波長比無線電波的波長更長 B . 遙控器是利用無線電波工作的 C . X 射線的頻率比射線的頻率小 D . 醫(yī)院里常用X射線對病房和手術(shù)室進(jìn)行消毒
（2） （1）理論上，只要電路中有振蕩電路，就能向外輻射無線電波，但是直接利用LC 回路向外輻射電磁波的效率是很低的，因此我們可以采用開放電路、____________________等方法有效地將電磁波發(fā)射出去；傳輸無線電波的方式有三種，其中依靠電離層反射來傳播的叫____________________；
（2）可見光的波長范圍是4×10-7m～7×10-7m，其頻率的數(shù)量級是____________________ Hz；列舉光和超聲波的區(qū)別____________________、____________________。
（3）如圖甲所示，線圈L的直流電阻不計(jì)，閉合開關(guān)S，待電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后斷開開關(guān) S，LC 回路中將產(chǎn)生電磁振蕩。從開關(guān) S 斷開計(jì)時，線圈中的磁場能EB隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示。下列說法中正確的是____________________
A.LC 振蕩電路的周期為2×10-3s
B.在1×10-3s時，電容器右極板帶正電
C.1×10-3s~2×10-3s間內(nèi)，電流在減小
D.1×10-3s~2×10-3s時間內(nèi)，自感電動勢在增加
（3） 某同學(xué)利用同一充電寶的無線充電與有線充電分別給同款手機(jī)充電。手機(jī)兩次電量均從 1%充到93%，充電電壓視為恒定，記錄的充電量與充電時間如圖所示。由圖線可知（ ）
A . 無線充電的平均電流更大 B . 有線充電的電能更多 C . 無線充電與有線充電平均功率的比值約為3：5 D . 無線充電與有線充電平均功率的比值約為9：25
（4） 某款無線充電寶具有磁吸功能，將手機(jī)倒吸在充電寶上也不會脫落，如圖所示，則充電寶對手機(jī)產(chǎn)生____________________個力的作用，增大手機(jī)屏幕與水平方向的夾角α，充電寶對手機(jī)的合力____________________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。
（5） 如圖所示，兩個相同的燈泡L1、L2 ， 分別與定值電阻R 和自感線圈L串聯(lián)，自感線圈的自感系數(shù)很大，電阻值與R相同，閉合電鍵S，電路穩(wěn)定后兩燈泡均正常發(fā)光。下列說法正確的是（ ）
A . 閉合電鍵S 后，燈泡L2逐漸變亮 B . 閉合電鍵S后， 燈泡L1、L2同時變亮 C . 斷開電鍵S后， 燈泡 L1、L2都逐漸變暗 D . 斷開電鍵S后，燈泡L1逐漸變暗，L2立即熄滅
（6） 發(fā)電廠發(fā)出的交變電流通過變壓器進(jìn)入家庭電路。如圖的電路中也包含理想變壓器，電流表和電壓表均為理想電表， 電阻R1、R2和R3的阻值分別為1Ω、2Ω和6Ω， 在a、b 兩端接電壓有效值為 U的交流電源，開關(guān) S 由斷開變?yōu)殚]合時，連接在副線圈的負(fù)載電阻消耗的電功率不變。則（ ）
A . 電流表示數(shù)變小 B . 電壓表示數(shù)變大 C . 整個電路消耗的功率變小 D . 變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1：2
3. 材料三 帶電粒子在磁場中的運(yùn)動
（1） 圖為云室中某粒子穿過鉛板P前后的軌跡，a和b 是軌跡上的兩點(diǎn)。云室中勻強(qiáng)磁場的方向與軌跡所在平面垂直，粒子（ ）
A . 由b點(diǎn)運(yùn)動到a點(diǎn)，帶正電 B . 由b點(diǎn)運(yùn)動到a點(diǎn)，帶負(fù)電 C . 由a 點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)，帶負(fù)電 D . 由a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)，帶正電
（2） 如圖所示，有一對平行金屬板，兩板相距d，電壓為U，兩板之間勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0 ， 方向與金屬板面平行并垂直于紙面向里。平行金屬板右側(cè)圓形區(qū)域內(nèi)也存在勻強(qiáng)磁場，圓心為O，半徑為R，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向里。一正離子沿平行于金屬板面，從A 點(diǎn)垂直于磁場的方向射入平行金屬板間，沿直線射出平行金屬板之間的區(qū)域，并沿直徑CD方向射入圓形磁場區(qū)域，最后從圓形區(qū)域邊界上的F點(diǎn)射出。已知OF 與OD夾角θ=60°，不計(jì)離子重力。求：
（1）離子速度v的大??；
（2）離子的比荷；
（3）離子在圓形磁場區(qū)域中運(yùn)動時間t。
4. 材料四：電磁阻尼和電磁驅(qū)動
（1） 楞次定律是____________________定律的必然結(jié)果，在條形磁鐵插入或抽出線圈時感應(yīng)電流的磁場總是____________________條形磁鐵的運(yùn)動，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。
（2） 如圖，三個相同金屬圓環(huán)a、b、c緊套在絕緣圓柱體上，圓環(huán)中通有相同大小的電流，其中a、b電流方向相反，a、c電流方向相同。已知環(huán)a對環(huán)c的安培力大小為F1 ， 環(huán)b對環(huán)c的安培力大小為F2 ， 則環(huán)c受到安培力的合力（ ）
A . 大小為|F1+F2|，方向向左 B . 大小為|F1+F2|，方向向右 C . 大小為|F1-F2|，方向向左 D . 大小為|F1-F2|，方向向右
（3） 如圖所示是一種利用電磁原理制作的充氣泵的結(jié)構(gòu)示意圖，其工作原理類似于打點(diǎn)計(jì)時器。當(dāng)電磁鐵通入電流時，可吸引或排斥上部的小磁鐵，從而帶動彈性金屬片對橡皮碗下面的氣室施加力的作用，達(dá)到對外充氣的效果?；卮鹣铝袉栴}：
（1）當(dāng)電流從電磁鐵的接線柱a流入時，發(fā)現(xiàn)小磁鐵向下運(yùn)動，則小磁鐵的上端為____________________
A． N極 B． S極
（2）通入充氣泵的電流方向應(yīng)該是____________________
A．變化的 B．不變的
（3）為增強(qiáng)磁場，電磁鐵的鐵芯繞在磁性材料上，而磁性材料可分為硬磁性材料和軟磁性材料。硬磁性材料被磁場磁化后再撤去磁場，仍保留剩磁；軟磁性材料被磁場磁化后再撤去磁場，基本不保留剩磁。這種電磁鐵的鐵芯應(yīng)該采用____________________
A．軟磁性材料 B．硬磁性材料
（4） 2022年4月16日上午，被稱為“感覺良好”乘組的神舟十三號結(jié)束太空出差，順利回到地球。為了能更安全著陸，現(xiàn)設(shè)計(jì)師在返回艙的底盤安裝了4臺電磁緩沖裝置。電磁緩沖裝置的主要部件有兩部分：（1）緩沖滑塊，外部由高強(qiáng)度絕緣材料制成，其內(nèi)部邊緣繞有閉合單匝矩形線圈abcd；（2）返回艙，包括絕緣光滑緩沖軌道MN、PQ，緩沖軌道內(nèi)存在穩(wěn)定勻強(qiáng)磁場，方向垂直于整個緩沖軌道平面。當(dāng)緩沖滑塊接觸地面時，滑塊立即停止運(yùn)動，此后線圈與返回艙中的磁場相互作用，直至達(dá)到軟著陸要求的速度，從而實(shí)現(xiàn)緩沖。現(xiàn)已知緩沖滑塊豎直向下撞向地面時，返回艙的速度大小為v0 ， 4臺電磁緩沖裝置結(jié)構(gòu)相同，如圖所示，為其中一臺電磁緩沖裝置的結(jié)構(gòu)簡圖，線圈的電阻為R，ab邊長為L，返回艙質(zhì)量為m，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，重力加速度為g ，一切摩擦阻力不計(jì)。
（1）返回艙下降過程中ab桿兩端____________________端的電勢高，ab兩端電勢差為____________________。
（2）下列關(guān)于電磁阻尼緩沖裝置分析中正確的是____________________
A．磁場方向反向后不能起到阻尼的作用
B．只增加導(dǎo)軌長度，可能使緩沖彈簧接觸地面前速度為零
C．只增加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，可使緩沖彈簧接觸地面前速度減小
D．只增加閉合線圈電阻，可使緩沖彈簧接觸地面前速度減小
（3）緩沖滑塊著地時，求返回艙的加速度a。____________________
（4）假設(shè)緩沖軌道足夠長，線圈足夠高，試分析返回艙的運(yùn)動情況及最終軟著陸的速度v。____________________
（5）若返回艙的速度大小從v0減到v的過程中，經(jīng)歷的時間為t，求該過程中返回艙下落的高度h和每臺電磁緩沖裝置中產(chǎn)生的焦耳熱Q。（結(jié)果保留v）____________________題號
一
評分
閱卷人
得分

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