山东学情2021-2022学年高二下学期物理3月联考试卷（B...

更新时间：2022-04-11 浏览次数：109 类型：月考试卷

一、单选题

1. 物理学源于生活，又对人类的生产、生活产生深远的影响。以下关于物理学知识及其在生产、生活中的实际应用的说法正确是（）

A . 电子感应加速器是利用磁场直接对电子进行加速来获得高速电子 B . 真空冶炼炉是利用炉体产生的涡流使炉内金属熔化，冶炼出高质量的合金 C . 磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用 D . 变压器用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯是为了减少变压器中的涡流，变压器可改变交变电流的电压和频率

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2. 有一个如图所示的LC回路，L为电感线圈，C为电容器，R为定值电阻，其中， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，线圈及导线电阻均不计。先闭合开关S，稳定后，再将其断开，并规定此时t=0。下列判断正确的是（）

A . 经过时间t=0.5s，线圈中的磁场能最大 B . 经过时间t=1s，电路中电流最大且沿顺时针方向 C . 经过时间t=1s，电流沿顺时针方向，电容器正在充电 D . 放电过程中，电荷量减少，振荡周期变小

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3. 如图所示的N匝金属线框，面积为S，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，B的方向与线框平面成 $\text{[math]}$ 角，线框从图示实线位置，以线框ab为轴顺时针转过90°到虚线位置，所用时间为T，则该过程（）

A . 在初始位置时，穿过线圈的磁通量 $\text{[math]}$ B . 线框中磁通量的变化量 $\text{[math]}$ C . 线框中感应电流方向先沿adcba方向再沿abcda方向 D . 线框中产生的平均感应电动势为 $\text{[math]}$

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4. 一个长为L₁宽为L₂单匝的矩形线框abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中按照下图中的甲、乙两种情景以相同的角速度 $\text{[math]}$ 绕 $\text{[math]}$ 匀速转动给相同的小灯泡供电。其中甲图中的 $\text{[math]}$ 为线框的左右对称轴，乙图的 $\text{[math]}$ 和ab边重合，则关于以下两种情况，下列说法正确的是（）

A . 通过两小灯泡的电流之比为1∶1 B . 两小灯泡两端电压之比为1∶ $\text{[math]}$ C . 从图示位置线框转 $\text{[math]}$ 周期，通过两小灯泡的电量之比2∶1 D . 两小灯泡消耗功率之比1∶ $\text{[math]}$

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5. 如图所示，ab为固定在水平面上的半径为l、圆心为O的金属半圆弧导轨，Oa间用导线连接一电阻M。金属棒一端固定在O点，另一端P绕过O点的轴，在水平面内以角速度为 $\text{[math]}$ 逆时针匀速转动，该过程棒与圆弧良好接触。半圆弧内磁场垂直纸面向外，半圆弧外磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小均为B，已知金属棒由同种材料制成且粗细均匀，棒长为2l、总电阻为2r，M阻值为r，其余电阻忽略不计。当棒转到图中所示的位置时，棒与圆弧的接触处记为Q点，则（）

A . 通过M的电流方向为 $\text{[math]}$ B . 通过M的电流大小为 $\text{[math]}$ C . QO两点间电压为 $\text{[math]}$ D . PQ两点间电压为 $\text{[math]}$

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6. (2021高三上·东城期末) 某同学想对比电感线圈和小灯泡对电路的影响，他设计了如图甲所示的电路，电路两端电压 $\text{[math]}$ 恒定，A₁、A₂为完全相同的电流传感器。先闭合开关K得到如图乙所示的 $\text{[math]}$ 图像，等电路稳定后，断开开关（断开开关的实验数据未画出）。下列关于该实验的说法正确的是（）

A . 闭合开关时，自感线圈中电流为零，其自感电动势也为零 B . 乙图中的 $\text{[math]}$ 曲线表示电流传感器A₂测得的数据 C . 断开开关时，小灯泡会明显闪亮后逐渐熄灭 D . $\text{[math]}$ 时刻小灯泡与线圈的电阻相等

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7. 近年来，手机无线充电技术越来越普及，图甲是某款手机的无线充电装置，其工作原理如图乙所示，其工作原理如图乙所示，其中送电线圈和受电线圈匝数比n₁：n₂=5：1，送电、受电线圈中所接电阻的阻值分别为R₁=25Ω，R₂=18Ω。当ab间接上220V的正弦交变电源后，受电线圈中产生电流给手机充电；充电时，受电线圈中的电流为2A．设送电线圈端输入电压为U₁ ，受电线圈cd端输出电压为U₂ ，把装置线圈视为理想变压器、手机充电时，下列说法正确的是（）

A . cd间电压为U₂=44V B . 手机两端的电压为5V C . 手机充电时，送电线圈的输入功率为84W D . 若送电线圈中的电流均匀增加，则受电线圈中的电流也一定均匀增加

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8. 如图所示，电阻可忽略的光滑平行金属导轨长s=0.4m两导轨间距L=1m，导轨倾角为30°，导轨上端ab接一阻值R=2Ω的电阻，磁感应强度B=1.0T的匀强磁场垂直轨道平面向上。阻值r=2Ω、质量m=0.2kg的金属棒与轨道垂直且接触良好，从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端，在此过程中金属棒产生的焦耳热 $\text{[math]}$ 。（取g=10m/s²），则（）

A . 金属棒一直向下做加速度增大的加速运动 B . 金属棒在金属导轨下滑的最大速度为4m/s C . 下滑过程金属棒克服安培力做功0.1J D . 整个下滑过程通过导体棒的电荷量为0.1C

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二、多选题

9. 图示电路中，变压器为理想变压器，在变压器的原线圈接一交变电流，交变电流的电压有效值恒定不变。副线圈接有灯泡L₁和L₂（设灯泡的电阻保持不变）和滑动变阻器R。下列说法正确的是（）

A . 只将变阻器R的滑动触头上移，灯L₂变亮 B . 只将变阻器R的滑动触头上移，理想电流表的示数变大 C . 只将S₂从4拨向3时，理想电流表示数变大 D . 只将S₁从2拨向1时，理想电流表示数变大

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10. 轻质细线吊着一质量为m=0.4kg、半径为1m、电阻 $\text{[math]}$ 、匝数n=10的金属闭合圆环线圈。圆环圆心等高点的上方区域分布着磁场，如图甲所示。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示。不考虑金属圆环的形变和电阻的变化，整个过程细线未断且圆环始终处于静止状态。则下列判断正确的是（）

A . 线圈中的感应电流大小为0.5A B . 0-2s时间内金属环发热的功率为πW C . t=0时轻质细线的拉力大小等于6N D . 线圈中感应电流的方向为顺时针

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11. 两磁感应强度均为B的匀强磁场区I、III，方向如图所示，两区域中间为宽为s的无磁场区II，有一边长为L（L>s）。电阻为R的均匀正方形金属线框abcd置于区域I，ab边与磁场边界平行，现拉着金属线框以速度v向右匀速运动，则（）

A . 当ab边刚进入中央无磁场区域II时，ab两点间电压为 $\text{[math]}$ B . ab边刚进入磁场区域III时，通过ab边的电流大小为 $\text{[math]}$ ，方向 $\text{[math]}$ C . 把金属线框从区域I完全拉入区域III的过程中，拉力所做功为 $\text{[math]}$ D . 当cd边刚出区域I到刚进入区域III的过程中，回路中产生的焦耳热为 $\text{[math]}$

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12. 如图，水平面内有一光滑金属导轨，其MN、PQ边的电阻不计，MP边的电阻阻值R=1.5Ω，MN与MP的夹角为135°，PQ与MP垂直，MP边长度小于1m。将质量m=2kg，电阻不计的足够长直导体棒搁在导轨上，并与MP平行。棒与MN、PQ交点G、H间的距离L=4m。空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T。在外力作用下，棒由GH处以v₁=3m/s的初速度向左做直线运动，运动时回路中的电流始终与初始时的电流相等。则（）

A . 棒在GH处时，安培力功率24W B . 棒向左移动距离2m到达EF时，速度大小为4m/s C . 棒向左移动距离2m到达EF所需时间为 $\text{[math]}$ D . 在棒由GH处向左移动2m到达EF处的过程中，外力做功W=27J

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三、实验题

13. 某同学用题图中的器材做“探究电磁感应产生条件”的实验，图中实验器材有部分已用导线连接。
1. （1）请用画线代替导线将图中的实验器材连接完整；
2. （2）闭合电键的一瞬间，观察到电流表G指针向左偏转。则闭合电键后，保持滑动变阻器滑片位置不变，将线圈A中的铁芯快速插入，电流表G的指针将向（填“左”或“右”）偏转。闭合电键后，保持线圈A和线圈B位置不变，将滑动变阻器的滑片向a端移动，则观察到电流表G的指针向（填“左”或“右”）偏转；
3. （3）闭合电键后，第一次将线圈A快速的靠近线圈B，第二次将线圈A缓慢的靠近线圈B会发现电流表G的指针摆动的幅度第一次比第二次（填“大”或“小”），原因是；
4. （4）该同学实验结束后，未断开开关，也未把A、B两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路时突然被电击了一下，则被电击是在拆除（选填“A”或“B”）线圈所在电路时发生的。
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14. 某班物理实验课上，同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。可拆变压器如图甲、乙所示。
1. （1）下列说法正确的是____。
  
  A . 为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数 B . 可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响 C . 变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈 D . 变压器开始正常工作后，若不计各种损耗，在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”磁场能的作用
2. （2）一位同学实验时，观察两个线圈的导线，发现粗细不同。他选择的原线圈为800匝，副线圈为400匝，原线圈接学生电源的正弦交流输出端，所接电源为“8V”挡位，测得副线圈的电压为4.2V。则下列叙述中可能符合实际情况的一项是。
  A．原线圈导线比副线圈导线粗
  B．学生电源实际输出电压大于标注的“8V”
  C．原线圈实际匝数与标注“800”不符，应大于800匝
  D．副线圈实际匝数与标注“400”不符，应小于400匝
  E．变压器的铁芯B没有安装在铁芯A上，导致铁芯没有闭合
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四、解答题

15. 如图甲所示，一线圈匝数为100匝，横截面积为0.01m² ，匀强磁场与线圈轴线成30°角向右穿过线圈。已知线圈电阻为1Ω，所接电阻为2Ω。若在2s时间内磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示。求：
1. （1） t=1s时，通过线圈的磁通量；
2. （2） ab之间的电势差Uab。
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16. 小型水力力电站的发电机输出功率为1000KW，输电线的电阻为5Ω，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5%，需在发电机处设升压变压器，用户所需电压为220V，所以在用户处需安装降压变压器。输电电路图如图所示，已知升压变压器的原、副线圈的匝数之比为1：20.求：
1. （1）输电线上的电流I₂；
2. （2）发电机的输出电压U₁为多少；
3. （3）降压变压器的原、副线圈的匝数之比。
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17. 磁电式电流表的构造如图（a）所示，在蹄形磁铁的两极间有一个可以绕轴转动的线圈，转轴上装有螺旋弹簧和指针。蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，如图（b）所示。两侧存在圆心角为20°的无磁场区域。小王同学将其改装为一个手摇式发电机，正负接线柱之间接入负载。图中线框边长Lab=10cm，Lbc=15cm，共有100匝，线框顺时针匀速转动其角速度ω=πrad/s，ad边和bc边所在处的磁感应强度B=2T，线圈内阻不计，线圈从图示位置开始转动。求：
1. （1）线圈转过 $\text{[math]}$ 时感应电动势的大小。
2. （2）线圈转过 $\text{[math]}$ 的过程中通过线圈的磁通量的变化量 $\text{[math]}$ 。
3. （3）负载两端的电压。
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18. 水平面上固定着如图形状的导轨，其中AB与CD平行，AC和CD夹角为 $\text{[math]}$ ，导轨ACE部分单位长度电阻1Ω，导轨其他各部分和金属杆电阻不计。导轨处在磁感应强度为 $\text{[math]}$ 方向竖直向下的匀强磁场中。质量m=1kg的金属杆放在导轨上（金属杆足够长），对金属杆施加如图乙所示的外力。金属杆在0-1s内以v₁做匀速运动，t=1s时金属杆恰好运动到AE处。金属杆继续运动3s速度变为v₂以后匀速运动。求：
1. （1）金属杆的速度v₁_。
2. （2）金属杆的速度v₂_。
3. （3） 4s内通过金属杆的电荷量。
4. （4） 4s内导轨产生的热量。
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