辽宁省抚顺市六校协作体2022-2023学年高二上学期物理期...

更新时间：2022-12-26 浏览次数：69 类型：期中考试

一、单选题

1. (2022高二上·抚顺期中) 图甲是一个磁悬浮地球仪，磁悬浮原理如图乙所示，地球仪中有一个磁铁，底座中有一个线圈（线圈电阻不计），给线圈通上电，地球仪就可以悬浮起来。下列说法正确的是（　　）

A . 线圈必须连接交流电源 B . 若地球仪转动，则不能保持继续悬浮 C . 若仅增加线圈匝数，可增加地球仪稳定悬浮的高度 D . 若仅增大线圈中的电流，地球仪再次稳定悬浮后受到的斥力增大

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2. (2023高二下·汉中月考) 利用半导体二极管的单向导电性，可以对交变电流进行整流，将交变电流变为直流电流。如图为某一正弦交变电流整流后的输出电流，则该输出电流的有效值为（　　）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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3. (2023高二下·汉中月考) 水平圆形导体环置于竖直方向的匀强磁场中，规定如图甲所示导体环中电流的方向为正方向，磁场向上为正。磁感应强度B随时间t按图乙变化时，下列能正确表示导体环中感应电流变化情况的是（　　）

A . B . C . D .

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4. (2022高二上·抚顺期中) 近日，小米发布了“小感量+磁吸”无线充电预研技术——磁吸式无线充电，通过磁铁的吸附力，把无线充电发射线圈和接收线圈紧密结合在一起，将大大降低能量损耗。某次测试中磁吸无线充电底座线圈接于u=220 $\text{[math]}$ sin（100πt）（V）的交流电源，已知发射线圈和接收线圈匝数比为11：1，功率为50W。则（　　）

A . 接收线圈的工作原理是电流的磁效应 B . 发射线圈连接直流电源也能实现无线充电 C . 若不计能量损耗，接收线圈获得的电压最大值为20V D . 若不计能量损耗，通过接收线圈的电流有效值为2.5A

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5. (2023高二上·十堰期末) 如图所示，金属棒ab质量为m，通过电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面夹角为θ，ab静止于宽为L水平导轨上。下列说法正确的是（）

A . 金属棒受到的安培力大小为F=BILsinθ B . 金属棒受到的摩擦力大小为f=BILcosθ C . 若只改变电流方向，金属棒对导轨的压力将增大 D . 若只增大磁感应强度B后，金属棒对导轨的压力将增大

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6. (2022高二上·抚顺期中) 回旋加速器原理如图所示，置于真空中的 $\text{[math]}$ 形金属盒的半径为 $\text{[math]}$ ，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过狭缝的时间可忽略；磁感应强度为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场与盒面垂直，交流电源的频率为 $\text{[math]}$ ，加速电压为 $\text{[math]}$ 。若A处粒子源产生质子的质量为 $\text{[math]}$ 、电荷量为 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（）

A . 若只增大交流电压 $\text{[math]}$ ，则质子获得的最大动能增大 B . 质子在回旋加速器中做圆周运动的周期随回旋半径的增大而增大 C . 若只增大 $\text{[math]}$ 形金属盒的半径，则质子离开加速器的时间变长 D . 若磁感应强度 $\text{[math]}$ 增大，则交流电频率 $\text{[math]}$ 必须适当减小，加速器才能正常工作

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7. (2022高二上·抚顺期中) 两个相同的小灯泡 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和自感线圈 $\text{[math]}$ 、电容器 $\text{[math]}$ 、开关 $\text{[math]}$ 和直流电源连接成如图所示的电路。已知自感线圈 $\text{[math]}$ 的自感系数较大且直流电阻为零，电容器 $\text{[math]}$ 的电容较大，下列判断正确的是（　　）

A . 开关S闭合的瞬间， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 灯泡立即变亮后亮度保持不变 B . 开关S闭合的瞬间， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 灯泡同时亮，后 $\text{[math]}$ 灯泡逐渐变暗但不熄灭， $\text{[math]}$ 灯泡变得更亮 C . 开关S闭合待稳定后再断开的瞬间， $\text{[math]}$ 灯泡突然亮一下，然后熄灭， $\text{[math]}$ 灯泡逐渐熄灭 D . 去掉电容器 $\text{[math]}$ ，开关S闭合待稳定后再断开的瞬间， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 灯泡均逐渐熄灭

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二、多选题

8. (2022高二上·抚顺期中) 如图所示，在磁感应强度 $\text{[math]}$ 的匀强磁场中，有一个半径 $\text{[math]}$ 的金属圆环，圆环所在的平面与磁感线垂直。 $\text{[math]}$ 是一根金属棒，它沿着顺时针方向以 $\text{[math]}$ 的角速度绕圆心 $\text{[math]}$ 匀速转动，且 $\text{[math]}$ 端始终与圆环相接触， $\text{[math]}$ 棒的电阻 $\text{[math]}$ ，图中定值电阻 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，电容器的电容 $\text{[math]}$ ，圆环和连接导线的电阻忽略不计，则（　　）

A . 电容器上极板带负电 B . 稳定后电容器所带电荷量为 $\text{[math]}$ C . 电路中消耗的电功率为 $\text{[math]}$ D . 稳定后的金属棒转动一周时在棒上产生的焦耳热为 $\text{[math]}$

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9. (2023高二上·吉林期中) 如图所示，质量一定的导体棒 $\text{[math]}$ 放置于倾角为 $\text{[math]}$ 的导轨上，导轨上端连接电源和定值电阻形成闭合回路，空间内加垂直于导体棒的大小相等、方向不同的匀强磁场，导体棒 $\text{[math]}$ 均静止，则下列判断正确的是（　　）

A . 四种情况下，导体棒受到的安培力大小不相等 B . 甲中导体棒 $\text{[math]}$ 与导轨间摩擦力可能为零 C . 乙中导体棒 $\text{[math]}$ 与导轨间摩擦力可能为零 D . 丙和丁中导体棒 $\text{[math]}$ 与导轨间摩擦力可能为零

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10. (2023高二上·陆良期末) 如图所示，在直角坐标系xOy第一象限内x轴上方存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，在y轴上S处有一粒子源，它可向右侧纸面内各个方向射出速率相等的质量大小均为m ，电荷量大小均为q的同种带电粒子，所有粒子射出磁场时离S最远的位置是x轴上的P点。已知OP＝ $\text{[math]}$ OS＝ $\text{[math]}$ d ，粒子带负电，粒子重力及粒子间的相互作用均不计，则（　　）

A . 粒子的速度大小为 $\text{[math]}$ B . 从O点射出的粒子在磁场中的运动时间为 $\text{[math]}$ C . 沿平行x轴正方向射入的粒子离开磁场时的位置到O点的距离为 $\text{[math]}$ d D . 从x轴上射出磁场的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间之比为9：4

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三、填空题

11. (2022高二上·抚顺期中) 用如图等臂天平可测量磁感应强度B ，天平右侧下方悬挂的矩形线圈宽为L ，共N匝。虚线框中匀强磁场垂直于纸面，线圈通以图示方向的电流I时，天平平衡。保持电流大小不变，改变其方向，从右盘中移动质量为m的砝码至左盘，使天平重新平衡。由此可知磁场的方向垂直纸面向，磁感应强度大小 $\text{[math]}$ 。（已知重力加速度g）

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四、实验题

12. (2022高二上·抚顺期中) 某兴趣小组用如图甲所示的可拆变压器进行“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验。
1. （1）下列说法正确的是________。
  
  A . 变压器工作时，通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈 B . 变压器工作时在原线圈上将电能转化为磁场能，在副线圈上将磁场能转化为电能 C . 理想变压器的输入功率等于输出功率，没有能量损失 D . 变压器副线圈上不接负载时，原线圈两端电压为零
2. （2）实际操作中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为 $\text{[math]}$ ，则可推断原线圈的输入电压可能为________。
  
  A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$
3. （3）图乙为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻 $\text{[math]}$ 可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与一理想变压器的原线圈连接；一可变电阻 $\text{[math]}$ 与该变压器的副线圈连接，原、副线圈的匝数分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ （右侧实线框内的电路也可以等效为一个电阻）。在交流电源的电压有效值 $\text{[math]}$ 不变的情况下，调节可变电阻 $\text{[math]}$ 的过程中，当 $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 获得的功率最大。
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五、解答题

13. (2022高二上·河北月考) 如图，矩形线圈 $\text{[math]}$ 的面积为 $\text{[math]}$ ，共50匝，线圈的总电阻为 $\text{[math]}$ ，外接电阻为 $\text{[math]}$ ，匀强磁场的磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ ，电表均为理想电表。当线圈以 $\text{[math]}$ 的角速度匀速转动时，求：
1. （1）在运动过程中，线圈产生的感应电动势的最大值；
2. （2）从图示位置开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
3. （3）电阻R消耗的电功率。
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14. (2023高二上·十堰期末) 如图所示，静止于A处的带正电粒子，经加速电场加速后沿图中四分之一虚线圆弧通过静电分析器，从 $\text{[math]}$ 点垂直 $\text{[math]}$ 竖直向上进入矩形区域的有界匀强磁场（磁场方向如图所示，其中 $\text{[math]}$ 为匀强磁场的边界）。静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场，方向如图所示。已知加速电场的电压 $\text{[math]}$ （只表示电压的大小），电场中虚线圆弧的半径为 $\text{[math]}$ ，粒子的质量为 $\text{[math]}$ 、电荷量为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，粒子所受重力不计。
1. （1）求粒子经过辐向电场时其所在处的电场强度大小 $\text{[math]}$ ；
2. （2）若要使带电粒子只能打在 $\text{[math]}$ 边上，求磁感应强度 $\text{[math]}$ 满足的条件；
3. （3）调节磁场强弱可以使粒子打在 $\text{[math]}$ 边上不同位置，求在能到达 $\text{[math]}$ 边的粒子中，离 $\text{[math]}$ 点最远的粒子在磁场中运动的时间。
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15. (2024高二下·南充市期中) 如图所示， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 是两根相距 $\text{[math]}$ 、竖直固定放置的光滑金属导轨，导轨足够长，其电阻不计。水平条形区域Ⅰ和Ⅱ内均有磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ 、方向垂直于导轨平面向里的匀强磁场，其宽度均为 $\text{[math]}$ ，区域Ⅰ和区域Ⅱ相距 $\text{[math]}$ ，其他区域内无磁场。导体棒 $\text{[math]}$ 的长度为 $\text{[math]}$ 、质量为 $\text{[math]}$ 、电阻为 $\text{[math]}$ ，开关 $\text{[math]}$ 处于断开状态。现将 $\text{[math]}$ 棒由区域Ⅰ上边界上方 $\text{[math]}$ 处由静止释放， $\text{[math]}$ 棒下落 $\text{[math]}$ 时闭合 $\text{[math]}$ 。已知 $\text{[math]}$ 棒在先后穿过两个磁场区域的过程中，流过棒的电流及其变化情况相同。导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计空气阻力，重力加速度大小为 $\text{[math]}$ 。求：
1. （1） $\text{[math]}$ 棒进入磁场区域Ⅰ的瞬间，通过棒的电流 $\text{[math]}$ ；
2. （2） $\text{[math]}$ 棒穿过磁场区域Ⅰ的过程中，棒上产生的热量 $\text{[math]}$ ；
3. （3） $\text{[math]}$ 棒穿过磁场区域Ⅱ过程所用时间 $\text{[math]}$ 。
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