山东省烟台市招远市2023-2024学年高二下学期物理4月月...

更新时间：2024-07-05 浏览次数：11 类型：月考试卷

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。

1. (2022高二下·山东月考) 如图所示，灯泡A、B完全相同，L是电阻不计的电感线圈，如果断开开关 $\text{[math]}$ ，闭合 $\text{[math]}$ ， A、B两灯都能发光．如果最初 $\text{[math]}$ 是闭合的， $\text{[math]}$ 是断开的，则以下说法正确的是（）

A . 刚一闭合 $\text{[math]}$ ， A灯立即亮，B灯则延迟一段时间才亮 B . 刚闭合 $\text{[math]}$ 时，线圈L中的电流很大 C . 闭合 $\text{[math]}$ 以后，A灯变亮，B灯一直不亮 D . 先闭合 $\text{[math]}$ 电路达到稳定后，再断开 $\text{[math]}$ 时，A灯立即熄灭，B灯先亮一下然后熄灭

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2. (2021高二下·宁波期末) 如图所示， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 是监测交流高压输电参数的互感器，一个用来测高压电流，一个用来测高压电压，则下列说法正确的是（　　）

A . $\text{[math]}$ 是测交流电压的仪器 B . $\text{[math]}$ 是测交流电流的仪器 C . a是电流表，b是电压表 D . a是电压表，b是电流表

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3. 如图所示为某一交变电流随时间的变化图像，则该交变电流的有效值为（　　）

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

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4. (2019高二下·昌平期末) 北京时间2019年4月10日21时，在全球七大城市同时发布由“事件视界望远镜” 观测到位于室女A星系（M87）中央的超大质量黑洞照片，如图甲所示。宇宙中的天体在不断向外辐射电磁波，人们利用射电望远镜收集来自天体的电磁波进行观测，如图乙所示。天体甲距地球1万光年，M87的黑洞距离地球5500万光年，假设天体甲和M87的黑洞辐射功率相同，忽略电磁波在传播过程中的损耗，用一架射电望远镜接收到甲发出的电磁波功率为P₁ ，则该望远镜接收到的来自M87的黑洞发出的电磁波功率为（）

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

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5. 如图甲，LC电路中的电流正在变大，保持L不变，改变电容器的电容，回路中电容器两端的电压变化如图乙，则下列说法正确的是（　　）

A . 回路中的磁场能正在向电场能转化 B . 电路1中电容为电路2中电容的4倍 C . 电路2中的电流最大时，电路1中的电流也一定最大 D . 电路2中电容器的最大电荷量与电路1中电容器的最大电荷量相等

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6. (2021高二上·湖北月考) 如图甲所示，一个环形导线线圈的电阻为r、面积为S，其位于一垂直于环形面向里的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。有一电阻R将其两端分别与图甲中的环形线圈a、b相连，其余电阻不计，在0～t₀时间内，下列说法正确的是（）

A . a、b间的电压大小为 $\text{[math]}$ ， a点电势高于b点 B . a、b间的电压大小为 $\text{[math]}$ ， a点电势低于b点 C . 流过R的电流大小为 $\text{[math]}$ ，方向从上到下 D . 流过R的电流大小为 $\text{[math]}$ ，方向从下到上

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7. 如图甲所示，在水平向右的匀强磁场中，匝数为100匝的矩形线圈绕与线圈平面共面的竖直轴匀速转动，从线圈转到某一位置开始计时，线圈中的瞬时感应电动势e随时间t变化的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　）

A . $\text{[math]}$ 时，穿过线圈的磁通量为零 B . $\text{[math]}$ 时，线圈平面与磁场方向夹角为30° C . 瞬时感应电动势e随时间t的变化关系为 $\text{[math]}$ D . 线圈转动一圈的过程中，穿过线圈磁通量的最大值为 $\text{[math]}$

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8. 电磁轨道炮原理的俯视图如图所示，它是利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，应用此原理可研制新武器和航天运载器。图中直流电源电动势为E ，电容器的电容为C ，两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为 $\text{[math]}$ ，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场（图中未画出），导轨电阻不计。炮弹可视为一质量为 $\text{[math]}$ 、电阻为R的金属棒MN ，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触。首先开关S接1使电容器完全充电，然后将S接至2，MN开始向右运动，若导轨足够长，则在此后的运动过程中，电容器上的最少电荷量为（　　）

A . 0 B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9. 在如图甲所示的LC振荡电路中，通过 $\text{[math]}$ 点的电流随时间变化的图像如图乙所示，若把通过 $\text{[math]}$ 点向右的电流规定为 $\text{[math]}$ 的正方向，则（　　）

A . $\text{[math]}$ 至 $\text{[math]}$ 内，磁场能在减少 B . $\text{[math]}$ 至 $\text{[math]}$ 内， $\text{[math]}$ 点比 $\text{[math]}$ 点电势高 C . 0至 $\text{[math]}$ 内，电容器C正在充电 D . $\text{[math]}$ 至 $\text{[math]}$ 内，电容器上极板带正电

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10. 如图所示，一理想变压器原线圈通过一定值电阻r与一正弦式交流电源相连，交流电压 $\text{[math]}$ ，副线圈与另一定值电阻R及理想电流表相连，调节原、副线圈的匝数比 $\text{[math]}$ ，下列说法中正确的是（　　）

A . 副线圈中交流电的频率为 $\text{[math]}$ B . 电阻R消耗的最大功率为 $\text{[math]}$ C . 当电阻R消耗的功率最大时，变压器原副线圈的匝数比 $\text{[math]}$ D . 当变压器原副线圈的匝数比 $\text{[math]}$ 增大时，电流表的示数可能增大

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11. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2：1，电源的输出电压 $\text{[math]}$ ，定值电阻R₁=10Ω，R₃=1Ω，滑动变阻器R₂的最大阻值为 $\text{[math]}$ ， a、 $\text{[math]}$ 为滑动变阻器的两个端点，所有电表均为理想电表。现将滑动变阻器滑片P置于 $\text{[math]}$ 端，则（　　）

A . 电流表示数为1A B . 电压表示数为15V C . 滑片P由 $\text{[math]}$ 向 $\text{[math]}$ 缓慢滑动，R₁消耗的功率增大 D . 滑片P由 $\text{[math]}$ 向 $\text{[math]}$ 缓慢滑动，变压器的输出功率减小

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12. 如图所示，水平面内有两根间距为d的光滑平行导轨，右端接有电容为C的电容器。一质量为m的导体棒固定于导轨上某处，轻绳一端连接导体棒，另一端绕过定滑轮下挂一质量为M的物块。由静止释放导体棒，物块下落从而牵引着导体棒向左运动。空间中存在垂直导轨平面的匀强磁场，磁场磁感应强度大小为B ，不计导体棒和导轨的电阻，忽略绳与定滑轮间的摩擦。若导体棒运动过程中电容器未被击穿，导体棒始终与导轨接触良好并保持垂直，重力加速度为g ，则在物块由静止下落高度为h的过程中（）

A . 物块做加速度逐渐减小的加速运动 B . 物块与导体棒组成的系统减少的机械能等于导体棒克服安培力做的功 C . 轻绳的拉力大小为 $\text{[math]}$ D . 电容器增加的电荷量为 $\text{[math]}$

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三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13. 如图甲所示为教学用的可拆变压器，它有两个外观基本相同的线圈A和B，线圈外部还可以绕线。
1. （1）某同学用多用电表的欧姆挡分别测量了A、B线圈的电阻值，发现A线圈电阻约为B线圈电阻的3倍，则可推断线圈的匝数多（选填“A”或“B”）；
2. （2）为探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，如图乙所示，该同学把线圈A与学生电源连接，另一个线圈B与小灯泡连接。其中线圈A应连到学生电源的（选填“直流”或“交流”）输出端上，同时为保证人身安全，所用电压不要超过V（选填“6”、“12”或“36”）；
3. （3）将与灯泡相连的线圈B拆掉部分匝数，其余装置不变继续实验，灯泡亮度将（选填“变亮”或“变暗”），这说明灯泡两端的电压（选填“变大”或“变小”）；
4. （4）某次实验时，变压器原、副线圈的匝数分别为300匝和100匝，学生电源输出端的电压为8.0V，则小灯泡两端的电压值可能是____。
  
  A . 22.4V B . 3.6V C . 3.0V D . 2.5V
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14. 某同学利用如图所示的器材来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向，其中 $\text{[math]}$ 为原线圈， $\text{[math]}$ 为副线圈。
1. （1）在给出的实物图中，将实验仪器连成完整的实验电路；
2. （2）在实验过程中，除了查清流入电流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清的绕制方向（选填“ $\text{[math]}$ ”、“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ”）
3. （3）若连接好实验电路并检查无误后，该同学闭合开关的瞬间，观察到电流计指针向右偏了一下，说明线圈（选填“ $\text{[math]}$ ”、“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ”）中有了感应电流．那么开关闭合后，将线圈 $\text{[math]}$ 插入 $\text{[math]}$ 稳定后再迅速拔出时，电流计指针将（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）；
4. （4）该同学通过实验总结出：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的。
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15. 实验室里有一水平放置的平行板电容器，知道其电容 $\text{[math]}$ 。在两板带有一定电荷时，发现一粉尘恰好静止在两板间。手头上还有一个自感系数 $\text{[math]}$ 的电感器，现连成如图所示电路，试分析以下两个问题：
1. （1）从S闭合时开始计时，经过 $\text{[math]}$ 时，电容器内粉尘的加速度大小是多少？
2. （2）当粉尘的加速度为多大时，线圈中电流最大？
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16. 如图，一不可伸长的细绳的上端固定，下端系在边长为 $\text{[math]}$ 的正方形金属框的一个顶点上。金属框的一条对角线水平，其下方有方向垂直于金属框所在平面的匀强磁场。已知构成金属框的导线单位长度的阻值为 $\text{[math]}$ ；在 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 时间内，磁感应强度大小随时间t的变化关系为 $\text{[math]}$ 。求：
1. （1） $\text{[math]}$ 时金属框所受安培力的大小；
2. （2）在 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 时间内金属框产生的焦耳热。
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17. 如图所示为某电站高压输电示意图，发电厂输出电压恒为U=300V，变压器均为理想变压器，升压变压器 $\text{[math]}$ 的原、副线圈匝数比为 $\text{[math]}$ ；降压变压器 $\text{[math]}$ 由一个原线圈和两个副线圈构成， $\text{[math]}$ 的两个副线圈所接电阻分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，且 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。在输电线上接入一个电流互感器（作用为将输电线路中的大电流转化为可测量的小电流），原、副线圈的匝数比为 $\text{[math]}$ ，输电线总电阻为 $\text{[math]}$ 。当只闭合 $\text{[math]}$ 时，通过电流表的电流为1A，只闭合 $\text{[math]}$ 时，通过电流表的电流为2A。忽略电流互感器对输电电路的影响。求：
1. （1）只闭合 $\text{[math]}$ 和只闭合 $\text{[math]}$ 时，输电线损耗的功率之比；
2. （2）降压变压器 $\text{[math]}$ 的两个副线圈匝数之比 $\text{[math]}$ 。
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18. 如图所示，为某研究小组设计的磁悬浮电梯的简化模型，在竖直平面上相距为 $\text{[math]}$ 的两根很长的平行滑轨，竖直安置，沿轨道安装的线路通上励磁电流，便会产生沿轨道移动的周期性磁场。组成周期性磁场的每小块磁场沿滑轨方向宽度相等，相间排列。相间的匀强磁场B₁和B₂垂直轨道平面，B₁和B₂方向相反，大小相等，即B₁=B₂=B ，每个磁场的宽度都是 $\text{[math]}$ 。采用轻巧碳纤维材料打造的一电梯轿厢里固定着绕有N匝金属导线的闭合正方形线框ABCD（轿厢未画出且与线框绝缘），边长为 $\text{[math]}$ ，总电阻为R。利用移动磁场与金属线框的相互作用，使轿厢获得牵引力，从而驱动电梯上升。已知磁场以速度v₀向上匀速运动，电梯轿厢的总质量为M、运动中所受的摩擦阻力恒为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为g。
1. （1）电梯轿厢向上运动的最大速度；
2. （2）不考虑其它能量损耗，为了维持轿厢匀速上升，外界在单位时间内需提供的总能量；
3. （3）假设磁场由静止开始向上做匀加速运动来启动电梯轿厢，当两磁场运动的时间为t时，电梯轿厢也在向上做匀加速直线运动，此时轿厢的运动速度为v ，求由磁场开始运动到电梯轿厢刚开始运动所需要的时间。
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