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    江西省宜春市上高二中2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题
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    江西省宜春市上高二中2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题

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    这是一份江西省宜春市上高二中2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题,共4页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。

    1.如图所示,ABCD是固定的水平放置的足够长的U形导轨,整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中,在导轨上架着一根金属棒ef,在极短时间内给棒ef一个水平向右的速度,ef棒开始运动,最后又静止在导轨上,则ef在运动过程中,就导轨是光滑和粗糙两种情况相比较( )
    A.整个回路产生的总热量相等
    B.安培力对ef棒做的功相等
    C.安培力对ef棒的冲量相等
    D.电流通过整个回路所做的功相等
    2.如图所示,三角形线框与长直导线彼此绝缘,线框被导线分成面积相等的两部分,在接通图示方向电流的瞬间,线框中感应电流的方向是( )
    A.无感应电流B.
    C.D.条件不足,无法判断
    3.如图所示,条形磁铁用细线悬挂在O点。O点正下方固定一个水平放置的铝线圈。让磁铁在竖直面内摆动,下列说法中正确的是( )
    A.在一个周期内,线圈内感应电流的方向改变2次
    B.磁铁始终受到感应电流磁场的斥力作用
    C.磁铁所受到的感应电流对它的作用力始终是阻力
    D.磁铁所受到的感应电流对它的作用力有时是阻力有时是动力
    4.如图所示,A1、A2为两只相同灯泡,A1与一理想二极管D连接,线圈L的直流电阻不计。下列说法正确的是( )
    A.闭合开关S后,A1会逐渐变亮
    B.闭合开关S稳定后,A1、A2亮度相同
    C.断开S的瞬间,A1会逐渐熄灭
    D.断开S的瞬间,a点的电势比b点低
    5.如图甲为电动汽车无线充电原理图,M为受电线圈,N为送电线圈。图乙为受电线圈M的示意图,磁场平行于线圈轴线方向穿过线圈。下列说法正确的是( )
    A.当线圈N中电流恒定时,a、b两端产生恒定电压
    B.当线圈N中电流随时间均匀变大时,a、b两端产生恒定电压
    C.当线圈N中电流随时间均匀变小时,a、b两端电压变小
    D.当线圈N中电流为正弦交流电且电流为零时,工a、b两端电压变零
    6.如图所示,A为水平放置的胶木圆盘,在其侧面均匀分布着负电荷,在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B,使B的环面水平且与胶木圆盘面平行,其轴线与胶木圆盘A的轴线OO′重合。现使胶木圆盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动,则( )
    A.金属环B的面积有扩大的趋势,丝线受到的拉力增大
    B.金属环B的面积有缩小的趋势,丝线受到的拉力减小
    C.金属环B的面积有扩大的趋势,丝线受到的拉力减小
    D.金属环B的面积有缩小的趋势,丝线受到的拉力增大
    7、某人拟运用电磁感应的知识,通过实验寻找磁单极子。该实验仪器的主要部分是由超导体制成的如图所示的线圈。若有一磁单极子从上往下穿过超导线圈,则在超导线圈中将产生感应电流。关于感应电流方向,下列说法正确的是( )
    A.磁单极子穿过超导线圈的过程中,线圈中感应电流的方向要变化
    B.N磁单极子与S磁单极子分别穿过超导线圈的过程中,线圈中感应电流的方向相同
    C.磁单极子穿过超导线圈的过程中,线圈中感应电流的方向不变
    D.磁单极子穿过超导线圈的过程中,从上向下看,线圈中感应电流的方向始终为顺时针
    二、多选题(每小题4分,共20分)
    8.将一根绝缘硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈,其中大圆面积为S1,小圆面积均为S2,垂直线圈平面方向有一随时间t变化的磁场,磁感应强度大小B=B0+kt,B0和k均为常量,则线圈中总的感应电动势大小为( )
    A.kS1 B.5kS2
    C.k(S1-5S2) D.k(S1+5S2)
    9.如图所示,一边长为L、阻值为R的等边三角形单匝金属线圈abc,绕轴EF以角速度逆时针匀速转动,EF的左侧有方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,则( )
    A.图示位置线圈的磁通量最大,磁通量的变化率最小
    B.从图示位置转出磁场的过程中,线圈中产生逆时针方向的感应电流
    C.线圈中产生的感应电动势的最大值为
    D.转动一周,外力做功的功率为
    10.如图所示,竖直放置的“”形光滑导轨宽为L,矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d,磁感应强度为B。质量为m的水平金属杆由静止释放,进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等。金属杆在导轨间的电阻为R,与导轨接触良好,其余电阻不计,重力加速度为g。金属杆( )
    A.刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下
    B.穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间
    C.穿过两磁场产生的总热量为4mgd
    D.释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于 eq \f(m2gR2,2B4L4)
    11、如图所示,半径为2r的弹性螺旋线圈内有垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,磁场区域的半径为r,已知弹性螺旋线圈的电阻为R,线圈与磁场区域共圆心,则以下说法中正确的是( )
    A.保持磁场不变,在线圈的半径由2r变到3r的过程中,线圈内有顺时针的电流
    B.保持磁场不变,在线圈的半径由2r变到0.5r的过程中,线圈内有逆时针的电流
    C.保持线圈半径不变,使磁感应强度随时间按B=kt变化,线圈中的电流为
    D.保持线圈半径不变,使磁感应强度随时间按B=kt变化,线圈中的电流为
    12、现代科学研究中常要用到高速电子,电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。如图甲所示,上、下为电磁铁的两个磁极,磁极之间有一个环形真空室(图乙为真空室俯视图),电子在真空室中做圆周运动,从上往下看,电子沿逆时针方向运动(如图乙所示)。电磁铁线圈中电流的大小、方向可以变化,产生的感生电场使电子加速。若电磁铁产生的磁场在真空室中为匀强磁场,方向与电子运动平面垂直,磁感应强度的大小满足关系式:(k为大于零的常数),且在时有一电子从电子枪由静止释放,设电子的电荷量为e、质量为m,其运动半径为R且保持不变。则下列说法正确的是( )
    A.电磁铁产生的磁场方向在甲图中为竖直向下
    B.电子的切向加速度大小为
    C.电子每转一周合外力的冲量为
    D.电子每转周增加的动能为
    三、填空题(每空2分,共12分)
    13、图甲为课堂演示用的手摇发电机,现将此手摇发电机的输出端与电压传感器并联后接
    入数据采集器,在计算机显示屏上得到如图乙所示的波形电压。
    (1)研究此交变电流的波形,发现屏上出现第1个向上的“尖峰”到出现第31个向上的“尖峰”经历的时间为1,则手摇发电机线圈转动的平均角速度为________。
    (2)屏上出现的电压波形不是正弦波,其原因可能是________________________。(写出一条即可)
    (3)将发电机输出的电流通过变频、整流后得到如图丙所示的正弦交变电流图像,此电流的瞬时值表达式为________________。
    14、一水平放置、直径为d的金属圆盘绕过其圆心O的竖直轴在竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动,盘边缘上固定一竖直的挡光片,盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过,如图甲所示。乙为光电数字计时器的示意图,光源A中射出的光可照到B中的接收器上,若A、B间的光路被遮断,显示器C上可显示出光线被遮断的时间t。圆盘直径用20分度的游标卡尺测得,结果如图丙所示(只画了部分图);挡光片的宽度用螺旋测微器测得,结果如读数显示器图丁所示(只画了部分图)。由图可知:


    (1)圆盘的直径d为___________mm;
    (2)挡光片的宽度L为___________ mm;
    (3)金属圆盘中心O与边缘的电压为___________。(用字母B、d、L、t表示)
    四、解答题(8+6+12+14=40分)
    15.(8分)交流发电机转子有10匝线圈,每匝线圈所围面积为20cm2,匀强磁场的磁感应强度为1×10-2T,匀速转动的角速度为10rad/s,线圈内电阻为1Ω,外电路电阻为4Ω.当线圈由图中实线位置匀速转动90°到达虚线位置过程中,求:
    (1)通过R的电荷量q为多少?
    (2)外力在这个过程中做的功是多少?
    16.(6分)如图所示的电路中,已知E=20V,R1=20Ω,R2=10Ω,L是纯电感线圈,电源内阻不计,①则当S闭合电路稳定时a、b间的电压为多少?
    ②在断开S的瞬间,a、b间的电压为多少?
    17.(12分)如图所示,在空中有一水平方向的匀强磁场区域,区域的上,下边界的间距为h,磁场的磁感应强度大小为B有一长度为L,宽度为b(b
    (1)线圈初始位置到磁场上边界的距离L;
    (2)线圈进入磁场过程中通过导线横截面的电荷量q;
    (3)线圈穿过磁场区域的整个过程中,线圈产生的热量Q.
    18、(14分)如图所示,在同一水平面内的光滑平行金属导轨MN、M'N'与均处于竖直面内的半圆形光滑金属轨道NP、N'P'平滑连接,半圆轨道半径均为r=0.5m,导轨间距L=1m,水平导轨左端MM'接有R=2Ω的定值电阻,水平轨道的ANN'A'区域内有竖直向下的匀强磁场,磁场区域宽度d=1m。一质量为m=0.2kg、电阻为R0=0.5Ω、长度为L=1m的导体棒ab放置在水平导轨上距磁场左边界s处,在与导体棒垂直、大小为2N的水平恒力F的作用下从静止开始运动,导体棒运动过程中始终与导轨垂直并与导轨接触良好,导体棒进入磁场后做匀速运动,当导体棒运动至NN'时撤去F,结果导体棒ab恰好能运动到半圆形轨道的最高点PP'。已知重力加速度g取10m/s2,导轨电阻忽略不计。
    (1)求匀强磁场的磁感应强度B的大小及s的大小;
    (2)若导体棒运动到AA'时撤去拉力,试判断导体棒能不能运动到半圆轨道上。如果不能,说明理由;如果能,试再判断导体棒沿半圆轨道运动时会不会脱离轨道。
    2025届高二年级第六次物理月考试卷答案
    一选择题(4×12=48分,1—8单选,9—12为多选)
    二、选择题(2×6=12)
    13. 线圈所在的磁场不是匀强磁场
    14.(1)248.15 (2)9.970 (3)
    三、计算题(8+6+12+14=40)
    15、(8分)(1)4×10-5C(2)1.256×10-6J
    【详解】(1)按照电流定义,计算电荷量q应该用电流的平均值:即,而,解得:q==4×10-5C;
    (2)根据能量守恒,外力做功的过程是机械能向电能转化的过程,电流通过电阻,又将电能转化为内能,即放出电热。
    因此W=Q=I2(R+r)t====1.256×10-6J;
    16、(6分)解①:当闭合开关S,待电路稳定后,由于电感电阻为零,电压为零,
    ②根据闭合电路欧姆定律,则有:通过R1电流大小为:I1===1A;
    而通过R2电流大小为:I2===2A
    当S断开时,L线圈中电流变化,导致产生自感电动势,从而与R1、R2构成回路,
    则断开开关S的瞬间两电阻的电流大小均为2A.由欧姆定律,得 U=IR=2×(10+20)=60V
    17、(12分)(1);(2);(3).
    【详解】(1)线圈匀速进入磁场的过程中,回路中产生的感应电动势为:,
    回路中通过的电流为:,
    线圈受到竖直向上的安培力的大小为:,
    由平衡条件,有:,
    线圈进入磁场前做自由落体运动,有:, 解得:;
    (2)设线圈进入磁场所用的时间为∆t,则有:,
    上式中:,其中:, 解得:;
    (3)线圈从开始运动到线圈上边穿过磁场区域的整个过程中,由功能关系,有:
    , 结合
    解得:;
    18、(14分)(1),;(2),由于h1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    A
    C
    C
    D
    B
    B
    C
    D
    AD
    BC
    BC
    BD
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