2021-2022学年福建省武平县第一中学高二下学期2月月考物理试题（Word版）

福建省武平县第一中学2021-2022学年高二下学期2月月考

物理试卷

第I卷（选择题）

一、单选题(共32分)

1．(本题8分)下列说法正确的是（　　）

A．奥斯特发现了磁生电

B．热敏电阻是把热量转化为电阻的敏感性元件

C．楞次定律是用来计算感应电流大小的物理规律

D．我国采用高压输电是为了减小输电线上的功率损失

2．(本题8分)如图所示为一交流电压随时间变化的图像，每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定，根据图中数据可得，此交流电压的有效值为（　　）

A．6V B．V C．V D．V

3．(本题8分)如图所示是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒，分别与高频交流电源连接，两个D形金属盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两个D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，忽略粒子在电场中的运动时间，下列说法中正确的是（　　）

A．粒子射出时的最大动能与D形金属盒的半径无关

B．加速电压越大，粒子最终射出时获得的动能就越大

C．若增大加速电压，粒子在回旋加速器中运动的时间将减少

D．若增大磁感应强度B，为保证粒子总被加速，必须减小周期性变化电场的频率

4．(本题8分)如图所示，圆形区域的圆心为O，区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，为圆的直径，从圆上的A点沿方向，以相同的速度先后射入甲、乙两个粒子，甲从M点离开磁场，乙从N点离开磁场。已知，不计粒子受到的重力，下列说法正确的是（　　）

A．乙粒子带正电荷

B．甲粒子与乙粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为1∶3

C．甲粒子与乙粒子的比荷之比为3∶1

D．甲粒子与乙粒子在磁场中运动的时间之比为3∶2

二、多选题(共20分)

5．(本题10分)如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示。在0～时间内，直导线中电流方向向上，下列说法正确的是（　　）

A．时间内，线框内感应电流方向为顺时针，线框有收缩趋势

B．时间内，线框内感应电流方向为逆时针，线框有扩张趋势

C．时间内，线框内感应电流方向为顺时针，线框有扩张趋势

D．时间内，线框内感应电流方向为逆时针，线框有收缩趋势

6．(本题10分)如图所示，某小型水电站发电机的输出电压，经升压变压器和降压变压器后为养殖场供电。已知输电线的总电阻，输电线上损失的功率，养殖场共有1100盏标有“220V   40W”字样的灯泡正常工作（除此之外没有其他用电器）。假设两个变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（　　）

A．输电线上的电流

B．升压变压器的匝数比

C．降压变压器的匝数比

D．发电机的输出功率为44kW

第II卷（非选择题）

三、实验题(共12分)

7．(本题12分)“研究电磁感应现象”的实验装置如图所示。

在图甲中，不通电时电流计指针停在正中央，当闭合开关时，观察到电流计指针向左偏。现在按图乙连接方式将电流计与螺线管B连成一个闭合回路，将螺线管A与电池、滑动变阻器和开关S串联成另一个闭合回路。

（1）在图乙中，开关S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，螺线管B的___________端（选填“上”或“下”）电势高；

（2）在图乙中，螺线管A放在B中不动，开关S突然断开的瞬间，电流计的指针将___________（选填“向左”、“向右”或“不发生”）偏转；

（3）在图乙中，螺线管A放在B中不动，滑动变阻器的滑片向左滑动的过程中，电流计的指针将___________（选填“向左”、“向右”或“不发生”）偏转。

四、解答题(共36分)

8．(本题15分)如图所示，平面直角坐标系xOv中，第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第IV象限在x轴与y=-d之间的区域内存在垂直于平面向外的匀强磁场．一质量为m、电荷量为q（q>0）的带电粒子以初速度v0从y轴上P(0，h)点沿x轴正方向开始运动，经过电场后从x轴上的点Q进入磁场，粒子恰能从磁场的下边界离开磁场．不计粒子重力．求：

(1)粒子在Q点速度的大小vo和与x轴正方向夹角θ；

(2)匀强磁场磁感应强度大小B．

9．(本题21分)如图所示，有两根平行的足够长光滑金属导轨，导轨间距为L，其左端接有阻值为R的定值电阻，在导轨的中间矩形区域内存在宽度为d、垂直纸面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一质量为m、长度为L、阻值为r的金属棒静止在距磁场左边缘x处，现给金属棒一水平向右的恒力F，整个运动过程中，金属棒与导轨接触良好，且始终保持与导轨垂直，不计导轨的电阻，重力加速度为g。求：

（1）金属棒进入磁场时的速率v0；

（2）金属棒通过磁场过程中，通过电阻R的电荷量q；

（3）若金属棒离开磁场之前已经做匀速运动，金属棒通过磁场的过程中电阻R产生的焦耳热。

武平一中高二物理试卷参考答案

1．D

A．奥斯特发现了电流的磁效应，即电生磁现象，法拉第发现了磁生电现象，A错误；

B．热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，且随着温度升高，其电阻在减小，B错误；

C．楞次提出了判断感应电流方向的楞次定律，C错误；

D．我国采用高压输电是为了减小输电线上的功率损失，D正确。

故选D。

2．B

设此交流电压的有效值为U，根据等效热值法可得

解得

故选B。

3．C

AB．粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律得

解得

粒子获得的最大动能为

粒子获得的最大速度与加速电压无关，与D型盒的半径R和磁感应强度B有关，故AB错误；

C．粒子做圆周运动的周期

对粒子由动能定理得

加速次数

粒子在回旋加速器中运动的时间

增大加速电压U，粒子在回旋加速器中运动的时间将减少，故C正确；

D．若增大磁感应强度B，根据可知，周期减小，为保证粒子总被加速，必须减小周期性变化电场的周期，即增大周期性变化电场的频率，故D错误。

故选C。

4．D

A．根据左手定则可知，乙粒子带负电，故A错误；

B．粒子的轨迹如图

设圆形磁场的半径为R，有几何关系可知甲的半径为

乙的半径为

则乙粒子与甲粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为

故B错误；

C．由

知粒子半径满足

可得乙粒子与甲粒子的比荷之比为

故C错误；

D．粒子在磁场中运动时间为

其中粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为

其周期之比为

又因为其中为速度的偏转角，由几何关系得

则乙粒子与甲粒子在磁场中运动的时间之比为

故D正确。

5．BD

在时间内，直导线电流方向向上，根据安培定则，知导线左侧磁场的方向垂直纸面向外，电流逐渐减小，则磁场逐渐减弱，且线框内磁通量减少，根据楞次定律，则金属线框中产生逆时针方向的感应电流，且线框面积有扩张的趋势。同理可知，时间内，感应电流方向为逆时针，且线框有收缩趋势。

故选BD。

6．AC

A. 根据

解得

A正确；

B. 设升压变压器原线圈电流为I1

解得

升压变压器的匝数比为

B错误；

C. 降压变压器的副线圈的电流为

降压变压器的匝数比为

C正确；

D. 发电机的输出功率为

D错误。

故选AC。

7．     上     向左     向右

（1）[1]开关S闭合后，根据安培定则可知螺线管A的下端为S极，将螺线管A插入螺线管B的过程中，穿过螺线管B的磁通量向上增大，根据楞次定律可知此时螺线管B产生的感应电流将从上端流出、下端流入，所以上端电势高。

（2）[2]螺线管A放在B中不动，开关S突然断开的瞬间，穿过螺线管B的磁通量向上减小，根据楞次定律可知此时螺线管B产生的感应电流将从上端流入、下端流出，即电流从电流计的正极流入、负极流出，与甲图中通过电流计的电流方向相同，所以此时电流计的指针将向左偏转。

（3）[3]螺线管A放在B中不动，滑动变阻器的滑片向左滑动的过程中，通过螺线管A的电流增大，螺线管A产生的磁场增强，则螺线管B中的磁通量向上增大，根据楞次定律可知螺线管B产生的感应电流将从上端流出、下端流入，即电流从电流计的正极流出、负极流入，与甲图中通过电流计的电流方向相反，所以此时电流计的指针将向右偏转。

8．(1)，(2) B

（1）设粒子从P到Q的过程中，加速度大小为a，运动时间为t，在Q点进入磁场时速度大小为vQ，方向与x轴正方向间的夹角为θ，vQ沿y轴方向的大小为vy，则

解得，

（2）设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为R，则

解得B

9．（1）；（2）；（3）

（1）金属棒一水平向右的恒力F作用下作匀加速直线运动，由动能定理有

解得

（2）金属棒穿过磁场产生的平均电动势为

平均电流为

流过截面的电量为

（3）金属棒离开磁场之前已经做匀速运动，设为，有

对穿过磁场的过程由动能定理有

而由功能关系有

联立各式解得