湖南省长沙市雅礼中学2022-2023学年高二下学期3月月考物理试卷Word版缺答案

高二物理

时量：75分钟 分值：100分

一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分，每小题只有一个正确选项）

1．矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面内的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说法正确的是（ ）

A．当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大

B．当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零 C．线框经过中性面时，磁通量的变化率最大

D．每当线框经过中性面时，感应电动势或感应电流的方向就改变一次

2．某国产直升机在我国某地上空悬停，长度为L的导体螺旋桨叶片在水平面内顺时针匀速转动（俯视），转动角速度为．该处地磁场的水平向北分量为Bx，竖直向下分量为By．叶片的近轴端为a，远轴端为b．忽略转轴的尺寸，则叶片中感应电动势为（ ）

11BxL2，a端电势高于b端电势 B．BxL2，a端电势低于b端电势 221122C．ByL，a端电势高于b端电势 D．ByL，a端电势低于b端电势

22A．

3．下列关于教材中四幅插图的说法正确的是（ ）

A．图甲是回旋加速器的示意图，当增大交流电压时，粒子获得的最大动能不变，所需时间变短

B．图乙中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快 C．图丙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热量，从而冶炼金属

D．图丁是微安表的表头，在运输时要把两个正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁驱动原理

4．LC振荡电路是包含一个电感（用字母L表示）和一个电容（用字母C表示）连接在一

起的电路．该电路可以储存电磁振荡过程中的能量．某时刻振荡电路的瞬时状态如图所示，下列说法正确的是（ ）

A．此时刻电容器C正在放电 B．此时刻电感L中自感电动势减小

C．要想用LC振荡电路有效地发射电磁波，要有足够高的振荡频率

D．增大C两极板的距离，电磁振荡过程中，电场能和磁场能转化的周期变长

5．如图所示，在天花板下用细线悬挂一半径为R的金属圆环，圆环处于静止状态，圆环一部分处在垂直于环面的磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，环与磁场边界交点A、B与圆心O连线的夹角为60，此时悬线的拉力为F．若圆环通电，使悬线的拉力刚好为则环中电流大小和方向是（ ）

F，2

A．大小为C．大小为FF，沿顺时针方向 B．大小为，沿逆时针方向 2BR2BR3P3P，沿顺时针方向 D．大小为，沿逆时针方向 2BR2BR6．随着经济发展，用电需求大幅增加，当电力供应紧张时，有关部门就会对部分用户进行拉闸限电，暂时性中断一个区域或部分地方的电力供应．如图是远距离输电的原理图，假设发电厂输出电压有效值恒定不变，输电线的电阻为R，两个变压器均为理想变压器．在某次拉闸限电后（假设所有用电器可视为纯电阻）电网中数据发生变化，下列说法正确的是（ ）

A．降压变压器的输出电压U4减小了 B．升压变压器的输出电流I2增加了

C．输电线上损失的功率减小了 D．发电厂输出的总功率增加了

7．如图所示的电路中，三个灯泡L1、L2、L3的电阻关系为R1R2R3，电感L1的直流电阻可忽略，D为理想二极管．开关K从闭合状态断开时，下列判断正确的是（ ）

A．L1逐渐变暗，L2、L3均先变亮，然后逐渐变暗 B．L1逐渐变暗，L2立即熄灭，L3先变亮，然后逐渐变暗 C．L2立即熄灭，L1、L3均逐渐变暗 D．L1、L2、L3均先变亮，然后逐渐变暗

二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分，每小题有多个选项符合要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错的得0分）

8．下列甲、乙、丙、丁四幅图是法拉第电磁感应现象中产生感应电流的几种情况，根据已经学过的知识，请判断下列说法正确的是（ ）

A．甲图中当磁场均匀增大，线圈中感应电动势均匀增大

B．乙图中线圈abcd放置于垂直于纸面向里的磁场中，导体棒MN向右运动过程中，导体棒MN电流方向为由N到M

C．丙图在条形磁铁N极向下插入螺旋管的过程中，电容器上极板带负电 D．丁图在PQ向右匀速运动中，N金属圈中将产生逆时针方向电流

9．如图，正方形导线框abcd静在光滑水平桌面上，其ab边恰好与匀强磁场的左边界重合，磁场方向垂直桌面向下，磁场左右边界的距离大于导线框的边长．t0时刻开始，在ab中点施加一水平向右的拉力，使导线框向右做匀加速直线运动，直到cd边离开磁场．规定沿用I表示感应电流，用Uab表示a、b两点间的电势差，abcda的方向为感应电流的正方向，

用F、P表示拉力的大小和拉力的功率，则下列相关的关系图像中可能正确的是（ ）

A． B． C．

D．

10．如图所示，在边长为L的等边三角形内分布着垂直于纸面向外，磁感应强度大小为B的匀强磁场，在三角形的中心有一个点状的粒子源O，它可沿平行纸面的各个方向发射质量为m，电荷量为q，速率为列说法正确的是（ ）

3qBL的同种粒子．不考虑粒子重力及粒子间相互作用，下6m

A．有部分粒子能够击中三角形的顶点 B．粒子在磁场中运动的最短时间为

m3qB

C．粒子在磁场中运动的最长时间为需

mqBD．若磁感应强度大于2B，所有粒子均不能射出三角形区域

11．如图所示，竖直放置的“”形光滑导轨宽为L，短形边界内匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高

和间距均为d，磁感应强度为B，方向垂直于导轨平面向里．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．金属杆在导轨之间的电阻为r，与导轨接触良好，导轨上边框接有一阻值R2r的电阻．其余电阻不计，重力加速度为g．则金属杆（ ）

A．刚进入磁场Ⅰ时金网杆左端电势高于右端电势 B．穿过磁场Ⅰ的时间一定大于在两磁场之间的运动时间 C．金属棒穿过两磁场的过程中，电路中产生的热量为4mgd

9m2gr2d D．释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h一定不小于442BL三、实验题（本题共2小题，共15分）

12．在“研究电磁感应现象”的实验中．

（1）为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈M连接，如图甲所示．当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转．将磁体N极向下从线圈上方竖直插入M时，发现指针向左偏转．俯视线圈，其绕向为沿_________（选填“顺时针”或“逆时针”）由a端开始绕至b端．

（2）如图乙所示，如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关S后，将A线圈迅速从B线圈拔出时，电流计指针将____________；A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流计指针将________________．（以上两空选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”）

13．做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验．

（1）以下给出的器材中，本实验需要用到的有______________．（填选项字母）

A． B． C． D．

E．

（2）下列说法正确的是____________．

A．变压器工作时副线图电压频率与原线图不相同

B．实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线图的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法

C．为了人身安全，实验中只能使用低压直流电源，电压不要超过12V D．绕制降压变压器原、副线圈时，副线图导线应比原线圈导线粗一些好

（3）由于交变电流的电压是变化的，所以实验中测量的是电压的____________值（选填“平均”、“有效”或“最大”）；某次实验操作，副线圈所接多用电表的读数如图甲所示，其对应的选择开关如图乙所示，则此时电表读数为___________．

（4）若用匝数N1400匝和N2800匝的变压器做实验，对应的电压测量数据如下表所示．根据测量数据，则N1一定是________________线圈．（选“原”或“副”） 实验次数 1 2 3 4 U1 0.90 1.40 1.90 2.40 2.00 3.01 4.02 5.02 U2 四、解答题（本题共3小题，共37分）

14．（10分）如图所示，一小型发电机内有n100匝矩形线圈，线圈面积S0.10m，线圈电阻r1Ω．在外力作用下矩形线圈在B0.1T匀强磁场中，以恒定的角速度

220rad/s绕垂直于磁场方向的固定轴OO匀速转动，发电机线圈两端与R9Ω的电

阻构成闭合回路，交流电压表为理想电表．求：

（1）从线圈平面通过中性面时开始计时，写出t时刻线圈中感应电动势e的表达式； （2）从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过90角的过程中通过电阻R横截面的电荷量； （3）线圈转动过程中，交流电压表的示数以及电阻R的发热功率．

15．（12分）两根光滑且足够长的固定平行金属导轨MN、PQ水平放置，导轨的间距为L，

两根导体棒ab和cd垂直导轨放置且与导轨接触良好，如图所示．导体棒的质量均为m、电阻均为R，其余电阻不计，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于导轨平面．开始时，ab棒静止，给cd棒一水平向右的初速度v0，设两导体棒在此后的运动过程中始终不接触，求：

（1）开始瞬间cd棒的加速度多大；

（2）两导体棒在运动中最终产生的焦耳热是多少？

（3）在两棒整个的运动过程中，导体棒ab和cd在水平导轨间扫过的面积之差？ 16．（15分）如图，在直角坐标系xOy平面内，有一离子源可在单位时间内沿x轴正方向发射出n0个（大量）速率均为v0的正离子这些离子分布在离x轴距离为

13R~R的范围内，22且沿y轴方向均匀分布，已知每个离子的质量均为m，电荷量均为q．在离子源的右侧有一个圆心O在0,R，半径为R的垂直纸面向外的圆形磁场Ⅰ，磁感应强度大小为B1（未知）；在y0的无限大区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ，磁感应强度为B2（未知）：另有一块长为R的不计厚度的收集板PQ位于x轴上R~2R的区间．若离子群经过磁场Ⅰ后均从O点进入磁场Ⅱ，离子打在收集板上即刻被吸收，不考虑离子从磁场Ⅱ出去的后续运动，不计离子的亚力及离子间的相互作用，不计收集板对离子的作用力，求：

（1）B1的大小；

（2）若B2B1，离子在两个磁场中运动的总时间的最大值与最小值； （3）若

mv05mv0B2，稳定后单位时间内收集板吸收的离子数n与B2之间的关系． qRqR