1、山东省临沂市普通高中2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题学校:_姓名：_班级：_考号：_一、单选题1如图所示，线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连接到电流计上，把线圈A装在线圈B的里面，下列说法正确的是（）A开关闭合瞬间，电流计的指针不会偏转B开关断开瞬间，电流计的指针不会偏转C开关闭合稳定后，滑动变阻器的滑片P向右匀速滑动，电流计指针不会偏转D开关闭合稳定后，把小线圈A从线圈B中拔出，电流计的指针会偏转2如图甲所示，N匝正方形闭合金属线圈abcd边长为L，线圈处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，绕着与磁场垂直且与线圈共面的轴OO以角速度匀速转动，ab边距轴，线圈
2、电阻为R，线圈产生的感应电动势随时间变化的图像如图乙所示，则（）At=0时刻，线圈平面与磁场平行B图乙中C穿过线圈的磁通量为D线圈转动一周产生的焦耳热为3霍尔效应传感器应用很广泛，可以用来测量磁场、位移、电流、转速等。如图所示，霍尔传感器上面有一小磁体，霍尔元件材料为长方体，产生的霍尔电压为后表面电势高，下列说法正确的是（）A当变阻器滑动触头向左滑动，霍尔电压将增大B霍尔电势差高低与霍尔元件的长宽高都有关系C霍尔元件中电流I的载流子一定是正电荷定向运动形成的D若传感器上面磁体向下移动，霍尔电压将减小4某监测动车运动速度的装置如图甲所示，平直轨道中央放置有宽20cm匝数为50的长方形线圈，在动车
3、底部中央固定一磁铁，能产生宽d=10cm、方向垂直动车底部所在平面向下、磁感应强度大小为0.1T的矩形匀强磁场。动车经过线圈上方时线圈两端电压随时间变化的关系图像如图乙所示，线圈电阻忽略不计。关于动车经过线圈时的运动情况的描述，下列说法正确的是（）A磁场进入线圈时b端电势高B动车以4m/s2的加速度做匀加速直线运动C磁铁刚运动到线圈处时动车的速度大小为8.0m/sD线圈沿铁轨方向的长度约为12m5如图所示，由粗细均匀的电阻丝制成的边长为l的正方形线框abcd，其总电阻为R，现使线框以水平向右的速度匀速穿过一宽度为2l、磁感应强度为B的匀强磁场区域，整个过程中ab、cd两边始终保持与磁场边界平行
4、。令线框的ab边刚好与磁场左边界重合时t=0，。线框中a、b两点间电势差随线框ab边的位移x变化的图像正确的是（）ABCD6如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是洛伦兹力演示仪，其中丙的磁感应强度大小为B、电场强度大小为E，下列说法正确的是（）A甲图要增大粒子的最大动能，可增大电压B乙图可判断出A极板是发电机的正极C丙图中粒子沿直线通过速度选择器的条件是D丁图中仅增大励磁线圈中电流，电子束径迹半径变小7如图所示，粗糙水平金属轨道与光滑倾斜金属轨道足够长，不计轨道的电阻。倾斜金属轨道与水平面的夹角为，水平轨道之间的距离为2L，倾斜轨道之间的距离为L，两轨道所在平面都有垂
5、直导轨方向的磁场，磁感应强度大小都为B，方向如图所示。导体棒a的质量为m、长度为L、阻值为R，导体棒b的质量为2m、长度为2L、阻值为2R，b棒静止在水平导轨上，在倾斜导轨上静止释放a棒，运动过程中两棒与轨道接触良好，b棒始终静止在水平导轨上，重力加速度为g，则（）Aa棒最终稳定运动的速度为Bb棒受到的最大摩擦力为mgsinCb棒受水平向左的摩擦力D若水平轨道也光滑，最终a、b棒会匀速运动8如图甲所示，左侧接有定值电阻R=1.5的水平平行且足够长的光滑导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，导轨间距L=1m。一质量m=1kg、接入电路的阻值r=0.5的金属棒在拉力F的作用下由静止开始
6、从CD处沿导轨向右加速运动，金属棒的v-x图像如图乙所示。若金属棒与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，取g=10m/s2，则金属棒从静止开始向右运动位移x=1m的过程中，下列说法正确的是（）A通过电阻R的电荷量为0.25CB金属棒克服安培力做功为0.5JC电阻R产生的焦耳热为0.125JD金属棒做加速度减小的变加速运动二、多选题9如图所示，在粗糙水平面内有一通电直导线PQ和矩形线框ACED，其中PQ水平固定通有方向如图所示、大小恒为I的电流，矩形线框ACDE通有大小也为I、沿逆时针方向恒定电流，线框静止，AC和DE间距离为d，PQ和DE间距离也为d，DE长为2d，已知长直通电导线在距离导线为r
7、的位置产生的磁感应强度为（其中k为常数，I为长直通电导线中的电流），则下列判断正确的是（）A线框受到的摩擦力大小为kI2，方向水平向左B长直导线PQ受到的安培力方向向右C线框AC边受到的安培力大小为kI2D将长直导线中电流增大，线框受到的摩擦力减小10如图所示，一导体圆环保持水平，沿一个匀称的条形磁铁轴线落下，条形磁铁竖直固定，圆环中心始终位于磁铁轴线上。已知当圆环落至B、D两位置时，刚好经过磁铁上下端截面，而C位置位于磁铁正中央。不计空气阻力，对导体圆环下列说法正确的有（）A由A落至B的过程中，圆环有扩张趋势B下落至C处时，圆环的加速度等于重力加速度gC下落过程中圆环的机械能不变D下落至D、
8、E之间时，从上往下看圆环中有逆时针方向的电流11如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为31，在原线圈回路中接有定值电阻R1=900，副线圈回路中接有滑动变阻器R2，R2的最大阻值等于R1，原线圈一侧接交流电压正弦式交流电源，电流表和电压表均为理想交流电表，电源内阻忽略不计。滑动变阻器滑片自上向下滑动时，下列说法正确的是（）A副线圈中交流电的频率为100HzB当R2=100时R2消耗的功率最大C电压表与电流表的示数变化量、的比值D滑动变阻器滑片自上向下滑动时，R2消耗的功率一直减小12上海磁悬浮列车是目前世界上最快速、最先进的磁悬浮列车之一，从上海市中心到浦东机场，只需要短短的8分钟时间，让人
9、们出行更加便捷。某磁悬浮列车的刹车原理可以简化为如图所示，将匝数为N的矩形线框固定在车身下方，当线框进入磁场时，会受到安培力的作用，这种力会辅助列车进行刹车。已知列车的质量为m，线框长为s，ab和cd长度均为L（L小于磁场的宽度），线框的总电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域大于s，磁感应强度的大小为B，方向竖直向上。列车停止前所受铁轨阻力及空气阻力的合力恒为f，最终列车出磁场后运动一段时间后停止。下列说法正确的是（）A列车进磁场时间小于出磁场时间B列车进磁场过程通过线框横截面的电荷量小于出磁场过程通过线框横截面的电荷量C列车进磁场过程动量变化量小于出磁场过程动量变化量D列车进磁场过程线框产生的焦
10、耳热小于出磁场过程线框产生的焦耳热三、实验题13某同学对教材中断电自感实验做了如下改动，电路图如图甲所示，在两条支路上分别串联电流传感器，所用灯泡电阻为3，闭合开关S后，流过两个电流传感器的I-t图像如图乙所示，电流传感器内阻忽略不计，由图可知：(1)图甲中电源电动势E= V，内阻为r= ；(2)断电瞬间，灯泡 ；（选填“逐渐熄灭”，“立即熄灭”或“闪亮一下再熄灭”）(3)在不改变线圈电阻等其他条件的情况下，只将线圈铁芯拔出后重做上述实验，可观察到灯泡在断电后处于亮着的时间将 。（选填“变长”，“变短”或“不变”）14学校兴趣小组的同学在学习了磁场的知识后设计了一个利用天平测定磁感应强度的实验
11、方案，设计的原理图如图所示，天平的左臂下面挂一个矩形线圈，宽为L，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面，天平左右悬点关于支点对称，当地重力加速度为g，实验步骤如下：（1）未通电流时，在天平右盘内放入质量为m1的砝码，使天平平衡；（2）当给线圈通以顺时针方向大小为I的电流（如图所示）时，发现需要在砝码盘中再加入质量为m2的砝码，天平才重新平衡，则磁场方向垂直于纸面 （选填“向里”或“向外”），用所测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小为B= 。（3）只改变线圈通入电流I的大小，砝码盘中放入砝码使天平平衡，读出砝码盘中砝码的总质量m，比较磁场力与电流大小的关系。（4）小组同学
12、得出多组m、I数据后，作出了mI图像，该图像是一条直线，斜率为k，则匀强磁场磁感应强度的大小为 （用g、k、L、N表示）。四、解答题15如图所示，长方形的金属线框处在匀强磁场中，磁感应强度大小为B、方向与金属线框垂直向里，线框宽度为L，线框左右两边各接阻值为R的电阻。一金属棒ab在线框平面内以恒定的速度v向右运动，金属棒接入电路部分的电阻为R，线框的电阻不计，不计摩擦，棒与线框垂直且接触良好。求：（1）金属棒ab两端的电压；（2）整个装置的热功率P。16某小型水电站的电能输送示意图如图所示，升压变压器T1和降压变压器T2的原、副线圈匝数之比分别为k、，两变压器之间的输电线的总电阻为r，降压变压
13、器副线圈两端交变电压，降压变压器的副线圈与阻值为R的电阻组成闭合电路，若将变压器视为理想变压器，求：（1）输电线上损失的功率；（2）发电机输出电压的有效值。17如图所示，在xOy平面第二象限内有垂直于纸面向里的匀强磁场B1（大小未知），一质量为m、电荷量为e的电子（重力不计）。从x轴上的P点以速度v0、与x轴负方向夹角入射，之后电子从y轴上的Q点沿x轴正方向射入第一象限，在第一象限有一垂直于纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，分布在一个半径为的圆形区域内（图中未画出），且圆形区域的左侧与y轴相切，圆形区域所处的位置恰好能够使得电子穿过圆形区域时速度的偏转角度最大。电子从圆形区域射出后，从x轴
14、上M点射入x轴下方，在x轴下方存在范围足够大、方向均沿y轴负方向的匀强电场E（大小未知）和匀强磁场B3，电子在x轴下方运动一段时间后能够恰好返回M点，求：（1）B1的大小；（2）电子在圆形磁场区域中运动的时间；（3）E的可能值。18如图甲所示，粗细均匀的无限长光滑平行导轨固定在倾角的斜面上在边界EF下方区域存在垂直导轨平面向下的匀强磁场B，有两根相同金属棒ab、cd分别从磁场边界EF上方x0=10m位置和边界EF位置同时由静止释放，cd棒运动的v-t图像如图乙所示，其中OM、NP段为曲线，其他段为直线。已知磁感应强度B=4T，导轨间距L=0.5m，导体棒的质量均为m=0.2kg，导体棒电阻均为R=2，导轨电阻不计，g取10m/s2。求：（1）02s内通过导体棒cd的电荷量；（2）02s内导体棒cd产生的热量；（3）ab棒刚进入磁场时ab两端的电压；（4）ab、cd棒之间的最小距离。试卷第9页，共9页
