四川省南充市阆中名校2023-2024学年高二下学期期中考试...

更新时间：2024-05-16 浏览次数：9 类型：期中考试

一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）

1. 在人类探索自然规律的过程中，有许多科学家作出了杰出贡献。下列说法正确的是（）

A . 1834年，俄国物理学家楞次得到了感应电流方向的规律：感应电流的磁场方向总要促使引起感应电流的磁通量的变化 B . 英国物理学家法拉第首先发现了电流的磁效应现象，并于1846年指出：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比 C . 1845年，德国物理学家纽曼最早发现电磁感应现象 D . 麦克斯韦从场的观点出发提出：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场

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2. 如图所示，三根垂直于纸面且相互平行放置的长直导线A、B、C ，通有大小相等、方向如图所示的电流，它们所在位置的连线构成等腰直角三角形，D点是A、B连线的中点。下列说法正确的是（）

A . C点的磁场方向沿着CD方向 B . D点的磁场方向沿着DB方向 C . 导线C受到的安培力方向沿着CD方向 D . 导线A受到的安培力水平向左

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3. 如图所示，在赤道处，将一小球向东水平抛出，落地点为 a；给小球带上电荷后，仍以原来的速度抛出，考虑地磁场的影响，下列说法正确的是（）

A . 无论小球带何种电荷，小球在运动过程中机械能不守恒 B . 无论小球带何种电荷，小球落地时的速度的大小相等 C . 若小球带负电荷，小球会落在更远的 b点 D . 若小球带正电荷，小球仍会落在 a点

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4. (2024高二下·惠州月考) 武汉病毒研究所是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如下图所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，下列说法正确的是（　　）

A . 带负电粒子所受洛伦兹力方向向下 B . MN两点电压与液体流速无关 C . 污水中离子数越多，两个电极间的电压U越大 D . 只需要再测出MN两点电压就能够推算废液的流量

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5. 下列四个图中能产生感应电流的是（）

A . 甲图中，条形磁铁以速度 $\text{[math]}$ 向导线环运动 B . 乙图中，线框在磁场中以速度 $\text{[math]}$ 向右运动 C . 丙图中，导线圆环水平放置，通电直导线在圆环一直径正上方，增大直导线中的电流 D . 丁图中，磁场方向竖直向上，垂直导轨放在水平平行导轨上的两导线以不同的速度 $\text{[math]}$ 向左右运动

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6. 如图a、b、c三个圆环在同一平面内，当a环中的顺时针方向电流减小时，则（）

A . c环中感应电流方向为顺时针，有扩张趋势 B . c环中感应电流方向为逆时针，有收缩趋势 C . b环中感应电流方向为顺时针，有收缩趋势 D . b环中感应电流方向为逆时针，有扩张趋势

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7. 如图所示，先后以恒定的速度 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 把一个正方形金属线框水平拉出有界匀强磁场区域，且 $\text{[math]}$ ，则在先后两种情况（）

A . 线框中的电功率之比 $\text{[math]}$ B . 线框中的感应电流之比 $\text{[math]}$ C . 通过线框某截面的电荷量之比 $\text{[math]}$ D . 线框中产生的热量之比 $\text{[math]}$

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8. 如图所示，两相邻的宽均为20cm的匀强磁场区域，磁场方向分别垂直纸面向里和垂直纸面向外，一位于纸面内、边长为10cm的正方形导线框以垂直于磁场边界的恒定速度v=10cm/s通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻t=0，规定线框中电流逆时针方向为正方向．则下列绘出的表示线圈中感应电流i随时间t变化规律正确的是（）

A . B . C . D .

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二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）

9. (2024高二下·浙江月考) 下列是教材中的四幅插图，说法正确的是（　　）

A . 图甲：当摇动手柄使得蹄形磁铁转动，铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快 B . 图乙：给真空冶炼炉通入高频交流电，炉内的金属中会产生大量热量，从而冶炼金属 C . 图丙：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（从而保护电表指针）这是利用了电磁阻尼原理 D . 图丁：在蹄形磁铁两极间自由转动的铜盘，就算摩擦极小，也会因产生感应电流而很快停下

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10. 如图甲是法拉第发明的铜盘发电机，也是人类历史上第一台发电机。利用这个发电机给平行金属板电容器供电，如图乙。已知铜盘的半径为L，加在盘下侧的匀强磁场磁感应强度为B₁ ，盘匀速转动的角速度为ω，每块平行板长度为d，板间距离也为d，板间加垂直纸面向内、磁感应强度为B₂的匀强磁场，重力加速度为g。下列选项正确的是（　　）

A . 若铜盘按照图示方向转动，那么平行板电容器C板电势高 B . 铜盘产生的感应电动势为E_感 $\text{[math]}$ C . 若一电子（不计重力）从电容器两板中间水平向右射入，恰能匀速直线运动从右侧水平射出，则电子射入时速度为 $\text{[math]}$ D . 若有一带电量为-q的小球从电容器两板中间水平向右射入，在复合场中做匀速圆周运动，则小球的质量为 $\text{[math]}$

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11. 圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，带电粒子a、b从圆周上的M点沿直径MON方向以相同的速度射入磁场，粒子a、b的运动轨迹如图所示。已知粒子a离开磁场时速度方向偏转了90°，粒子b离开磁场时速度方向偏转了60°，不计粒子的重力，下列说法正确的是（）

A . 粒子a、b都带负电 B . 粒子a、b的比荷之比为 $\text{[math]}$ C . 粒子a、b在磁场中运动的时间之比为 $\text{[math]}$ ：2 D . 粒子a、b在磁场中运动轨迹的半径之比为1： $\text{[math]}$

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三、实验探究题（本题共3小题，共15分。）

12. 南充某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方案。天平的左臂下面挂一个矩形线圈，宽为 $\text{[math]}$ ，共 $\text{[math]}$ 匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面。实验步骤如下：
①未通电流时，在天平右盘内放入质量为 $\text{[math]}$ 的砝码，使天平平衡；
②当给线圈通以顺时针方向流动大小为 $\text{[math]}$ 的电流（如图所示）时，需在天平右盘更换质量为 $\text{[math]}$ 的砝码后，天平才能重新平衡。
1. （1）若 $\text{[math]}$ ，此时矩形线圈的底边所受的安培力方向为（选填“竖直向上”或“竖直向下”），磁场方向垂直于纸面（选填“向里”或“向外”）。
2. （2）若 $\text{[math]}$ ，用所测量的物理量和重力加速度 $\text{[math]}$ 表示磁感应强度的大小为 $\text{[math]}$ 。
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13. 如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。
1. （1）将图中所缺导线补接完整。
2. （2）用此装置研究感应电流方向时：将原线圈A插入副线圈B后，如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么在电键闭合的状态下将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针（填“向左偏”、“向右偏”或“不偏”）
3. （3）在闭合电键时，将原线圈A向下插入B中，线圈B对线圈A的作用力为（填引力或斥力），线圈B对线圈A做功（填正或负），实现了能量的转化。
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14. 某同学为了探究老师课上讲的自感现象，自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E ，用导线将它们连接成如图1所示的电路。检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象。
1. （1）你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是____；
  
  A . 线圈电阻偏大 B . 小灯泡电阻偏大 C . 电源的内阻偏大 D . 线圈的自感系数偏大
2. （2） t₁时刻断开开关，断开开关前后流经小灯泡的电流i随时间t变化的图像是图2中的。
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四、计算题（本题共3小题，共38分。解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的，不能得分。）

15. 如图所示，两平行金属导轨间的距离 $\text{[math]}$ ，金属导轨所在的平面与水平面夹角 $\text{[math]}$ ，空间中存在磁感应强度 $\text{[math]}$ 、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势 $\text{[math]}$ 、内阻 $\text{[math]}$ 的直流电源。现把一个质量 $\text{[math]}$ 的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻 $\text{[math]}$ ，与导轨间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，金属导轨电阻不计，g取 $\text{[math]}$ 。已知 $\text{[math]}$ 。
1. （1）求导体棒受到的摩擦力；
2. （2）若磁感应强度的方向不变而大小可以变化，要使导体棒能静止，求磁感应强度大小B的取值范围。（此间结果可用分数表示）
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16. (2024高二下·广元月考) 如图所示，宽度 $\text{[math]}$ 的平行光滑金属导轨（足够长）固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为 $\text{[math]}$ 的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ 。一根质量为 $\text{[math]}$ 的导体棒 $\text{[math]}$ 放在导轨上，两导轨之间的导体棒的电阻为 $\text{[math]}$ ，导轨的电阻可忽略不计。现用一垂直于导体棒的水平恒力 $\text{[math]}$ 使导体棒由静止开始运动，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直且接触良好，经过 $\text{[math]}$ 后撤去外力（此时导体棒已达到最大速度）。空气阻力可忽略不计，求：
1. （1）导体棒运动过程最大速度 $\text{[math]}$ ；
2. （2）从开始运动到 $\text{[math]}$ 过程中导体棒通过的位移 $\text{[math]}$ ；
3. （3）整个运动过程中电阻 $\text{[math]}$ 上产生的焦耳热 $\text{[math]}$ 。
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17. 如图所示，平面直角坐标系xOy中，在第I象限内存在方向沿y轴负方向的匀强电场，在第IV象限内 $\text{[math]}$ 区域存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为 $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ 进入磁场，粒子恰好不能从磁场的下边界离开磁场。不计粒子重力。求：
1. （1）粒子在Q点位置的速度v_Q和速度方向与x轴正方向夹角θ；
2. （2）匀强磁场磁感应强度大小B；
3. （3）粒子从P点开始运动至第一次到达磁场下边界所需要的时间。
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