湖北省名校联盟2021-2022学年高二上学期物理12月联考试卷
试卷更新日期：2022-01-08 类型：月考试卷
一、单选题
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1. 如图所示，一块蹄形磁铁放在水平台秤上，水平放置的金属棒AB固定在两个磁极正对面之间。当AB中通入电流时，台秤的示数减小。则下列说法正确的是（ ）
A、AB棒受到的安培力竖直向上 B、AB棒中的电流方向为由B指向A C、蹄形磁铁与台秤间一定存在摩擦力 D、台秤受到了金属棒施加的安培力作用2. 如图所示，有一正方形闭合线圈，在范围足够大的匀强磁场中匀速运动或匀速转动。线圈的运动情况和匀强磁场的方向在各选项中均已标出，其中能产生感应电流的是（ ）A、
B、
C、
D、
3. 如图所示，这是安装在潜水器上的深度表的电路原理图，显示器由电流表改装而成，压力传感器的电阻随压力的增大而减小，电源的电动势和内阻均为定值，R0是定值电阻。在潜水器完成科考任务上浮的过程中，下列说法正确的是（ ）
A、传感器两端的电压减小 B、通过显示器的电流减小 C、电路的总功率可能不变 D、传感器的功率一定减小4. 如图所示的电路中，A、B是两个相同的灯泡，L是带有铁芯的线圈，其自感系数较大、电阻可忽略不计。已知闭合且电路稳定后两灯都正常发光，则（ ）
A、闭合S，两灯同时正常发光 B、闭合S，A比B先达到稳定发光状态 C、断开S，A灯先闪亮一下后逐渐熄灭 D、断开S，A灯和B灯逐渐熄灭5. 一个10匝、总电阻为2Ω的闭合矩形金属线框位于匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，穿过该线框的磁通量随时间按如图所示的正弦规律变化。下列说法正确的是（ ）
A、t=0时，线框平面与中性面重合 B、线框产生的感应电动势的最大值为20πV C、线框产生的交变电动势的频率为0.5Hz D、线框的发热功率为400π2W6. 如图甲所示，一个环形导线线圈的电阻为r、面积为S，其位于一垂直于环形面向里的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。有一电阻R将其两端分别与图甲中的环形线圈a、b相连，其余电阻不计，在0～t0时间内，下列说法正确的是（ ）
A、a、b间的电压大小为 ， a点电势高于b点 B、a、b间的电压大小为 ， a点电势低于b点 C、流过R的电流大小为 ， 方向从上到下 D、流过R的电流大小为 ， 方向从下到上7. 如图所示，在直线AB上方存在着范围足够大、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一重力不计的负电荷从O点以速度v0垂直AB进入磁场，经过时间t运动到磁场中的C点。已知OC连线与初速度v0的夹角为 ， 下列说法正确的是（ ）
A、该电荷从O点运动至C点的过程中，速度偏转角是 B、该电荷在磁场中运动的时间是 C、该电荷在磁场中运动的半径是 D、若仅减小该电荷的入射速度的大小，经过时间t该电荷的速度偏转角一定小于8. 航空母舰上飞机弹射起飞可以利用电磁驱动来实现。电磁驱动原理如图所示，当固定线圈中突然通入直流电流时，靠近线圈左端放置的金属环便向左弹射，如果在线圈左侧同一位置先后分别放置用铜和铝制成的形状完全相同的两个闭合金属环（电阻率ρ铜铝），闭合开关S的瞬间，下列判断正确的是（ ）
A、若仅将电池的正负极调换，其他条件不变，金属环将向右弹射 B、若将铜环放在线圈右侧，其他条件不变，铜环仍将向左运动 C、从左侧看环中感应电流沿逆时针方向 D、铜环中的感应电流大于铝环中的感应电流二、多选题
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9. 如图所示，LC振荡电路的导线及自感线圈的电阻忽略不计，某瞬间回路中的电流方向如箭头所示，且此时电容器的极板A带正电荷，则下列说法正确的是（ ）
A、电容器两极板间的电压正在减小 B、此时电容器正在充电 C、线圈L中电流产生的磁场的磁感应强度正在增强 D、线圈L中的磁场能正在减小10. 如图甲所示，某理想变压器原、副线圈的匝数比为 ， 电流表为理想电表．原线圈所接电源的电压按图乙所示规律变化，副线圈接有一灯泡，此时灯泡消耗的功率为 ． 则下列判断正确的是（ ）
A、副线圈两端输出电压的有效值为 B、原线圈中电流表的示数约为 C、原线圈两端电压的瞬时值表达式为 D、变压器的输入功率、输出功率之比为11. 如图所示，水平导轨间距为 ， 在导轨中接有电源和定值电阻 ， 导轨上固定了三根用同种材料制成的粗细相同的导体棒 ， 其中a为长度的直导体棒并垂直导轨放置，b为长度的倾斜直导体棒，c为长度的弯曲导体棒，其固定在导轨上的两个端点间的距离为 ， 导轨电阻不计．现将装置置于垂直纸面向外的匀强磁场中，接通电源后，三根导体棒受到的安培力的大小关系正确的是（ ）
A、Fa> Fb B、Fa>Fc C、Fa = Fb D、Fa < Fc三、实验题
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12. 小华同学正在进行“探究法拉第电磁感应现象”的实验。(1)、已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关按如图所示部分连接，要把电路连接完整且正确，则N连接到接线柱（选填“a”、“b”或“c”），M连接到接线柱（选填“a”、“b”或“c”）。
(2)、正确连接电路后，开始实验探究，某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向右匀速滑动时，灵敏电流计的指针向右偏转，由此可以判断____。A、滑动变阻器的滑片P向右加速滑动，灵敏电流计的指针向左偏转 B、线圈A中的铁芯向上拔出或断开开关，都能引起灵敏电流计的指针向右偏转 C、滑动变阻器的滑片P匀速向左滑动，灵敏电流计的指针静止在中央(3)、实验中小华同学发现在两次电磁感应现象中，第一次电流计的指针摆动的幅度比第二次指针摆动的幅度大，原因是线圈中第一次的（选填“磁通量”、“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”）比第二次的大。13. 功放内部的变压器一般为环状，简称环牛，如图所示。某同学利用环牛探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数之间的关系。（环牛效率极高，可看成理想变压器）
(1)、测量环牛的初级（原）、次级（副）线圈匝数n1、n2的方法是：先在闭合铁芯上紧密缠绕50匝漆包细铜线，并将理想交流电压表1接在细铜线两端；然后在初级线圈（左侧）上输入有效值为24.0V的低压交流电，再将理想交流电压表2连接在次级线圈（右侧）上。若理想交流电压表1的示数为1.5V，理想交流电压表2的示数为12.0V，则初级线圈的匝数n1= ， 次级线圈的匝数n2=。(2)、若在初级线圈（左侧）上接入电压瞬时值的电压，则连接在次级线圈（右侧）上理想交流电压表2的示数为V。（计算结果保留三位有效数字）(3)、由于变压器工作时有能量损失，实验中测得的原、副线圈的电压比（选填“大于”、“等于”或“小于”）原、副线圈的匝数比。四、解答题
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14. 如图所示，一小型发电机内有N=100匝的矩形线圈，线圈面积S=0.10m2 ， 线圈总电阻r=1Ω。线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度ω=50πrad/s，匀强磁场的磁感应强度大小B=0.1T，外电路电阻R=9Ω，求：
(1)、线圈转动时产生的感应电动势的最大值；（计算结果可保留π）(2)、理想电压表的示数。（计算结果可保留根号和π）15. 如图所示，MN、PQ是两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距L=0.5，导轨所在平面与水平面的夹角θ=30°，M、P间接有R=3.2Ω的电阻。范围足够大的匀强磁场垂直导轨所在平面向上，磁感应强度大小B=1.6T。长度与导轨间距相等、质量m=0.2kg、阻值r=0.8Ω的金属棒放在两导轨上，在大小为1.8N、方向平行于导轨向上的恒定拉力F作用下，从静止开始向上运动。已知金属棒与导轨始终垂直并保持良好接触，导轨足够长且电阻不计，取重力加速度大小g=10m/s2。
(1)、当金属棒的速度大小v1=1m/s时，求金属棒的加速度大小a；(2)、金属棒向上的位移大小s=5.5m前，金属棒已经进入匀速运动状态，求金属棒从开始运动到位移大小s=5.5m的过程中R上产生的焦耳热。16. 如图所示，水平放置的平行板电容器的两极板M、N的长度及间距均为2R，两板中心线为AC，两板间的匀强电场的电场强度大小为E，在两板间半径为R的圆形区域内有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，两板及左右侧边缘连线均与磁场边界恰好相切。一电荷量为+q（q>0）的带电粒子从左侧A点以一定的水平初速度射入，恰好沿AC匀速运动，不计粒子受到的重力。
(1)、求带电粒子的初速度的大小v0；(2)、若两极板不带电，保持磁场不变，带电粒子仍从左侧A点以水平初速度v0射入，粒子恰好从上极板左边缘射出，求带电粒子的质量m；(3)、若两极板不带电，保持磁场不变，调整带电粒子入射的速度大小和方向，当带电粒子从左侧A点斜向下且入射方向与中心线AC的夹角为30°时，带电粒子垂直打在极板上的D点（图中未画出）；当带电粒子从左侧A点斜向下且入射方向与中心线AC的夹角为45°时，带电粒子垂直打在极板上的F点（图中未画出），求D、F两点间的距离。