江苏省镇江市五校2021-2022学年高二下学期物理3月学情调查考试试卷

试卷更新日期：2022-04-01 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 如图，两根平行通电长直导线固定，左边导线中通有垂直纸面向里、大小为 $I_{1}$ 的恒定电流，两导线连线（水平）的延长线处，一可自由转动的小磁针静止时N极方向平行于纸面向下、忽略地磁场的影响。关于右边导线中的电流 $I_{2}$ ，下列判断正确的是（）

A、 $I_{2} < I_{1}$ ，方向垂直纸面向外 B、 $I_{2} > I_{1}$ ，方向垂直纸面向外 C、 $I_{2} < I_{1}$ ，方向垂直纸面向里 D、 $I_{2} > I_{1}$ ，方向垂直纸面向里

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2. 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，丁是霍尔元件，下列说法正确的是（）

A、甲图要增大粒子的最大动能，可增加电压U B、乙图可判断出A极板是发电机的正极 C、丙图可以判断出带电粒子的电性，粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是 $v = \frac{E}{B}$ D、丁图中若载流子带负电，稳定时D板电势高

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3. 如图所示，空间某处存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一个带负电的金属小球从M点水平射入场区，经一段时间运动到N点，关于小球由M到N的运动，下列说法正确的是（）

A、小球可能做匀变速运动 B、小球的电势能可能减少 C、小球动能可能不变 D、小球机械能可能增加

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4. 如图所示，竖直放置的螺线管与导线 $a b c d$ 构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环。若导体圆环对水平桌面的压力大于其重力，则导体 $a b c d$ 所围区域内磁场的磁感应强度随时间变化情况可能是（）

A、 B、 C、 D、

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5. 如图所示，有界匀强磁场的宽度为 $\sqrt{2} L$ ，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里。正方形是粗细均匀的导体框，总电阻为4R，边长为L，该导体框处于纸面内。导体框在外力作用下沿对角线 $a c$ （垂直于磁场边界）由Ⅰ位置匀速运动到Ⅲ位置，速度大小为v，则导体框（）

A、由Ⅰ位置到Ⅲ位置过程中，感应电流的方向不变 B、由Ⅰ位置到Ⅲ位置过程中，感应电流的方向先顺时针后逆时针 C、由Ⅰ位置到Ⅱ位置过程中，最大感应电流为 $\frac{\sqrt{2} B L v}{4 R}$ D、由Ⅱ位置到Ⅲ位置过程中，最大感应电流为 $\frac{B L v}{4 R}$

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6. 如图所示，铝管竖直置于水平桌面上，小磁体从铝管正上方由静止开始下落，在磁体穿过铝管的过程中，磁体不与管壁接触，且无翻转，不计空气阻力。下列选项不正确的是（）

A、磁体刚开始下落的一段时间内做变加速直线运动 B、磁体的机械能减少 C、磁体动能的增加量小于重力势能的减少量 D、铝管对桌面的压力大于铝管和磁体的重力之和

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7. 在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动。如图甲所示，产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示，已知线框内阻为 $1.0 Ω$ ，外接一只电阻为 $3.0 Ω$ 的灯泡，则（）

A、理想电压表V的示数为4V B、电路中的电流方向每秒改变10次 C、0.05s时，线圈磁通量变化率最大 D、电动势的瞬时值表达式为 $e = 4 \sqrt{2} s i n 20 π t (V)$

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8. 如图所示是一交变电流的 $i - t$ 图像，则该交流电电流的有效值为（）

A、10A B、 $5 \sqrt{6} A$ C、 $10 \sqrt{2} A$ D、 $2 \sqrt{10} A$

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9. 如图所示，电路中电源的内阻不能忽略，A、B为两个完全相同的灯泡，线圈L的自感系数很大，直流电阻小于R，当S闭合电路稳定后，断开开关S，通过B灯电流变化正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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10. 如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨固定在同一水平面内，两导轨间的距离为L。导轨上面横放着两根导体棒 $a b$ 、 $c d$ ，与导轨一起构成闭合回路。两根导体棒的质量均为m，长度均为L，电阻均为R，其余部分的电阻不计。在整个导轨所在的平面内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。开始时，两导体棒均在导轨上静止不动，某时刻给导体棒 $a b$ 以水平向右的初速度 $v_{0}$ ，则（）

A、导体棒 $a b$ 刚获得速度 $v_{0}$ 时受到的安培力大小为 $\frac{B^{2} L^{2} v_{0}}{R}$ B、导体棒 $a b$ 、 $c d$ 速度会减为0 C、两导体棒运动的整个过程中产生的热量为 $\frac{1}{2} m v_{0}^{2}$ D、当导体棒 $a b$ 的速度变为 $\frac{3}{4} v_{0}$ 时，导体棒 $c d$ 的加速度大小为 $\frac{B^{2} L^{2} v_{0}}{4 m R}$

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二、实验题

11. 实验：探究感应电流产生的条件：如图所示，将小螺线管A插入大螺线管B中不动：

(1)、请把接线柱1、2、3、4完成实验连线；

(2)、当开关S闭合或断开时，电流表中电流通过；若开关S一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中电流通过（均选填“有”或“无”）；若开关S闭合时电流表指针向右偏转，则开关S闭合后，将滑动变阻器的滑动触头向右滑动时，电流表指针向偏转（选填“左”或“右”）；

(3)、开关S闭合，当改变滑动变阻器的阻值越快时，电流表指针偏转角度越（选填“大”或“小”）。

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三、解答题

12. 如图所示， $N = 100$ 匝的线圈，电阻 $r = 2 Ω$ ，其两端与一个 $R = 8 Ω$ 的电阻相连，线圈内有指向纸内方向的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。

(1)、判断通过电阻R的电流方向；

(2)、求线圈产生的感应电动势E；

(3)、求a、b两端的电压U。

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13. 如图所示，一个匝数 $N = 10$ 匝、面积为 $0.2 m^{2}$ 的矩形线圈 $a b c d$ ，其电阻 $r = 1 Ω$ ，以对称轴 $O O^{'}$ 为轴匀速转动，转速为 $n = 120 r / m i n$ ， $O O^{'}$ 的左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 $B = 2.0 T$ ， M和N是两个集流环，负载电阻为 $R = 4 Ω$ ，电表均理想，连接导线的电阻不计，圆周率为 $π$ ，求：

(1)、感应电动势的最大值。

(2)、从图示位置转过 $6 0^{°}$ 角内，通过负载电阻R的电荷量和平均感应电动势。

(3)、电压表的示数。

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14. 如图所示，两个光滑金属导轨 $M N$ 和 $P Q$ 平行，间距 $L = 1.0 m$ ，与水平面之间的夹角 $α = 37 °$ ，匀强磁场磁感应强度 $B = 2.0 T$ ，方向垂直于导轨平面向上， $M P$ 间接有阻值 $R = 1.6 Ω$ 的电阻，质量 $m = 1 k g$ 、电阻 $r = 0.4 Ω$ 的金属杆 $a b$ 垂直导轨放置，导轨足够长， $s i n 37 ° = 0.6$ ， g取 $10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、把金属杆由静止释放经过时间1s，金属杆下滑达到最大速度，最大速度为多少？其过程杆下滑的距离？

(2)、现用恒力F沿导轨平面向上拉金属杆 $a b$ ，使其由静止开始运动，当金属杆上滑的位移 $s = 2 m$ 时达到稳定速度，其速度为 $1.0 m / s$ ，恒力F为多少？其过程杆中产生的焦耳热为多少？

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15. 如图所示，直线边界上方有垂直纸面向外，磁感应强度为B的匀强磁场。质量为m、带电量为q（ $q > 0$ ）的粒子1在纸面内以速度 $v_{0}$ ，与边界的夹角 $α = 45 °$ 从O点射入磁场。另一质量为m，带电量为 $- q$ 的粒子2在纸面内以速度 $2 v_{0}$ ，与边界的夹角 $β = 60 °$ 也从O点射入磁场。已知粒子1和2同时进入磁场，不计粒子的重力及它们间的相互作用。求：

(1)、求两粒子在磁场边界上的穿出点之间的距离d；

(2)、当粒子2从磁场边界飞出时，粒子1离磁场边界的距离；（可用三角函数表示）

(3)、假设两粒子先后从O点射入磁场，刚好在磁场中某一点相遇，则粒子进入磁场的时间差是多少？

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