广东省十五校联盟2021-2022学年高二下学期物理第一次联考试卷
试卷更新日期：2022-04-15 类型：月考试卷
一、单选题
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1. 电子感应加速器是利用感生电场使电子加速的设备。它的基本原理如图甲所示，上、下为电磁体的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动。电磁体线圈中电流的大小、方向可以变化，产生的感生电场使电子加速。从图可以看到，磁场方向由下向上，如果从上向下看图乙中电子沿逆时针方向运动（俯视图）。为使电子加速，下列说法正确的是（ ）
A、产生的感生电场应沿逆时针方向 B、电磁体线圈中的电流应该保持不变 C、电磁体线圈中的电流应该由小变大 D、电磁体线圈中的电流应该由大变小2. 目前金属探测器已经广泛应用于地铁站、火车站、高考考场等重要场所的安检。关于金属探测器，下列有关论述正确的是（ ）A、金属探测器可用于月饼生产中，用来防止金属颗粒混入月饼馅中 B、金属探测器能帮助医生探测儿童吞食或扎到手脚中的金属物，是因为探测器的线圈中能产生涡流 C、使用金属探测器的时候，应该让探测器静止不动，探测效果会更好 D、能利用金属探测器检测考生是否携带手机等违禁物品，是因为探测器的线圈中通有直流电3. 科学家发现一种新型合金材料 ，只要略微加热该材料下面的铜片，这种合金就会从非磁性合金变成强磁性合金。将两个相同的条状新型合金材料竖直放置，在其正上方分别竖直、水平放置两闭合金属线圈，如图甲、乙所示。现对两条状新型合金材料下面的铜片加热，则（ ）
A、甲图线圈有收缩的趋势 B、乙图线圈有收缩的趋势 C、甲图线圈中一定产生逆时针方向的感应电流 D、乙图线圈中一定产生顺时针方向的感应电流4. 在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2Ω，则（ ）
A、t＝0时，线圈平面垂直于磁感线 B、t＝1s时，线圈中的电流改变方向 C、t＝1.5s时，线圈中磁通量的变化率最大 D、t＝2s时，线圈中的感应电流最大5. 如图（甲），在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的铜圆环，从上向下看时，铜环中的感应电流I沿顺时针方向为正方向。图（乙）表示铜环中的感应电流I随时间t变化的图像，则磁场B随时间t变化的图像可能是下图中（ ）
A、
B、
C、
D、
6. 法拉第发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机。铜质圆盘竖直放置在水平向左的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各有一个铜电刷与其紧贴，用导线将电刷与电阻R连接起来形成回路。转动摇柄，使圆盘如图示方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B，圆盘半径为 ， 圆盘匀速转动的角速度为ω。下列说法正确的是（ ）
A、圆盘产生的电动势为 ， 流过电阻R的电流方向为从b到a B、圆盘产生的电动势为 ， 流过电阻R的电流方向为从a到b C、圆盘产生的电动势为 ， 流过电阻R的电流方向为从b到a D、圆盘产生的电动势为 ， 流过电阻R的电流方向为从a到b二、多选题
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7. 图甲和图乙是教材中演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈。实验时，断开开关瞬间，灯突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关 ， 灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同。下列说法正确的是（ ）
A、图甲中，与的电阻值相同 B、图甲中，闭合 ， 电路稳定后，中电流小于中电流 C、图乙中，变阻器与的电阻值相同 D、图乙中，闭合瞬间，中电流与变阻器中电流相等8. 如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，金属棒与两导轨始终保持垂直，并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在水平匀强磁场中，棒在竖直向上的恒力F作用下匀速上升的一段时间内，下列说法正确的是（ ）
A、通过电阻R的电流方向向左 B、棒受到的安培力方向向下 C、棒机械能的增加量等于恒力F做的功 D、棒克服安培力做的功等于电路中产生的热量9. 如图所示为理想变压器，原、副线圈匝数比为 ， 原线圈接交流电压 ， 电压表和电流表为理想电表，为负温度系数的热敏电阻（当温度升高时阻值减小），则下列说法正确的是（ ）
A、交流电的周期为 B、电压表示数是 C、当处温度降低时，电压表示数不变 D、当处温度降低时，此变压器的输入功率将不变10.两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直．边长为0.1m、总电阻为0.005Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图（a）所示．已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t=0时刻进入磁场．线框中感应电动势随时间变化的图线如图（b）所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正）．下列说法正确的是（ ）
A、磁感应强度的大小为0.5 T B、导线框运动速度的大小为0.5m/s C、磁感应强度的方向垂直于纸面向外 D、在t=0.4s至t=0.6s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1N三、实验题
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11. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，利用如图所示的可拆变压器能方便地探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系。
(1)、为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是____。A、控制变量法 B、等效替代法 C、演绎法 D、理想实验法(2)、某次实验中得到实验数据如下表所示，表中、分别为原、副线圈的匝数，、分别为原、副线圈的电压，通过实验数据分析，你的结论是。实验次数
/匝
/匝
1
1400
400
12.1
3.42
2
800
400
12.0
5.95
3
200
100
11.9
5.92
(3)、原、副线圈上的电压之比是否等于它们的匝数之比呢？发现上述实验数据没有严格遵从这样的规律，分析下列可能的原因，你认为正确的是____。A、原、副线圈的电压不同步 B、变压器线圈中有电流通过时会发热 C、铁芯在交变磁场的作用下会发热 D、原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失12. 某小组开展如下科学探究实验。(1)、下列实验中，零刻度在中央的灵敏电流计指针发生偏转的是____。
A、甲实验中，使金属棒沿图示垂直磁场方向运动的过程中 B、乙实验中，将磁铁快速插入线圈的过程中 C、丙实验中，保持开关S闭合，快速移动滑动变阻器滑片的过程中 D、丙实验中，断开开关S，将小螺线管A快速从大螺线管B中抽出的过程中(2)、某同学利用如图乙所示的实验装置探究影响感应电流的方向因素，并设计下表用以记录实验结果，请完成表格中的①②：线圈内磁通量增加时的情况
实验序号
磁体的磁场方向
感应电流的方向
感应电流的磁场方向
第1次
向下
①时针（俯视）
②
第2次
向上
顺时针（俯视）
感应电流的磁场方向
向下
本实验中可得到的实验结论是。
(3)、在做验证楞次定律实验时，得到了丁图中的电流波形，横坐标为时间t，纵坐标为电流I，根据图线分析可知：将条形磁铁的N极插入闭合线圈时得到如图所示图线①。现让该磁铁从很远处按原方向沿线圈的轴线匀速穿过线圈并向远处离去，如图戊所示，下面四个选项中能较正确地反映线圈中电流I与时间t关系的是____。
A、
B、
C、
D、
四、解答题
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13. 如图所示，水平面上有两根相距的足够长的光滑平行金属导轨和 ， 它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为的定值电阻，导体棒长 ， 其电阻为 ， 质量 ， 导体棒放在金属导轨上且与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为。在水平外力的作用下，导体棒以的速度向右做匀速直线运动，g取。求：
(1)、导体棒产生的感应电动势多大？并指出哪端电势高；(2)、水平外力的大小；(3)、某时刻将外力撒去，求从该时刻至导体棒停止的过程中，导体棒中产生的热量。14. 为做好疫情防控供电准备，供电部门为医院设计的供电系统输电电路简图如图所示，发电机的矩形线框ABCD处于磁感应强度大小的水平匀强磁场中，线框面积S＝0.25m2 ， 匝数n＝100匝，电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO′以一定的角速度匀速转动，并与升压变压器的原线圈相连，升压变压器原、副线圈的匝数之比为1：20，降压变压器的副线圈接入到医院供电，两变压器间的输电线等效电阻R＝40Ω，变压器均为理想变压器。当发电机输出功率P＝5×104W时，电压表的示数为250V，额定电压为220V的医疗设备正常工作。求：
(1)、线圈转动角速度大小；(2)、降压变压器原、副线圈匝数之比。15. 如图所示，斜面顶部线圈的横截面积S=0.03m2 ， 匝数N=100匝，内有水平向左均匀增加的磁场B1 ， 磁感应强度变化=k（未知）。线圈与间距为L=0.5m的光滑平行金属导轨相连，导轨固定在倾角=37°的绝缘斜面上。图示虚线cd下方存在磁感应强度B2=0.5T的匀强磁场，磁场方向垂直于斜面向上。质量m=0.05kg的导体棒垂直导轨放置，其有效电阻R=2 ， 从无磁场区域由静止释放，导体棒沿斜面下滑x=3m后刚好进入磁场B2中并继续匀速下滑。在运动中导体棒与导轨始终保持良好接触，导轨足够长，线圈和导轨电阻均不计。重力加速度取g=10m/s2 ， sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
(1)、导体棒中产生的动生电动势E2；(2)、螺线管中磁感应强度的变化率k；(3)、导体棒进入磁场B2前，导体棒内产生的焦耳热。