辽宁省名校联盟2021-2022学年高二下学期物理4月联合考试试卷

试卷更新日期：2022-04-21 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 物理学的基本原理在我们的生活中有着广泛运用。下面列举的四种器件中，属于利用电磁感应原理工作的是（）

A、示波管 B、质谱仪 C、回旋加速器 D、电磁炉

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2. 某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1∶50，当输出电流增加0.2A，则输入电流（）

A、增加0.2A B、降低1A C、增加10A D、降低2A

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3. 如图所示为一种新型的电磁船的俯视图，MN、PQ为固定在船上的竖直平行金属板，直流电源接在M、P之间，船上装有产生强磁场的装置，可在两平行金属板间海水中的虚线框内产生强磁场。闭合开关S后，电流通过海水从N流向Q，若船受到海水的反冲向左运动，虚线框中的磁场方向应该（）

A、竖直向下 B、竖直向上 C、水平向左 D、水平向右

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4.
从奥斯特发现电流周围存在磁场后，法拉第坚信磁一定能生电．他使用如图所示的装置进行实验研究，以至于经过了10年都没发现“磁生电”．主要原因是（）

A、励磁线圈A中的电流较小，产生的磁场不够强 B、励磁线圈A中的电流是恒定电流，不会产生磁场 C、感应线圈B中的匝数较少，产生的电流很小 D、励磁线圈A中的电流是恒定电流，产生稳恒磁场

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5. 如图所示，1、2两个单匝闭合圆形线圈用同样材料、粗细的导线制成，半径 $R_{1} = 2 R_{2}$ ，图示区域内有匀强磁场，其磁感应强度随时间均匀减小。则下列判断正确的是（）

A、1、2线圈中产生的感应电动势之比 $E_{1} ： E_{2} = 2 ： 1$ B、1、2线圈中产生的感应电动势之比 $E_{1} ： E_{2} = 1 ： 1$ C、1、2线圈中感应电流之比 $I_{1} ： I_{2} = 2 ： 1$ D、1、2线圈中感应电流之比 $I_{1} ： I_{2} = 1 ： 1$

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6. 如图所示，一重力不计的带电粒子以一定的速率从a点对准圆心射入一圆形匀强磁场，恰好从b点射出。减小粒子射入磁场的速率（速率不为0），下列判断正确的是（）

A、该粒子从ab间射出 B、该粒子从bc间射出 C、该粒子从ad间射出 D、该粒子从cd间射出

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7. 如图甲所示的 $L C$ 振荡电路中，通过P点的电流随时间变化的图线如图乙所示，若把通过P点向右规定为电流的正方向，则（）

A、 $0.5 ~ 1 m s$ 内，电容器C正在放电 B、 $0.5 ~ 1 m s$ 内，电容器的上极板带负电荷 C、 $1 ~ 1.5 m s$ 内，Q点比P点电势低 D、 $1 ~ 1.5 m s$ 内，电场能正在增加

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8. 在边长为L的正方形abcd的部分区域内存在着方向垂直纸面的匀强磁场，a点处有离子源，可以向正方形abcd所在区域的任意方向发射速率均为v的相同的正离子，且所有离子均垂直b边射出，下列说法正确的是（）

A、磁场区域的最小面积为 $\frac{π - 2}{4} L^{2}$ B、离子在磁场中做圆周运动的半径为 $\sqrt{2} L$ C、磁场区域的最大面积为 $\frac{π}{4} L^{2}$ D、离子在磁场中运动的最长时间为 $\frac{2 π L}{3 v}$

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二、多选题

9. 如图所示，直线MN与水平面方向成45°角，MN的右上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，左下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为B。一粒子源位于MN上的a点，能水平向右发射不同速率的质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子（重力不计），若所有粒子均能通过MN上的b点，已知ab=L，则粒子的速度可能是（）

A、 $\frac{\sqrt{2} B q L}{6 m}$ B、 $\frac{\sqrt{2} B q L}{5 m}$ C、 $\frac{\sqrt{2} B q L}{4 m}$ D、 $\frac{\sqrt{2} B q L}{2 m}$

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10. 我们生活的北半球，地磁场有竖直向下的分量。如图所示，夏天，我们在教室里抬头就看到正在转动的金属材质的电风扇。已知叶片端点A到转轴O的长度为l，电风扇正在以转速n顺时针转动，则下列说法中正确的是（）

A、A点的电势比O点的电势高 B、A点的电势比O点的电势低 C、AO上的电动势为 $n π B l^{2}$ D、扇叶长度越短，电势差 $U_{A O}$ 的数值越大

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11. 如图，夹角为120°的两块薄铝板OM、ON将纸面所在平面分为Ⅰ、Ⅱ两个区域，两区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度分别为B₁、B₂ ．在OM板上表面处有一带电粒子垂直OM方向射入磁场B₁中，粒子恰好以O为圆心做圆周运动回到出发点．设粒子在两区域中运动的速率分别为v₁、v₂ ，运动时间分别为t₁、t₂；假设带电粒子穿过薄铝板过程中电荷量不变，动能损失一半，不计粒子重力，则下列说法中正确的是（）

A、粒子带负电 B、 $v_{1} ： v_{2} = 2 ： 1$ C、 $B_{1} ： B_{2} = \sqrt{2} ： 1$ D、 $t_{1} ： t_{2} = 1 ： \sqrt{2}$

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12. 如图，足够长光滑平行导轨水平放置，导体棒M、N垂直导轨放置，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中。用水平恒力F向右拉导体棒M，运动过程中两导体棒始终保持与导轨垂直且接触良好。下列关于导体棒的加速度a、速度v及回路中的电流i与时间t的关系，合理的是（）

A、 B、 C、 D、

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三、实验题

13. 某同学在“研究互感和自感现象”的实验中，设计了如图所示的装置．线圈A、变阻器R和开关S连接到干电池上，灵敏电流计甲与高阻值电阻R0串联在另一支路中；线圈B的两端接到另一个灵敏电流计乙上，两个灵敏电流计相同，零刻度居中．闭合开关S后，保持滑动变阻器R的滑片P不动，稳定后甲、乙两个灵敏电流计指针的位置如图所示．

(1)、当滑片P快速地向a端滑动时，乙表指针的偏转方向是．（填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）

(2)、闭合开关S，待电路稳定后再迅速断开S，甲表的偏转情况是，乙表的偏转情况是． (填“向左偏”、“向右偏”或“不偏转”)

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14. 目前国际公认的酒驾标准是“0.2mg/mL≤酒精气体浓度<0.8mg/mL”，醉驾标准是“酒精气体浓度>0.8mg/mL”。现要组装一个酒精测试仪，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，此传感器的电阻Rx随酒精气体浓度的变化而变化，规律如图甲所示。提供的器材有：
A．二氧化锡半导体型酒精传感器Rx
B．直流电源（电动势为4V，内阻不计）
C．电压表（量程为3V，内阻非常大，作为浓度表使用）
D．电阻箱（最大阻值为999.9Ω）
E．定值电阻R₁（阻值为50Ω）
F．定值电阻R₂（阻值为10Ω）
G．单刀双掷开关一个，导线若干
⑴图乙是酒精测试仪电路图；
⑵电路中R应选用定值电阻（填R₁或R₂）；
⑶为便于识别，按照下列步骤调节此测试仪：
①电路接通前，先将电阻箱调为30.0Ω，然后开关向（填“c”或“d”）端闭合，将电压表此时指针对应的刻度线标记为mg/mL；
②逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断变大按照甲图数据将电压表上“电压”刻度线标为“酒精浓度”
③将开关向另一端闭合，测试仪即可正常使用。
⑷某同学将调适好的酒精测试仪靠近酒精瓶口，发现电压表指针满偏，则测量的酒精浓度（填“有”或“没有”）达到醉驾标准。

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四、解答题

15. 如图甲所示为手摇发电机的实物模型，其工作原理可简化为如图乙所示：匀强磁场的磁感应强度大小为 $\frac{\sqrt{2}}{2} T$ ，矩形线圈的总电阻为0.1Ω、匝数为50匝、面积为0.1m² ，可绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动。将这台手摇发电机接在理想变压器的原线圈上，副线圈接有规格均为“220V，110W”的灯泡L₁、L₂和阻值为20Ω的定值电阻R，如图丙所示。现在匀速摇动发电机，使两灯泡均正常发光。已知理想变压器的原、副线圈匝数之比为1：10，电压表为理想交流电表，其余电阻均不计。求：

(1)、理想交流电压表的读数；

(2)、手摇发电机匀速转动的角速度。

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16. 如图所示，某矩形区域abcd，ab边长为2L，bc边长为L，以对角线ac为边界分为上、下两个区域，对角线上方区域存在竖直向下的匀强电场，对角线下方区域存在垂直纸面向外的匀强磁场。质量为m、电荷量为＋q的粒子以速度v₀从a点沿边界ab进入电场，恰好从对角线ac的中点O进入磁场，并恰好未从边界cd射出。粒子重力不计，求：

(1)、电场强度E的大小；

(2)、磁感应强度B的大小。

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17. 如图所示，两平行导轨间距 $L = 2 m$ ，其所在平面与水平面之间的夹角 $θ = 37 °$ ，导轨上端接有一个电阻和一平行板电容器，电阻 $R = 2 Ω$ （不考虑其他电阻），电容器的电容 $C = 1 F$ ，在导轨上放置着质量 $m = 1 k g$ 的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并接触良好。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数 $μ = 0.5 ， a b 、 c d 、 e f$ 间距均为 $x_{0} = 1 m$ ，重力加速度g取 $10 m / s^{2} ， s i n 37 ° = 0.6 ， c o s 37 ° = 0.8$ 。

(1)、开关 $S_{1}$ 闭合、 $S_{2}$ 断开，空间加垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小 $B = 0.5 T$ ，将金属棒由静止释放，求金属棒最终的速度大小；

(2)、开关 $S_{1}$ 闭合、 $S_{2}$ 断开，在 $a b 、 e f$ 之间加垂直于导轨平面向下的匀强磁场，其大小随时间的变化规律为： $B_{1} = B_{0} + k t$ ，其中 $k = 0.5 T / s$ 。将金属棒放置在 $c d$ ，为使金属棒最初能静止在斜面上， $B_{0}$ 至少为多大？在此种情况下，金属棒经多长时间开始运动？

(3)、开关 $S_{1}$ 断开、 $S_{2}$ 闭合，在 $a b 、 e f$ 之间加第（2）问中的磁场，在 $e f$ 以下加垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为 $B_{2} = 0.5 T$ ，在金属棒上涂上一薄层涂层（不计其与导轨之间的摩擦），用沿斜面向下的恒定外力 $F_{1} = 4 N$ 使金属棒从位置 $e f$ 由静止开始运动，经过时间 $t_{1} = 2 s$ ，电容器的电量为多少？

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