云南省昭通市永善、绥江县2021-2022学年高二下学期物理3月月考试卷

试卷更新日期：2022-04-21 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 下列关于磁场的说法正确的是（）

A、最基本的性质是对处于其中的磁体和通电导体有力的作用 B、磁场是看不见、摸不着、实际不存在的，是人们假想出来的一种物质 C、地球的磁场不是真实存在，是假象出来的 D、磁场的存在与否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无

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2. 关于安培力和洛伦兹力，下列说法正确的是（）

A、安培力和洛伦兹力是性质不同的两种力 B、安培力可以对通电导线做功，洛伦兹力对运动电荷一定不做功 C、运动电荷在某处不受洛伦兹力作用，则该处的磁感应强度一定为零 D、洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的运动状态

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3. 两个环A、B置于同一水平面上，其中A是边缘均匀带电的绝缘环，B是导体环。当A以如图所示的方向绕中心转动时，B中产生如图所示方向的感应电流。则（）

A、A可能带正电且转速减小 B、A可能带正电且转速恒定 C、A可能带负电且转速减小 D、A可能带负电且转速增大

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4. 如图甲所示，面积S=0.2m²的线圈，匝数n=630匝，总电阻r=1.0 $Ω$ ，线圈处在变化的磁场中，设磁场垂直纸面向外为正方向，磁感应强度B随时间t按图乙所示规律变化，方向垂直线圈平面，图甲中传感器可看成一个纯电阻R，并标有“3V，0.9W”，滑动变阻器R₀上标有“10 $Ω$ ， 1A”。则下列说法正确的是（）

A、电流表的电流方向向左 B、线圈中产生的感应电动势为定值 C、为了保证电路的安全，电路中允许通过的电流最大值为1A D、若滑动变阻器的滑片置于最左端，为了保证电路的安全，图乙中的t₀最小值为20s

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5. 质量为 $m_{1} = 1 k g$ 和 $m_{2}$ （未知）的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间极短，其 $x - t$ 图像如图所示，则（）

A、被碰物体质量为3kg B、被碰物体质量为2kg C、碰后两物体速度相同 D、此碰撞不一定为弹性碰撞

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6. 古时有“守株待兔”的寓言，倘若兔子受到的冲击力大小为自身体重2倍时即可导致死亡，如果兔子与树桩的作用时间为0.2s，则被撞死的兔子其奔跑速度可能是：（g=10m/s2）（）

A、1.5m/s B、2.5m/s C、3.5m/s D、4.5m/s

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7. 我国新能源汽车产业的高速增长使得市场对充电桩的需求越来越大，解决充电难题已经刻不容缓。无线充电的建设成本更低，并且不受场地限制等因素的影响，是解决充电难的途径之一、如图所示是某无线充电接收端电流经电路初步处理后的I-t图象，其中负半轴两段图像为正弦函数图象的一部分，则该交变电流的有效值为（）

A、3A B、 $\frac{2 \sqrt{30}}{3} A$ C、 $\sqrt{30} A$ D、 $3 \sqrt{3} A$

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8. 一个单匝总电阻为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，该线圈产生的电动势e随时间按如图所示的余弦规律变化。下列说法正确的是（）

A、线框产生电流峰值为200A B、线框产生电动势有效值为 $100 \sqrt{2} V$ C、线框的热功率为20000W D、t=0.01s 时，线框的磁通量最大

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二、多选题

9. 如图所示，光滑平行导轨水平固定，间距为 $l$ ，其所在空间存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，导轨左侧接有阻值为R的定值电阻，一导体棒垂直导轨放置，导体棒的有效电阻为 $r$ 、质量为m。导轨电阻忽略不计，导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。现使导体棒获得一水平向右的速度 $v_{0}$ ，在导体棒向右运动过程中，下列说法正确的是（）

A、流过电阻R的电流方向为 $a \to R \to b$ B、导体棒的最大加速度为 $\frac{B^{2} l^{2} v_{0}}{m (R + r)}$ C、通过电阻R的电荷量为 $\frac{m v_{0}}{2 B l}$ D、全过程电路中的总发热量为 $\frac{1}{2} m v_{0}^{2}$

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10. 如图甲所示，理想变压器原线圈a、b端接入如图乙所示的交流电，副线圈接有阻值为 $R = 8 Ω$ 的定值电阻，已知原、副线圈的匝数比 $n_{1} ： n_{2} = 5 ： 3$ ，各电表均为理想交流电表。下列说法正确的是（）

A、电压表的示数为 $12 \sqrt{2}$ V B、通过副线圈的交变电流的频率为50 Hz C、电流表的示数为1.5 A D、理想变压器的输入功率为18 W

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11. 如图所示，某小型水电站发电机的输出电压稳定，发电厂通过升压变压器、降压变压器将电能通过输电线输送到远处的用户，变压器均为理想变压器。某同学发现在用电高峰时期白炽灯变暗，发电站输出的总功率增加，则用电高峰与正常情况比较（）

A、 $U_{2}$ 变大 B、 $U_{4}$ 变小 C、 $(U_{2} - U_{3})$ 变大 D、 $I_{4}$ 变小

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12. 如图所示，半径为R的圆形区域内有磁感应强度大小为B、方向垂直于圆面向里的匀强磁场，A、C、D、E是圆的四个等分点，在A点的粒子源沿与AC成45°斜向上且垂直磁场的方向射出各种不同速率的带负电粒子，粒子的质量均为m。电荷量均为q。不计粒子受到的重力。下列说法正确的是（）

A、若粒子从E，C两点间的圆弧射出，则粒子的速率应满足的条件为v> $\frac{q B R}{m}$ B、若粒子从C点射出，则粒子在磁场中运动的时间为 $\frac{π m}{2 q B}$ C、若粒子从C，D两点间的圆弧射出，则粒子的速率应满足的条件为 $\frac{\sqrt{2} q B R}{2 m}$ <v< $\frac{\sqrt{2} q B R}{m}$ D、当速度足够大时，粒子可能从A，E两点间的圆弧射出

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三、实验题

13. 如图所示为“研究电磁感应现象”的实验电路图，开关闭合前小螺线管已插入大螺线管中。

(1)、将图中所缺的导线补接完整；

(2)、如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下，那么合上开关后将小螺线管迅速抽出时，灵敏电流计指针将向（“左”或“右”）偏转。将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动，则灵敏电流计指针将向（“左”或“右”）偏转。

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14. 用图甲实验装置验证动量守恒定律。主要步骤为：
①将斜槽固定在水平桌面上，使槽的末端水平；
②让质量为 $m_{1}$ 的入射球多次从斜槽上 $S$ 位置静止释放，记录其平均落地点位置；
③把质量为 $m_{2}$ 的被碰球静置于槽的末端，再将入射球从斜槽上 $S$ 位置静止释放，与被碰球相碰，并多次重复，记录两小球的平均落地点位置；
④记录小球抛出点在地面上的垂直投影点 $O$ ，测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置 $M$ 、 $P$ 、 $N$ 与 $O$ 的距离分别为 $x_{1}$ 、 $x_{2}$ 、 $x_{3}$ ，如图乙，分析数据：

(1)、实验中入射球和被碰球的质量应满足的关系为____。

A、 $m_{1} < m_{2}$ B、 $m_{1} = m_{2}$ C、 $m_{1} > m_{2}$

(2)、（单选）关于该实验，下列说法正确的有____。

A、斜槽轨道必须光滑 B、铅垂线的作用是检验斜槽末端是否水平 C、入射球和被碰球的半径必须相同 D、实验中必须测量出小球抛出点的离地高度 $H$

(3)、若两球碰撞时的动量守恒，应满足的关系式为；若碰撞是弹性碰撞，还应满足的关系式为。（均用题中所给物理量的符号表示）

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四、解答题

15. 如图所示为一台利用可折叠光屏制成的质谱仪原理图，可折叠光屏 $M N$ 可以绕垂直于纸面且过P点的轴转动，使光屏 $M P$ 、 $P N$ 两部分互相垂直。现有电荷量相同、质量不同的离子由静止开始经过电压为 $U_{0}$ 的电场加速后，通过狭缝O垂直磁场边界 $a a^{'}$ 进入垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，最后离子打在光屏上，已知光屏 $M P$ 部分在 $a a^{'}$ 上， $O M = L$ ， $M P = L$ ， $P N = \frac{2 \sqrt{3}}{3} L$ 。求：

(1)、打在光屏上M、P两点的离子质量之比；

(2)、若离子打在光屏上N点，该离子在磁场中运动的轨道半径。

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16. 如图所示，木块A质量 $m_{A} = 1 k g$ ，足够长的木板B质量 $m_{B} = 4 k g$ ，质量为 $m_{C} = 2 k g$ 的木块C置于木板B上，水平面光滑，B、C之间有摩擦。现使A以v₀=12 m/s的初速度向右运动，与B碰撞后以4 m/s速度弹回。求：

(1)、B运动过程中的最大速度大小；

(2)、C运动过程中的最大速度大小。

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17. 如图所示，足够长的平行光滑金属导轨竖直固定放置，导轨间距 $L = 0.5 m$ 。两金属棒 $a b$ 、 $c d$ 均垂直于导轨放置且与导轨接触良好，其长度恰好等于导轨间距，两棒的质量均为 $m = 0.2 k g$ ，金属棒 $a b$ 电阻 $R_{1} = 0.2 Ω$ ，金属棒 $c d$ 电阻 $R_{2} = 0.3 Ω$ ，回路中其余电阻忽略不计。 $c d$ 棒放置在水平绝缘平台上，整个装置处在垂直于导轨平面向里的匀强磁场中，磁感应强度 $B = 1 T$ 。棒 $a b$ 在恒力 $F$ 作用下由静止开始向上运动。当棒 $a b$ 上升距离为 $x = 2 m$ 时，它达到最大速度 $v_{m}$ ，此时 $c d$ 棒对绝缘平台的压力恰好为零。 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、恒力 $F$ 的大小；

(2)、 $a b$ 棒达到的最大速度 $v_{m}$ ；

(3)、在此过程中通过 $a b$ 棒的电荷量 $q$ ；

(4)、在此过程中 $c d$ 棒产生的焦耳热。

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