江苏省南京、镇江十校2022-2023学年高二下学期物理学情检测调研试卷（一）
试卷更新日期：2023-04-10 类型：月考试卷
一、单选题
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1. 正电子是电子的反粒子，与电子质量相同、带等量正电荷。在云室中有垂直于纸面的匀强磁场，从P点发出一个电子和两个正电子，三个粒子运动轨迹如图中1、2、3所示。下列说法正确的是（ ）
A、磁场方向垂直于纸面向里 B、轨迹3对应的粒子运动速度越来越大 C、轨迹2对应的粒子初速度比轨迹3的小 D、轨迹2对应的粒子是正电子2. 1931年，英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”，它的磁感线分布如图所示，把某磁单极子N极固定在O点，让一个闭合的细金属圆环从O点正上方A点位置由静止开始释放，运动过程中圆环平面始终保持水平，图中A、B两点位置关于O点对称，不计空气阻力，则圆环从A点位置运动到B点位置的过程中（ ）
A、从上往下看，圆环从A点到B点过程中，感应电流方向先顺时针后逆时针 B、从上往下看，圆环从A点到B点过程中，感应电流方向先逆针后顺时针 C、圆环从A点到B点过程中机械能守恒 D、圆环始终受到向上的安培力3. 如图甲所示为探究电磁驱动的实验装置。某个铝笼置于U形磁铁的两个磁极间，铝笼可以绕支点自由转动，其截面图如图乙所示。开始时，铝笼和磁铁均静止，转动磁铁，会发现铝笼也会发生转动，下列说法正确的是（ ）
A、铝笼是因为受到安培力而转动的 B、铝笼转动的速度大小和方向与磁铁均相同 C、铝笼转动的速度大小和方向与磁铁均不同 D、当磁铁停止转动后，如果忽略空气阻力和摩擦阻力，铝笼将保持匀速转动4. 一种叫“焦耳小偷”的电路，可以“榨干”一颗旧电池的能量，其原理如图所示。一颗废旧的5号电池开路电压大约1V，直接点亮一个需要1.6V电压驱动的发光二极管是不可能的，这时可以反复快速接通和断开开关，发光二极管就会闪烁起来。下列说法中正确的是（ ）
A、发光二极管的正极应接在C端 B、只有开关接通的瞬间，发光二极管才会闪亮发光 C、只有开关断开的瞬间，发光二极管才会闪亮发光 D、开关断开及接通的瞬间，A端的电势均高于B端的电势5. 磁流体发电技术原理如图所示，已知等离子体射入的初速度为 ， 匀强磁场磁感应强度大小为B，平行金属板A、B的长度为a、宽度为b、间距为L，金属板A、B的宽边外接阻值为R的定值电阻，稳定后，等离子体均匀分布在金属板A、B之间，且电阻率为 ， 不计离子的重力及离子间的相互作用。下列说法正确的是（ ）
A、电流从金属板A流经电阻R返回金属板B B、将磁流体发电机看成是电源，则电源内阻 C、电流表的读数为 D、将金属板A、B水平面内旋转90°，再将阻值为R的电阻接在金属板A、B的长度为a的边两端，电流表的读数变小6. 简化的旋转磁极式发电机原理如图所示，定子是仅匝数n不同的两线圈， ， 二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O的距离相等，且均连接阻值为R的电阻，转子是中心在O点的条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是（ ）
A、两线圈产生的电动势的最大值相等 B、两线圈中磁通量变化率的最大值相等 C、两线圈产生的电动势同时达到最大值 D、两电阻消耗的电功率相等7. 如图（a）所示，虚线（磁场边界）左侧有一竖直向下、磁感应强度的匀强磁场，一边长的正方形线框从图示位置绕水平上边O为轴顺时针匀速转动，进入磁场区域。线框中产生的感应电流i随时间t变化的图线如图（b）所示，取3.14。下列说法正确的是（ ）
A、时刻线框中磁通量最大 B、感应电流i随时间t变化的周期为0.16s C、线框在图示位置产生的感应电动势约为4.9V D、该回路中交流电的有效值为0.04A8. 如图所示为某小型电站高压输电示意图。发电机输出功率恒定，升、降压变压器均为理想变压器。在输电线路的起始端接入A、B两个理想互感器，互感器原、副线圈的匝数比分别为100：1和1：10，电压表的示数为220V，电流表的示数为5A，线路总电阻 ， 则下列说法正确的是（ ）
A、发电机输出的电功率1100kW B、线路上损耗的功率2500W C、互感器A是电流互感器，互感器B是电压互感器 D、用户使用的用电设备变多，降压变压器输出电压大小不会改变9. 如图为理想自耦变压器，其中P为变压器上的滑动触头，为滑动变阻器上的滑片，则以下说法正确的是（ ）
A、P不动，向下滑动时，一直在减小 B、不动，P逆时针转动，可使电压减小 C、不动，P顺时针转动一个小角度时，电流表读数增大 D、P顺时针转动一个小角度，同时向下滑动时，小灯泡的亮度可以不变10. 如图所示为回旋加速器示意图。D形盒上加交变电压，其间隙处产生交变电场。已知D形盒的半径为R，交变电压的周期为T，电压为U，D形盒的间隙为d，磁感应强度的大小为B，该回旋加速器为α粒子（）加速器，不计α粒子的初速度，已知质子的质量为m，元电荷为e。粒子在D形盒间隙运动的时间很短，一般可忽略，下列说法正确的是（ ）
A、该回旋加速器不能用于氘核（）的加速 B、α粒子最后从D形盒被引出的速度大小为 C、α粒子在D形盒中加速的次数 D、若考虑α粒子在D形盒间隙中运动的时间，该时间可能超过半个周期二、实验题
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11. 某学习小组在“探究变压器原、副线圈电压和匝数关系”的实验中，采用了可拆式变压器，铁芯B安装在铁芯A上形成闭合铁芯，将原、副线圈套在铁芯A的两臂上，如图所示。
(1)、下列说法正确的是（ ）A、为保证实验安全，原线圈应接低压直流电源 B、电表应置于直流电压挡 C、保持原线圈电压及匝数不变，改变副线圈的匝数，研究副线圈的匝数对输出电压的影响 D、变压器正常工作后，电能由原线圈通过铁芯导电输送到副线圈(2)、为了减少涡流的影响，铁芯应该选择____；A、整块硅钢铁芯 B、整块不锈钢铁芯 C、绝缘的铜片叠成 D、绝缘的硅钢片叠成(3)、该实验小组认真检查电路无误后，分别测出相应的原、副线圈电压值。若A、B线圈匝数分别为匝、匝，在原线圈两端依次加上不同的电压，用多用电表合适的电压挡分别测量原、副线圈两端的电压，数据如表所示：序号
1
2
3
4
5
原线圈：
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
副线圈：
0.90
1.82
2.75
3.63
4.50
利用表格中的数据在丙图中作出图像 ， 图像的斜率（保留两位有效数字）。
(4)、实验发现，图像的斜率k与不相等，原因可能为____。（填字母代号）A、原、副线圈上通过的电流发热 B、铁芯在交变磁场作用下发热 C、变压器铁芯漏磁 D、原线圈输入电压发生变化三、解答题
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12. 如图，在倾斜固定的粗糙平行导轨上端接入电动势、内阻的电源和滑动变阻器R，导轨的间距 ， 倾角。质量的细金属杆ab垂直置于导轨上，整个装置处在垂直轨道平面向下的磁感应强度的匀强磁场中图中未画出，导轨与杆的电阻不计。细杆与导轨间的动摩擦因数（最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力）。 ， ， 。调节滑动变阻器使细杆保持静止，求：
(1)、当电阻R多大时，杆ab不受摩擦力；(2)、当电阻R多大时，杆ab受到的安培力最小；(3)、当电阻R多大时，杆ab受到的安培力最大。13. 在光滑绝缘水平面上有如图所示两部分的磁场区域Ⅰ和Ⅱ（俯视），分别存在着垂直纸面向内和垂直纸面向外的宽度均为L的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。边长为L的正方形单匝金属线框在水平向右的拉力F的作用下（图中未画出）以初速进入，且能保持全过程匀速穿过磁场区域，已知线框的电阻为R，求：
(1)、线框从整体处于Ⅰ区到整体处于Ⅱ区的过程中穿过线框的磁通量的变化量；(2)、全过程中线框受到水平拉力的最大值；(3)、全过程中线框产生的焦耳热。14. 如图甲所示，两根间距为、电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角 ， 导轨底端接入一阻值为的定值电阻，所在区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面向上。在导轨上垂直于导轨放置一质量为、电阻为的金属杆，开始时使金属杆保持静止，某时刻开始给金属杆一个沿斜面向上的恒力，金属杆由静止开始运动，图乙为运动过程的图像，重力加速度。求：
(1)、匀强磁场的磁感应强度B；(2)、金属杆向上运动前2s内通过电阻R的电荷量q；(3)、前4s内电阻R产生的热量Q。15. 如图甲所示，在足够大的光滑绝缘水平面上建立xOy坐标系。y轴左侧有宽为L的匀强电场区域，电场方向平行于y轴且沿y轴正方向，匀强电场左侧有一电压为U的加速电场。一质量为电荷量为的带电小球a在A点由静止释放，加速后撤去加速电场，带电小球a由x轴上的坐标为的P点沿x轴正向进入匀强电场，之后与静止在y轴上坐标为的Q点的不带电的质量为m小球b发生弹性正碰。空间存在一圆形匀强磁场区域，磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，取磁场垂直纸面向外为正方向。时刻进入磁场的小球b始终在磁场区域内沿闭合轨迹做周期性运动。两个小球的大小完全相同且大小均可以忽略，在碰撞瞬间电荷平分，y轴左侧电场消失。试求：
(1)、匀强电场的场强大小E；(2)、小球b在圆形磁场中的运动半径r；(3)、圆形磁场区域的最小面积S。
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