甘肃省武威市民勤县2022-2023学年高二下学期物理6月第二次月考试题

试卷更新日期：2023-06-26 类型：月考试卷

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一、选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的4个选项中，1~8小题只有一个选项是正确的，9~11小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不选的得0分）

1. 下列说法正确的是（）

A、LC振荡电路中，当回路中电流达到最大时，电容器充电完毕 B、载波频率越高，经调制后发射出来的电磁波传播的越快 C、交警使用的酒精测试仪是一种物理传感器，是靠吹气的压力来工作 D、霍尔元件是能够把磁感应强度转换为电压的一种磁传感器

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2.
如图所示为两个同心闭合线圈的俯视图，若内线圈中通有图示的电流I₁ ，则当I₁增大时关于外线圈中的感应电流I₂的方向及I₂受到的安培力F的方向，下列判断正确的是（）

A、I₂沿顺时针方向，F沿半径指向圆心 B、I₂沿逆时针方向，F沿半径背离圆心 C、I₂沿逆时针方向，F沿半径指向圆心 D、I₂沿顺时针方向，F沿半径背离圆心

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3. 图为演示自感现象的实验电路， $A_{1} 、 A_{2}$ 为相同的灯泡，电感线圈 $L$ 的自感系数较大，且使得滑动变阻器 $R$ 接入电路中的阻值与线圈 $L$ 的直流电阻相等，下列判断正确的是（）

A、接通开关 $S$ ，灯 $A_{1}$ 立即变亮 B、接通开关 $S$ ，灯 $A_{2}$ 逐渐变亮 C、断开开关 $S$ ，灯 $A_{1} 、 A_{2}$ 逐渐熄灭 D、断开开关 $S$ ，灯 $A_{1}$ 逐渐熄灭， $A_{2}$ 闪一下再逐渐熄灭

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4. 如图所示为一个经双可控硅调节后加在电灯上的电压，正弦式交变电流的每一个二分之一周期中，前面四分之一周期被截去，则现在电灯上电压的有效值为（）

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

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5. 如图所示，在南北方向安放的条形小磁铁的正上方用细线悬挂一长直导线，当导线中通入图示的电流I后，下列说法正确的是（）

A、导线a端向里转，悬线所受的拉力大于导线所受的重力 B、导线b端向里转，悬线所受的拉力小于导线所受的重力 C、导线a端向里转，悬线所受的拉力小于导线所受的重力 D、导线b端向里转，悬线所受的拉力大于导线所受的重力

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6. 如图所示， $T$ 为理想变压器， $A_{1} 、 A_{2}$ 为理想交流电流表， $V_{1} 、 V_{2}$ 为理想交流电压表， $R_{1} 、 R_{2}$ 为定值电阻， $R_{3}$ 为光敏电阻（光照增强，电阻减小），原线圈两端接恒压正弦交流电源，当光照增强时（）

A、电压表 $V_{1}$ 示数变小 B、电压表 $V_{2}$ 示数变小 C、电流表 $A_{1}$ 示数不变 D、输送功率 $P_{1}$ 变小

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7. 当前大量使用的磁敏器件是霍尔元件与集成电路制作在一起的磁传感器，如图所示，是一种“线性”的磁敏器件，检测电流在铁芯中产生磁场，磁感应强度与检测电流 $I_{0}$ 是线性（正比）关系，霍尔元件放在铁芯的间隙中，已知霍尔元件中的导电粒子是自由电子，长为 $a$ ，宽为 $b$ ，厚度为 $d$ ，工作电流恒为 $I$ ，用电压表的示数来检测电流 $I_{0}$ 的大小是否发生变化，某时刻电压表的示数为 $U$ ，则（）

A、 $M$ 端应与电压表的“负”接线柱相连 B、霍尔元件中的电子所受洛伦兹力的大小为 $\frac{e U}{d}$ C、要提高检测灵敏度可适当增大工作电流 $I$ D、当霍尔元件尺寸和工作电流 $I$ 不变时，电压表示数变大，说明检测电流 $I_{0}$ 变小

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8. 两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则（）

A、金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→b B、金属棒的最大速度为 $v = \frac{m g R}{B^{2} L^{2}}$ C、金属棒从某位置向下运动到最低点过程与从最低点回到该位置过程，流过电阻R的电荷量相等 D、金属棒向下和上升运动经过同一位置时，速度大小相等

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9. 如图所示，虚线右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，正方形金属框电阻为 $R$ ，边长为 $L$ ，线框在外力作用下由静止开始，以垂直于磁场边界的恒定加速度 $a$ 进入磁场区域并开始计时， $t_{1}$ 时刻线框全部进入磁场．规定顺时针方向为感应电流 $i$ 的正方向，外力大小为 $F$ ，线框中电功率的瞬时值为 $P$ ，通过线框横截面的电荷量为 $q$ ，则这些量随时间 $t$ 变化的关系正确的是（）（其中 $P - t$ 图像为抛物线）

A、 B、 C、 D、

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10. 如图甲所示，两光滑平行导轨位于倾角 $θ = 30 °$ 的绝缘固定斜面上，间距为 $L$ ，底端通过导线接有一阻值为 $R$ 的定值电阻。绝缘细绳一端固定，一端连接质量为 $m$ 、长度为 $L 、$ 阻值为 $\frac{R}{2}$ 的金属棒，金属棒初始时静止在导轨上，与导轨及导线构成正方形回路，空间中存在方向垂直于导轨所在平面向上的均匀磁场，磁感应强度 $B$ 随时间 $t$ 变化的规律如图乙所示。在 $t_{0}$ 时刻，细绳刚好被拉断，金属棒沿斜面向下运动，位移为 $0.5 L$ 时速度达到最大，已知重力加速度为 $g$ ，导轨电阻不计，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，下列说法正确的是（）

A、 $0.5 t_{0}$ 时刻，细绳上的拉力大小为 $\frac{1}{2} m g + \frac{B_{0}^{2} L^{3}}{3 R t_{0}}$ B、细绳被拉断瞬间回路总电功率为 $\frac{2 B_{0}^{2} L^{2}}{3 R t_{0}^{2}}$ C、金属棒向下运动的最大速度为 $\frac{3 m g R}{4 B_{0}^{2} L^{2}}$ D、金属棒运动后位移为 $0 \sim 0.5 L$ 过程中电阻 $R$ 上产生的热量为 $\frac{1}{4} m g L - \frac{9 R^{2} m^{3} g^{2}}{32 B_{0}^{4} L^{4}}$

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11. 如图所示，有 $a 、 b 、 c 、 d$ 四个离子，它们带等量同种电荷，质量不等，有 $m_{a} = m_{b} < m_{c} = m_{d}$ 以不等的速率 $v_{a} < v_{b} = v_{c} < v_{d}$ 进入速度选择器后，有两种离子从速度选择器中射出进入 $B_{2}$ 磁场，由此可以判定（）

A、射向 $P_{1}$ 的是 $a$ 离子 B、射向 $P_{2}$ 的是 $b$ 离子 C、射向 $A_{1}$ 的是 $d$ 离子 D、射向 $A_{2}$ 的是 $c$ 离子

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二、实验题（本大题共2小题，每空2分，共16分）

12. 在用下图装置“研究闭合电路中感应电动势大小的影响因素”实验中，强磁铁固定在小车上，小车可用弹簧以不同的速度弹出，让强磁铁以不同速度穿过闭合线圈（线圈电阻可忽略不计），用光电计时器记录挡光片通过光电门的时间 $Δ t$ ，用电压传感器记录线圈在这段时间内的平均感应电动势 $E$ ，实验数据如下表：
次数
1
2
3
4
5
6
$Δ t / \times 1 0^{- 3} s$
8.206
7.486
6.286
5.614
5.340
4.462
$E / V$
0.128
0.142
0.170
0.191
0.202
0.244

(1)、实验中，每次挡光片通过光电门的时间内，线圈磁通量变化量（选填“相等”或“不相等”）；

(2)、从表中数据可得，时间 $Δ t$ 越小，线圈产生的感应电动势 $E$ （选填“越小”或“越大”）；

(3)、要通过线性图像直观反映感应电动势 $E$ 与时间 $Δ t$ 的关系，可作____图像；

A、 $E - Δ t$ B、 $E - \frac{1}{Δ t}$ C、 $\frac{1}{E} - \frac{1}{Δ t}$

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13. 某同学在“探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，

(1)、以下哪些实验器材是其所必须的____（选填字母代号）

A、学生电源 B、多用电表 C、干电池组 D、直流电压表 E、条形磁铁 F、滑动电阻器 G、可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈）

(2)、在实验过程中，下列操作正确的是____（选填字母代号）

A、为保证实验顺利进行，电源应选用低压直流电源 B、为保证多用电表的安全，应使用交流电压档测电压，并先用最大量程档试测，大致确定被测电压后再选用适当的挡位进行测量 C、实验结束后应先断开开关，再拆除多用电表，以免烧坏电表 D、因为使用电压较低，通电时可用手直接接触裸露的导线、接线柱

(3)、变压器的线圈都绕在铁芯上，为了保护器件，提高变压器的效率，途径之一是（选填“增大”或“减小”）铁芯材料的电阻率；另一途经就是用互相绝缘的薄硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯，以顶部可拆铁芯横梁为例，每片硅钢片平面应垂直于图乙中的（选填字母代号）
A．平面 $a b c d$ B．平面 $a e h d$ C．平面 $e f g h$ D．平面 $a b f e$

(4)、如图甲，当把 $12 V$ 的交变电压接在原线圈“0”和“16”两个接线柱之间，那么接“0”和“4”的副线圈的输出电压可能是____（选填字母代号）

A、 $3.5 V$ B、 $3 V$ C、 $2.7 V$

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三、解答题（本题共3小题，15．（12分）16．（10分），17．（18分）共40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。有数值计算的题，解答过程必须明确写出数值和单位，只写出最后答案不得分。）

14. 如图，某小型水电站的发电机的输出电功率为 $P = 7.2 \times 1 0^{4} W$ ，输电电压为 $U_{2} = 6 \times 1 0^{3} V$ ，输电线的总电阻为 $R = 5 Ω$ ，用户端需要的电压为 $U_{4} = 220 V$ ，升压变压器和降压变压器均为理想变压器。求：

(1)、输电线上损失的电功率 $P_{损}$ ；

(2)、降压变压器原、副线圈的匝数比 $n_{3} ： n_{4}$ ；

(3)、此输电线路最多可以让用户端多少盙“ $220 V 60 W$ ”的灯泡正常发光。

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15. 如图所示，两光滑平行长直导轨，间距为 $d$ ，放置在水平面上，磁感应强度为 $B$ 的匀强磁场与导轨平面垂直，两质量都为 $m$ 、电阻都为 $r$ 的导体棒 $L_{1} 、 L_{2}$ 垂直放置在导轨上，与导轨接触良好，两导体棒距离足够远， $L_{1}$ 静止， $L_{2}$ 以初速度 $v_{0}$ 向右运动，不计导轨电阻，忽略感生电流产生的磁场，从开始到最终稳定的全过程中，求：

(1)、导体棒 $L_{1}$ 的最终速度和 $L_{1}$ 中产生的焦耳热；

(2)、通过导体棒横截面的电量。

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16. 如图，在平面直角坐标系 $x O y$ 中，直角三角形区域 $A B C$ 内存在垂直纸面向里的匀强磁场，线段 $C O = O B = L ， θ = 30 °$ ；第三象限内存在垂直纸面的匀强磁场（图中末画出），过 $C$ 点放置着一面与 $y$ 轴平行的足够大荻光屏 $C D$ ；第四象限正方形区域 $O B F E$ 内存在沿 $x$ 轴正方向的匀强电场。一电子以速度 $v_{0}$ 从 $x$ 轴上 $P$ 点沿 $y$ 轴正方向射入磁场，恰以 $O$ 点为圆心做圆周运动且刚好不从 $A C$ 边射出磁场；电子经 $y$ 轴进入第三象限时速度与 $y$ 轴负方向成 $60 °$ 角，到达菼光屏时速度方向恰好与菼光屏平行。已知电子的质量为 $m$ ，电荷量的绝对值为 $e$ ，不计电子的重力。求：

(1)、 $P$ 点距 $O$ 点的距离；

(2)、电子在电场中的运动时间；

(3)、区域 $A B C$ 内的磁感应强度 $B_{1}$ 与第三象限内的磁感应强度 $B_{2}$ （磁场方向垂直于纸面向里）的大小之比。

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次数	1	2	3	4	5	6
$Δ t / \times 1 0^{- 3} s$	8.206	7.486	6.286	5.614	5.340	4.462
$E / V$	0.128	0.142	0.170	0.191	0.202	0.244