上海市名校2023-2024学年高二下学期3月质量监控考物理试卷

试卷更新日期：2024-05-31 类型：月考试卷

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一、单项选择题（共40分，1-8每小题3分，9-12每小题4分）

1. 关于感应电流，下列说法中正确的是（　　）

A、只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生 B、穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生 C、线框不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流 D、只要电路的一部分作切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流

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2. 在电磁感应现象中，下列说法中正确的是（）

A、穿过电路的磁通量有变化时，电路中就会产生感应电流 B、感应电流的磁场方向总是跟原磁场方向相反 C、感应电动势的大小与直导线运动的速度成正比 D、感应电动势大小与直导线垂直切割磁感线的速度成正比

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3. 关于磁通量，下列说法正确的是（）

A、磁通量不仅有大小而且有方向，是矢量 B、在匀强磁场中，a线圈面积比b线圈面积大，则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b线圈的大 C、磁通量大，磁感应强度不一定大 D、把某线圈放在磁场中的M、N两处，若放在M处的磁通量比在N处的大，则M处的磁感应强度一定比N处的大

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4. 如图所示，有一正方形闭合线圈，在足够大的匀强磁场中运动。下列四个图中能产生感应电流的是（）

A、 B、 C、 D、

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5. 如图所示，A，B都是很轻的铝环，分别吊在绝缘细杆的两端，杆可绕中间竖直轴在水平面内转动，环A是闭合的，环B是断开的．若用磁铁分别接近这两个圆环，则下面说法正确的是：

A、磁铁N极接近A环时，A环被吸引， B、磁铁N极远离A环时，A环被排斥，而后随磁铁运动 C、磁铁N极接近B环时，B环被排斥，远离磁铁运动 D、磁铁的任意一磁极接近A环时，A环均被排斥

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6. Wb/m²为磁感应强度的单位，它和下面哪一个单位相同（）

A、N/（A·m） B、N·A/m C、N·A/m² D、N/（A·m²）

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7. 如图所示，挂在弹簧下端的条形磁铁在闭合线圈上端振动，空气阻力不计，则磁铁振动过程中（　　）。

A、磁铁的振动幅度不变 B、磁铁的振动幅度逐渐增大 C、线圈中产生大小改变、方向不变的感应电流 D、线圈中产生大小和方向都改变的感应电流

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8. 如图所示，两个相同的灯泡L₁、L₂ ，分别与定值电阻R和自感线圈L串联，自感线圈的自感系数很大，电阻值与R相同，闭合电键S，电路稳定后两灯泡均正常发光。下列说法正确的是（　　）

A、闭合电键S后，灯泡L₂逐渐变亮 B、闭合电键S后，灯泡L₁、L₂同时变亮 C、断开电键S后，灯泡L₁ 、L₂都逐渐变暗 D、断开电键S后，灯泡L₁逐渐变暗，L₂立即熄灭

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9. 穿过闭合回路的磁通量 $Φ$ 随时间 $t$ 变化的图像分别如图的（a）、（b）、（c）、（d）所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是（　　）

A、图（a）中回路产生的感应电动势恒定不变 B、图（b）中回路产生的感应电动势一直在变大 C、图（c）中回路在 $0 ∼ t_{1}$ 时间内产生的感应电动势大于在 $t_{1} ∼ t_{2}$ 时间内产生的感应电动势 D、图（d）中回路产生的感应电动势一直变小

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10. 如图所示，一质量为 $m$ 、边长为 $L$ 的闭合的正方形金属线框位于有界匀强磁场的上方，线框的下边离磁场的上边界的高度为 $h$ ，磁场的宽度刚好等于线框的边长 $L$ ，线框由静止开始自由下落（不计空气阻力），结果线框以恒定的速率匀速穿越匀强磁场区域。若线框从更高的地方由静止释放，则穿越磁场的过程中，关于线框产生的焦耳热 $Q$ ，正确的有（　　）

A、 $Q > 2 m g L$ B、 $Q = 2 m g L$ C、 $Q < 2 m g L$ D、无法判断

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11. 交流发电机在工作时的电动势的瞬时值为 $e = E_{m} s i n ω t$ ，若将其线圈的转速提高1倍，其他条件不变，则电动势的有效值变为（　　）。

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

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12. 如图 $(a)$ 所示，圆形线圈 $P$ 静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同线圈 $Q ， P$ 和 $Q$ 共轴， $Q$ 中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图 $(b)$ 所示， $P$ 所受的重力为 $G$ ，桌面对 $P$ 的支持力为 $N$ ，则（　　）。

A、 $t_{1}$ 时刻 $N < G$ B、 $t_{2}$ 时刻 $N > G$ C、 $t_{3}$ 时刻 $N = G$ D、 $t_{4}$ 时刻 $N < G$

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二、多项选择题（共10分，每小题5分，选不全得3分）

13. 如图，足够长的平行金属导轨竖直放置，导轨顶端连接电阻R ，下半部有匀强磁场垂直穿过，质量为m的金属杆可贴着光滑导轨保持水平地向下滑行，金属杆从磁场上方 $A B$ 处由静止释放，进入磁场恰好作匀速运动，下述说法正确的是

A、金属杆从 $A B$ 下方某处静止释放，进入磁场也作匀速运动 B、金属杆从 $A B$ 下方某处静止释放，进入磁场先加速，后作匀速运动 C、金属杆从 $A B$ 上方某处静止释放，进入磁场先减速，后作匀速运动 D、金属杆从 $A B$ 上方某处静止释放，进入磁场先加速，后作匀速运动

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14. 如图所示装置中，线圈 $L_{1}$ 和 $L_{2}$ 缠绕在硅钢片制成的铁芯上，两导体杆分别放在如图所示的磁场中。导体杆 $c d$ 原来静止。当导体杆 $a b$ 做如下哪些运动时， $c d$ 杆将向右移动（　　）

A、向右匀速运动 B、向右加速运动 C、向左加速运动 D、向左减速运动

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三、填空题（共18分，每空3分）

15. 如图所示，abcd为一单匝矩形导线框，边长 $a b = 10 c m 、 b c = 20 c m$ ，该导线框的一半位于具有理想边界、磁感应强度 $B = 0.1 T$ 、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，若导线框绕通过 $a b$ 边的轴转过 $4 5^{∘}$ 和 $9 0^{∘}$ 时的磁通量分别是、。

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16. 正弦交流电是由闭合线圈在匀强磁场中匀速转动产生的。线图中感应电动势随时间变化的规律如图所示。感应电动势的有效值为 $V$ ；在 $0 ∼ 0.03 s$ 时间内闭合线圈中的感应电动势表达式为V。

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17. 如图所示，将边长为 $L$ 、总电阻为 $R$ 的正方形闭合线圈从磁感应强度为 $B$ 的匀强磁场中以速度 $v$ 匀速拉出（磁场方向垂直线圈平面）。则线圈放出的热量 $Q =$ ；通过导线截面的电荷量 $q =$ 。

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四、综合题（共32分）

18. 已知一灵敏电流计，当电流从正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转，现把它与线圈串联接成下图所示电路，当条形磁铁按如图所示情况运动时，以下判断正确的是：（）

A、甲图中电流表偏转方向向右 B、乙图中磁铁下方的极性是N极 C、丙图中磁铁的运动方向向下 D、丁图中线圈的绕制方向从上往下看为顺时针方向

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19. 某个学生在做验证楞次定律的实验时，其操作步骤如下∶
①把蓄电池、开关、滑线变阻器和线圈A串联成一个电路
②把电流表和线圈B串联成另一个电路
③接通开关，给线圈 $A$ 通电，观察线圈A绕向，并记下线图A中电流的方向
④把线圈 $A$ 插入线图 $B$ 中，停一会再拔出来，当线圈 $A$ 在插入和拔出的过程中，以及停在线圈B中时，观察电流表的指针有无偏转，并记下指针偏转方向
⑤改变线圈A中的电流方向，按步骤③、④重作实验，观察电流表的指针有无偏转，并记下指针偏转方向
这个同学想根据上述实验记录验证楞次定律，但他在实验步骤中有重要的遗漏，所漏掉的重要实验步骤是。如果一位学生在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么闭合电键后，将原线圈迅速插入副线圈的过程中，电流计指针将向偏；原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向电阻增大的方向移动时，电流计指针将向偏。

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20.
电磁缓冲装置
2022年4月16日上午，被称为“感觉良好”乘组的神舟十三号结束太空出差，顺利回到地球。为了能更安全着陆，现设计师在返回舱的底盘安装了4台电磁缓冲装置。电磁缓冲装置的主要部件有两部分∶（1）缓冲滑块，外部由高强度绝缘材料制成，其内部边缘绕有闭合单匝矩形线圈 $a b c d$ ；（2）返回舱，包括绝缘光滑缓冲轨道 $M N 、 P Q$ ，缓冲轨道内存在稳定匀强磁场，方向垂直于整个缓冲轨道平面。当缓冲滑块接触地面时，滑块立即停止运动，此后线圈与返回舱中的磁场相互作用，直至达到软着陆要求的速度，从而实现缓冲。现已知缓冲滑块竖直向下撞向地面时，返回舱的速度大小为 $v_{0}$ ， 4台电磁缓冲装置结构相同，如图所示，为其中一台电磁缓冲装置的结构简图，线圈的电阻为 $R ， a b$ 边长为 $L$ ，返回舱质量为 $m$ ，磁感应强度大小为 $B$ ，重力加速度为 $g$ ，一切摩擦阻力不计。

(1)、返回舱下降过程中 $a b$ 杆两端端的电势高， $a b$ 两端电势差为。

(2)、下列关于电磁阻尼缓冲装置分析中正确的是（　　）

A、磁场方向反向后不能起到阻尼的作用 B、只增加导轨长度，可能使缓冲弹簧接触地面前速度为零 C、只增加磁场的磁感应强度，可使缓冲弹簧接触地面前速度减小 D、只增加闭合线圈电阻，可使缓冲弹簧接触地面前速度减小

(3)、缓冲滑块着地时，求返回舱的加速度 $a$ .

(4)、假设缓冲轨道足够长，线圈足够高，试分析返回舱的运动情况及最终软着陆的速度 $v$ 。

(5)、若返回舱的速度大小从 $v_{0}$ 减到 $v$ 的过程中，经历的时间为 $t$ ，求该过程中返回舱下落的高度 $h$ 和每台电磁缓冲装置中产生的焦耳热 $Q$ 。（结果保留 $v$ ）。

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