2023山东省学情高二下学期3月联考试题物理（B）含答案

山东学情高二3月联合考试

物理试题B

时间：90分钟 分值：100分

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。

1. 下列符合物理学史实的是（　　）

A. 奥斯特发现了电磁感应现象，梦圆磁生电

B. 楞次通过大量实验，得到了判定感应电流方向的方法

C. 法拉第发现了电流的磁效应

D. 法拉第最先发现决定感应电动势大小的规律，即法拉第电磁感应定律

2. 假设一个力单独作用效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力，以下概念的建立方法与合力相同的是（　　）

A. 瞬时速度 B. 交流电的有效值

C. 电场强度 D. 磁通量

3. 交流发电机的示意图如图所示，当线圈ABCD绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动时，电路中产生的最大电流为，已知线圈转动的周期为T，下列说法正确的是（　　）

A. 图示位置磁通量最大，磁通量的变化率最大

B. 图示位置电流最大，方向为A→B

C. 从图示位置开始经过，电流方向将发生改变

D. 从图示位置开始经过时，电动势达到最大值

4. 如图所示，a、b是平行的金属导轨，匀强磁场垂直导轨平面，c、d是分别串有电压表和电流表的金属棒，它们与导轨接触良好，当c、d以相同的速度向右运动时，下列说法正确的是（　　）

A. 两表均无读数

B. 两表均有读数

C. 电流表有读数，电压表无读数

D. 电流表无读数，电压表有读数

5. 一长直导线通以如图所示的大小、方向都变化的电流，以向右为正方向。在导线正下方有一断开的圆形线圈，两端分别记为a、b，则（　　）

A. 时刻a点电势最高 B. 时刻a点电势最高

C. 时刻a点电势最高 D. 时刻a点电势最高

6. 如图，灯泡的灯丝电阻为2Ω，电池电动势为2V，内阻不计，线圈的自感系数很大，先合上开关K，稳定后突然断开K，则下列说法正确的是（　　）

A. 若线圈电阻可以忽略，灯泡会突然亮一下再逐渐熄灭

B. 若线圈电阻可以忽略，灯泡会逐渐熄灭

C. 若线圈电阻为2Ω，灯泡会闪亮一下再逐渐熄灭，且灯泡中电流方向与K断开前方向相反

D. 若线圈电阻为2Ω，灯泡会逐渐熄灭，且灯泡中电流方向与K断开前方向相同

7. 如图所示，在水平面上固定着两条足够长的平行光滑金属导轨，导轨间连接定值电阻为R（其余电阻不计），导轨间距为L，匀强磁场垂直于导轨所在的平面向下，磁感应强度大小为B。金属杆与导轨接触良好。现给金属杆瞬间冲量作用，获得水平初速度并向右滑动，不考虑空气阻力，在运动过程中，回路电流、加速度大小、通过回路的电量、位移大小，分别用I、a、q、x表示，则下图中错误的是（　　）

A.  B.

C.  D.

8. 某同学设计了飞船登陆地外星球的电磁阻尼缓冲装置，其模拟器如图所示。模拟器由船舱主体、光滑导轨、缓冲弹簧、绝缘缓冲底座、绝缘缓冲底座上的线圈以及固定在船舱主体上的超导线圈（图中未画出）组成。其中导轨固定在船舱主体下端，绝缘缓冲底座上的线圈为竖直绕在绝缘底座上的单匝闭合线圈，超导线圈产生水平方向的磁场。已知绝缘底座与地面接触后速度迅速减为零，导轨与线圈接触良好，则关于电磁阻尼缓冲装置分析正确的是（　　）

A. 船舱主体下端MN必须是导体，不能与导轨绝缘

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

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9. 如图所示，一无限长通电直导线竖直固定，一质量为0.2kg金属小球，以大小、方向与直导线成60°的初速度斜向上抛出，已知速度方向与直导线在同一竖直面内。若不考虑空气阻力，则关于小球运动过程的说法正确的是（　　）

A. 小球受到的磁场力方向水平向左

B. 小球受到的磁场力方向与速度方向相反

C. 小球中产生的电能最多为0.3J

D. 小球中产生的电能最多为0.4J

10. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比是50：1，P是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻，其余电阻不计。从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的正弦交变电压。下列说法正确的是（　　）

A. 单刀双掷开关与a连接，电压表的示数为4.4V

B. 单刀双掷开关与a连接，时，电流表示数为零

C. 单刀双掷开关由a拨向b，原线圈的输入功率变大

D. 单刀双掷开关由a拨向b，副线圈输出电压的频率为50Hz

11. 神舟十二号乘组在与香港大中学生进行的天地连线中，聂海胜示范了太空踩单车。太空自行车是利用电磁力增加阻力的一种体育锻炼器材。某同学根据电磁学的相关知识，设计了这样的单车原理图：其中圆形结构为金属圆盘，当航天员踩脚踏板时，金属圆盘随之旋转。则下列设计中可行的方案有（　　）

A. 金属圆盘全部处于匀强磁场B中

B. 金属圆盘处于与其同心的环形匀强磁场B中

C. 金属圆盘的一半处于匀强磁场B中

D. 金属圆盘处于有矩形边界的匀强磁场B中

12. 如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角为的斜面上，导轨电阻不计，导轨所在空间被分成区域I和II，两区域的边界与斜面的交线为MN，I中的匀强磁场方向垂直斜面向下，II中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小相等。在区域I中，将质量为m的金属棒放在ab导轨上，ab能静止在导轨上不下滑。然后，在区域II中，将质量也为m的光滑金属棒cd放在导轨上，cd由静止开始下滑。已知cd在滑动过程中始终处于区域II的磁场中，ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则下列说法正确的是（　　）

A. 金属棒ab与导轨间的动摩擦因数

B. 金属棒ab与导轨间的摩擦力先减小后增大

C. 金属棒ab有可能沿斜面向上运动

D. 金属棒cd最终匀速运动

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13. 图示为“探究感应电流方向的规律”实验时所用电路

（1）闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么闭合开关后将线圈A迅速插入线圈B时，灵敏电流计指针将________；接着将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动，灵敏电流计指针_______。（均填“向左偏”“向右偏”或“不偏”）

（2）某同学在完成实验后未断开开关，也未把A、B两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路时突然被电击了一下，则被电击是在拆除____________（选填“A”或“B”）线圈所在电路时发生的，分析可知，要避免电击发生，在拆除电路前应_____________（选填“断开开关”或“把A、B线圈分开放置”）。

14. 某兴趣小组用如图甲所示的可拆变压器进行“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验。

（1）下列说法正确是___________。

A． 变压器工作时，通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈

B． 变压器工作时在原线圈上将电能转化磁场能，在副线圈上将磁场能转化为电能

C． 理想变压器的输入功率等于输出功率，没有能量损失

D． 变压器副线圈上不接负载时，原线圈两端电压为零

（2）实际操作中将电源接在原线圈的“0”和“800”两个接线柱之间，测得副线圈的“0”和“400”两个接线柱之间的电压为3.0V，则可推断原线圈的输入电压可能为___________。

A． 3V         B． 5.3V             C． 6.0V             D． 6.2V

（3）图乙为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与一理想变压器的原线圈连接；一可变电阻R与该变压器的副线圈连接，原、副线圈的匝数分别为、。在交流电源的电压有效值不变的情况下，调节可变电阻R的过程中，当=___________时，R获得的功率最大。

15. 风力发电是绿色电能的主要供应地之一，其发电、输电简易模型如图所示，已知风轮机叶片转速为每秒z转，通过转速比为1：n的升速齿轮箱带动发电机线圈高速转动，发电机线圈面积为S，匝数为N，匀强磁场的磁感应强度为B，时刻，线圈所在平面与磁场方向垂直，发电机产生的交变电流经过理想变压器升压后，输出电压为U。忽略线圈电阻，求：

（1）发电机产生电动势的瞬时值表达式；

（2）升压变压器原、副线圈的匝数比。

16. 某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机的输出功率为36kW，输出电压为500V，先后经过升压变压器和降压变压器传输到用户。设输电线的总电阻为10Ω，要求输中线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，用户需要的电压为220V，不计变压器的能量损耗。试求：

（1）升压变压器的输出电压；

（2）升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比。

17. 如图甲所示，相距为的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PO水平放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，导轨的M、P两端连接一阻值为的电阻，质量为，电阻为的金属棒ab垂直于导轨放置且接触良好，，现将水平外力F作用在ab棒上。0~5s，在变力F控制下金属棒ab保持静止。5s后保持不变，且金属棒开始运动并始终与导轨垂直。测得ab棒开始运动至达到最大速度的过程中，流过电阻R的总电荷量为，不计导轨的电阻，求：

（1）0~5s内ab棒的电流大小和方向；

（2）ab棒运动过程中的最大速度；

（3）ab棒从开始运动至获得最大速度的过程中，距导轨MP的最大距离；

（4）ab棒从开始运动至获得最大速度过程中，电阻R上产生的焦耳热量。

18. 如图所示，在水平直线MN上方存在着范围足够大的匀强磁场区，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面（水平）。磁场下方有一质量为m的正方形金属线框abcd，边长为L，总电阻为R，开始时线框的ad边和MN重合，即位置1。现对线框施加瞬间作用，使之获得竖直向上的初速度，先后经过位置2（刚好完全进入磁场）、最高点3后，下落并经过位置4（bc边刚好与MN重合）、位置5（刚好完全掉出磁场）。已知由4到5过程中线框速度恒定，在2位置的速度大小为1位置速度的一半，整个过程中线框始终受到大小恒定的空气阻力f的作用，重力加速度为g。线框平面始终保持竖直，为了便于描述，图中并未将位置1、2、3、4、5标在同一竖直线上。试求：

（1）由4到5匀速下落过程中速度v的大小；

（2）ad边向上运动刚过MN边界瞬间，线框的加速度a大小；

（3）由1到2的时间t；

（4）定性地画出由1到5过程的图像。（选竖直向上为速度的正方向）

山东学情高二3月联合考试

物理试题B

时间：90分钟 分值：100分

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。

【1题答案】

【答案】D

【2题答案】

【答案】B

【3题答案】

【答案】D

【4题答案】

【答案】A

【5题答案】

【答案】D

【6题答案】

【答案】A

【7题答案】

【答案】B

【8题答案】

【答案】C

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

【9题答案】

【答案】AC

【10题答案】

【答案】ACD

【11题答案】

【答案】CD

【12题答案】

【答案】D

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

【13题答案】

【答案】    ①. 向右偏    ②. 向左偏    ③. A    ④. 断开开关

【14题答案】

【答案】    ①. BC    ②. D    ③.

【15题答案】

【答案】（1）；（2）

【16题答案】

【答案】（1）3000V；（2）升压变压器原副线圈的匝数比为：，降压变压器原副线圈的匝数比为：

【17题答案】

【答案】（1），从b指向a；（2）；（3）2.4m；（4）

【18题答案】

【答案】（1）；（2）；（3）；（4）见详解