福建省漳州市平和正兴学校2023-2024学年高二下学期第一次月考（4月）物理试卷（原卷版+解析版）

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第I卷
一、选择题：本大题共8小题，1-4每小题4分，5-8每小题6分，共40分。1-4在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。5-8在每小题给出的四个选项中，有两项符合题目要求，错选得零分，少选得3分。
1. 英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发涡旋电场。如图所示，一个半径为r的绝缘光滑细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场，环上套一电荷量为q的带正电的小球。已知磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，若小球从静止释放，在环上运动两圈回到初位置时的动能是（ ）

A. 0B. C. D.
2. 图为洛伦兹力演示仪的结构简图，励磁线圈中的电流产生垂直纸面向外的匀强磁场，调节励磁线圈中的电流可以改变磁场的强弱。电子枪发射的电子，其出射速度与磁场方向垂直，调节电子枪上的加速电压可以控制电子的速度大小，下列说法正确的是（ ）

A. 电子在磁场中做匀速圆周运动
B. 电子在磁场中运动，洛伦兹力对电子做正功
C. 只调节电子枪的加速电压，可以改变电子做圆周运动的周期
D. 只增大励磁线圈中电流，可以使电子运动径迹的半径增大
3. 霍尔效应传感器应用很广泛，可以用来测量磁场、位移、电流、转速等。如图所示霍尔传感器上面有一小磁体，霍尔元件材料为长方体，产生的霍尔电压为后表面电势高．下列说法正确的是（ ）
A. 当变阻器滑动触头向左滑动，霍尔电压将减小
B. 霍尔电势差高低与霍尔元件的长宽高都有关系
C. 霍尔元件中电流I的载流子一定是正电荷定向运动形成的
D. 若传感器上面磁体向上移动，霍尔电压将减小
4. 如图所示，新能源汽车由地面供电装置（主要装置是发射线圈，并直接连接家用电源）将电能传送至轿车底部的感应装置（主要装置是接收线圈，并连接充电电池），对车载电池进行充电．则（ ）
A. 增大发射线圈与接收线圈的间距，接收线圈中感应电流的频率不变
B. 发射线圈和接收线圈的磁通量变化率相等
C. 为了保护接收线圈不受损坏，可在接收线圈下再加装一个金属护板
D. 增大发射线圈与接收线圈的间距，发射线圈与接收线圈两端电压之比不变
5. 如图（a）所示，扬声器中有一线圈处于磁场中，当音频电流信号通过线圈时，线圈带动纸盆振动，发出声音。俯视图（b）表示处于辐射状磁场中的线圈（线圈平面即纸面），磁场方向如图中箭头所示。在图（b）中（ ）
A. 当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里
B. 当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外
C. 当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里
D. 当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外
6. 如图所示，含理想变压器的电路中，a、b端接电流有效值恒为10A的正弦式交流电，原线圈电路中有定值电阻R1、R2，副线圈电路中定值电阻R3和滑动变阻器R4串联，已知，滑动变阻器R4的最大阻值也为R0，原副线圈的匝数比为，则在滑动变阻器滑片P从最下端缓慢向上滑动至最上端的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表的示数逐渐增大
B. R1与R3电阻两端的电压之比始终为
C. 整个电路中消耗的总功率在增大
D. 变压器副线圈两端的电压逐渐变大
7. 如图甲为电能输送示意图，变压器均为浮型变压器，升压变压器原、副线圈匝数比为1：100。其输入电压如图乙所示，输电线的总电阻为100Ω，降压变压器原、副线圈匝数比为100：1，其副线圈接一火警报警系统，其中R1为定值电阻，R2为热敏电阻，当温度升高时，R2阻值变小。电压表V可显示加在报警器上的电压（报警器未满出）。未发生火情时，升压变压器的输入功率为750kW。下列说法中正确的是（ ）
A. 未发生火情时，降压变压器制线图输出的电压为311V
B. 未发生火情时，输电线上损耗的功率为90kW
C. 当R2所在处发生火情时，R1两端电压减小
D. 当R2所在处发生火情时，电压表V示数变大
8. 如图（a）所示，质量为M右侧带有固定挡板的平板车乙静止在光滑水平地面上，挡板的厚度可忽略不计，质量为m的物块甲（可视为质点）由平板车的中点处以初速度4m/s向右运动，此后甲、乙运动的图像如图（b）所示，其中为甲乙第一次碰撞时刻，之后甲乙一起匀速向右运动。整个过程甲始终未离开乙。已知甲、乙之间的动摩擦因数为，重力加速度，忽略甲、乙碰撞过程中的机械能损失，下列说法正确的是（ ）
A M=2m
B.
C. 甲乙相对滑动的总路程为1.2m
D. 若乙车长，最终甲距离乙右端0.3m
第II卷
二、非选择题：本大题共8小题，共60分。
9. LC 电路在电容器充电过程中，电容器的电容_________，线圈中的磁场能_________。（选填“不变”，“增加”或“减小”）。
10. 如图所示，一理想变压器原线圈接在电压的正弦交变电流中，副线圈接“，”的灯泡，灯泡正常发光，则原、副线圈的匝数比为_______，若在副线圈上再并联一个相同的灯泡，原线圈中的输入功率为_______。
11. 如图，正方形导线框处于匀强磁场中，磁场方向垂直框平面，磁感应强度随时间均匀增加，变化率为k，导体框质量为m、边长为L，总电阻为R，在恒定外力F作用下由静止开始运动，导体框在磁场中的加速度大小为______，导体框中感应电流为______。

12. 某同学用如图甲所示的装置验证动量定理，实验过程中部分实验步骤如下：
（1）将一遮光条固定在滑块上，用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，游标卡尺如图乙所示，则遮光条的宽度_______mm。
（2）滑块离开弹簧一段时间后通过光电门，光电门测得遮光条的挡光时间为，可得弹簧恢复形变的过程中滑块的速度大小为______m/s。
（3）将一与轻弹簧相连的压力传感器固定在气垫导轨左端，一光电门安装在气垫导轨上方，用滑块将弹簧压缩一段距离后由静止释放，压力传感器显示出弹簧弹力F随时间t变化的图像如图丙所示，根据图丙可求得弹簧对滑块的冲量大小为______。（计算结果保留2位有效数字）
13. 某一热敏电阻的阻值R随温度变化的图线如图甲所示，现要利用该热敏电阻组装一个报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60℃时，系统报警。提供的器材有：热敏电阻报警器（内阻很小，流过的电流超过Ic时就会报警，Ic约为10mA，流过的电流超过20mA时，报警器可能损坏），电阻箱（最大阻值为999.9Ω），直流电源（输出电压为18V，内阻不计），滑动变阻器（最大阻值为2000Ω），单刀双掷开关一个，导线若干。

（1）由甲图可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而_______（选填“增大”或“减小”）；
（2）按乙图所示的电路图组装电路，并按照下列步骤调节此报警系统；
①电路接通前，滑动变阻器的滑片应置于_______（选填“a”或“b”）端附近；
②若已知该热敏电阻在60℃时阻值为650.0Ω。则根据实验要求，先将电阻箱调到一固定的阻值，这一阻值为_______Ω；
③将开关向_______（填“c”或“d”）端闭合，缓慢移动滑动变阻器滑片，直至报警器开始报警。
（3）保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另-端闭合，报警系统即可正常使用。
14. 如果感应电动势由导体切割磁感线产生，又应该如何分析求解呢？如图所示，两条相距50cm的光滑平行金属导轨位于同一水平面内，左端接一阻值为0.5Ω的电阻，一根与导轨垂直的金属棒ab置于两导轨上。整个装置置于磁感应强度为0.5T的匀强磁场中。线框平面、金属棒速度方向均与磁场方向垂直。假定导体ab以4m/s的速度向右做匀速运动。不计金属棒及导轨的电阻，求：
(1)金属棒中感应电动势的大小及方向；
(2)金属棒受到的安培力的大小及方向。
15. 如图所示是一台质谱仪的工作原理图，电荷量均为+q、质量不同的离子飘入电压为U0的加速电场，其初速度几乎为零。这些离子经加速后通过狭缝O沿着与垂直磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，最后打在底片上，已知ON水平，放置底片的区域MN=L，且OM=L。某次测量发现MN中左侧区域MQ损坏，检测不到离子，但右侧区域QN仍能正常检测到离子。在适当调节加速电压后，原本打在区域MQ的离子即可在区域QN检测到。求：
（1）原本打在MN中点P的离子质量m；
（2）离子在磁场中运动时间t；
（3）为使原本打在P点的离子能打在QN区域，求加速电压U的调节范围。
16. 如图所示，间距为L的水平光滑固定平行导轨左端接一电动势为E、内阻为r的电源。右端紧靠倾角为的光滑绝缘斜面顶端，质量为m、长度为L、电阻为R的金属棒ef垂直导轨放置。闭合开关后，金属棒在由两导轨电流形成的磁场作用下开始运动，已知导轨电流形成的磁场的磁感应强度与电流的关系为（为常数）方向垂直导轨平面。在斜面的上端放置一个U型刚性金属框abcd，每条边的长度均为L，质量均为m、电阻均为R，开始时被锁定。开始时被锁定。整个斜面处在垂直斜面向上的磁场中，磁感应强度大小随着沿斜面向下的x轴位置而逐渐增大，大小关系为（为常数）。加速后的金属棒ef在导轨末端通过转向装置速度方向由水平变为沿斜面向下，但速度大小不变。金属棒转向后与刚解除锁定的金属框发生碰撞，碰后粘在一起组成正方形金属框，金属框恰好沿斜面匀速下滑。不考虑导轨电阻及金属棒和金属框中电流产生的磁场，重力加速度为g,
（1）求开关闭合瞬间金属棒加速度的大小；
（2）求金属框沿斜面匀速下滑速度的大小;
（3）求电源提供的总能量。