安徽省蚌埠市皖北私立联考2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试题

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1、下列说法中正确的是（ ）
A．电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度不一定为零
B．运动电荷在磁场中某处不受洛伦兹力作用则该处的磁感应强度一定为零
C．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量，数值上等于把单位电荷量的负电荷从电源正极移动到电源负极非静电力做的功
D．磁场中某点磁场的强弱，用一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值表征
2、在电磁感应现象中，下列说法正确的是 （ ）
A. 感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反
B. 闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流
C. 闭合线框放匀强磁场中做切割磁感线运动，一定产生感应电流
D. 感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化
3、如图所示，三根相互平行的长度为L的固定长直导线a、b、c两两等距，截面构成等边三角形，均通有电流I。a中电流方向与c中的相同，与b中的相反。已知b中的电流在a导线位置处产生的磁场的磁感应强度大小为B0，则( )
A．b、c中电流在a导线处产生的合磁场的磁感应强度为0
B．b、c中电流在a导线处产生的合磁场的磁感应强度大小为2B0
C．a导线受到的安培力大小为B0IL
D．a导线受到的安培力大小为eq \r(3)B0IL
4、如图所示电路中，灯泡A，B的规格相同，电感线圈L的自感系数足够大且电阻可忽略。下列说法正确的是
A．开关S由断开变为闭合时，A，B同时变亮，之后亮度都保持不变
B．开关S由断开变为闭合时，B先亮，A逐渐变亮，最后A，B一样亮
C．开关S由闭合变为断开时，A，B闪亮一下后熄灭
D．开关S由闭合变为断开时，A闪亮一下后熄灭，B立即熄灭
5、如图所示，在磁感应强度大小为的匀强磁场中，有长为的导体棒恰好能架在金属框架上并以的速度向右滑动，导体棒与金属框架始终垂直且接触良好。磁场方向垂直金属框架平面向外，电阻，导体棒的电阻，其他电阻不计。下列说法正确的是（ ）
A．感应电动势的大小为
B．导体棒上的电流方向从B到A
C．电路的总电阻为
D．通过导体棒的电流是
6、质量为m、电荷量为q的小物块，从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向里的匀强磁场中，磁感应强度为B，如图所示。若带电小物块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下面说法中正确的是（ ）
A．小物块一定带正电
B．小物块在斜面上运动时做匀加速直线运动
C．小物块在斜面上运动时做加速度增大、而速度也增大的变加速直线运动
D．小物块在斜面上下滑过程中，当小物块对斜面压力为零时的速率为
7、1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路，B线圈与开关S，电流表G组成另一个回路。如图所示，通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件。关于该实验下列说法正确的是
A．闭合开关S的瞬间，电流表G中有的感应电流
B．闭合开关S的瞬间，电流表G中有的感应电流
C．闭合开关S后，在增大电阻R的过程中，电流表G中有的感应电流
D．闭合开关S后，在增大电阻R的过程中，电流表G中有的感应电流
二、多选题（每题6分，共18分。漏选得3分，错选多选0分）
8、关于磁场的应用，下列说法正确的是（ ）
A．图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器示意图，要使粒子获得的最大动能增大，可增大D型盒半径
B．图乙是电磁流量计示意图，当ab间电压增大时（其它条件都不变），说明流量增大了
C．图丙是速度选择器示意图，不考虑重力的带电粒子只要，无论粒子的电性正负，电量大小、也无论从P点还是Q点水平进入，都可以匀速直线通过速度选择器
D．图丁是质谱仪结构示意图，粒子打在底片上的位置离狭缝越远，说明粒子的比荷越大
9、如图所示，直线上方存在着范围足够大的匀强磁场，在边界上的点垂直于磁场且垂直于边界方向同时发射两个相同的粒子1和2，其中粒子1经过点，粒子2经过点。已知、、三点在一条直线上，且，不计粒子的重力及粒子间的相互作用，下列判断正确的是（ ）
A．两个粒子的速率之比 B．两个粒子的速率之比
C．两个粒子同时经过点和点 D．粒子2在磁场中运动的时间较长
10、图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为理想交流电流表．线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间变化的图象如图乙所示．已知发电机线圈电阻为10 Ω，外接一只阻值为90 Ω的电阻，不计电路的其他电阻，则（ ）
A．电流表的示数为0.31 A
B．线圈转动的角速度为100π rad/s
C．0.01 s时线圈平面与磁场方向平行
D．在线圈转动一周过程中，外电阻发热约为0.087 J
三、实验题（每空2分，共20分）
11、小雨同学用图甲的实验装置“研究电磁感应现象”。闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下。
(1)闭合开关稳定后，将滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，灵敏电流计的指针 （填“向左偏转”、“向右偏转”或“不偏转”）；
(2)如图乙所示，R为光敏电阻，其阻值随着光照强度的加强而减小。金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧。当光照减弱时，从左向右看，金属环A中电流方向 （填“顺时针”或“逆时针”），金属环A将向 （填“左”或“右”）运动，并有 （填“收缩”或“扩张”）的趋势。
12、为了精密测量一金属丝的电阻率：
（1）如图甲所示，先用多用表×1Ω挡粗测其电阻为 Ω，然后用螺旋测微器测其直径为 mm，游标卡尺测其长度为 cm．
（2）为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：
A．电压表V（量程3V，内阻约为15kΩ；量程l5V，内阻约为75 kΩ）
B．电流表A（量程0.6A，内阻约为1Ω；量程3A，内阻约为0.2 Ω）
C．滑动变阻器R1（0～5Ω，1A）
D．滑动变阻器R2（0～2000Ω，0.1 A）
E．1.5V的干电池两节，内阻不计
F．电阻箱
G．开关S，导线若干
为了测多组实验数据，则上述器材中的滑动变阻器应选用（填“R1”或“R2”） ．
请在虚线框内设计最合理的电路图并完成实物图乙的连线 ．
四、计算题（共34分）
13、（本题10分）如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n＝1 000匝，线圈面积S＝200 cm2，线圈的电阻r＝1 Ω，线圈外接一个阻值R＝4 Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直于线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，求：
（1）前4 s内的感应电动势的大小及电阻R上消耗的功率；
（2）前5 s内的平均感应电动势.
14、（本题12分）如图所示，边长为L的等边三角形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，d、e分别为、边的中点，a点左侧有两平行正对极板（两极板间有恒定电压）两极板中心分别开有小孔O、，且O、、a、b在同一直线上。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，若粒子自孔O由静止释放，恰好从e点飞出磁场，不计粒子所受重力。
（1）求两极板间的电压U；
（2）若粒子恰好从d点飞出磁场，求粒子从孔O进入平行极板时的初动能。
（本题12分）如图(a)所示，足够长的光滑平行金属导轨JK、PQ倾斜放置，两导轨间距离为L=l.0 m，导轨平面与水平面间的夹角为θ=30°，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨的J、P两端连接阻值为R=3.0Ω的电阻，金属棒ab垂直于导轨放置并用细线通过光滑定滑轮与重物相连，金属棒ab的质量m=0.20 kg，电阻r=0.50 Ω，重物的质量M=0.60 kg，如果将金属棒和重物由静止释放，金属棒沿斜面上滑的距离与时间的关系图像如图(b)所示，不计导轨电阻，g=10 m/s2。求：
（1）磁感应强度B的大小；
（2）在0.6 s内通过电阻R的电荷量；
（3）在0.6 s内电阻R产生得热量。