重庆市荣昌中学2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题试卷（Word版附解析）

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一、单选题（每小题4分，共28分）
1．有“中国天眼”美誉的FAST是目前世界最大口径的射电望远镜，它是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置。下列关于电磁波的说法正确的是（ ）
A．电磁波在真空中也能传播
B．电磁波能传播信息，不能传播能量
C．射线的波长比红外线的波长更长
D．麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在
2．传感器的功能与人的视觉、听觉、触觉、嗅觉等功能相似。不只在科研领域，在人们的日常生活中，也会用到传感器以实现某种功能。下图中关于传感器的应用，说法正确的是（ ）
A．干簧管是利用电磁感应的原理控制电路的通断的
B．机器人“眼睛”利用了光传感器
C．红外测温仪向人体发射红外线，从而测量人体温度
D．火灾报警器是通过感知温度触发报警的
3．如图所示，两相邻的宽均为20cm的匀强磁场区域，磁场方向分别垂直纸面向里和垂直纸面向外，一位于纸面内、边长为10cm的正方形导线框以垂直于磁场边界的恒定速度v=10cm/s通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻t=0，规定线框中电流逆时针方向为正方向．则下列绘出的表示线圈中感应电流i随时间t变化规律正确的是（ ）
B．
C． D．
4．如图所示的电路图中，L为直流电阻不为0的电感线圈。下列说法正确的是（ ）
A．闭合瞬间，A立即发光
B．断开瞬间，A立即熄灭
C．闭合瞬间和断开瞬间，流过A中电流方向相同
D．闭合，电路稳定后，A中电流一定小于L中电流
5．如图是学生常用的饭卡内部实物图，其由线圈和芯片组成电路，当饭卡处于感应区域时，刷卡机会激发变化的磁场，从而在饭卡内线圈中产生感应电流来驱动芯片工作，已知线圈面积为S，共n匝，某次刷卡时，线圈平面与磁场垂直，且全部处于磁场区域内，在感应时间t0内，磁感应强度方向向外且由0均匀增大到B0，此过程中（ ）
A．线框中磁通量变化率为
B．线框中产生周期性变化的顺时针方向的感应电流
C．线框中感应电动势大小为
D．边所受安培力方向向左
6．如图所示，图1为速度选择器，图2为磁流体发电机，图3为回旋加速器，图4为质谱仪。下列说法正确的是（ ）
A．图1中电子、质子能够沿直线通过速度选择器的条件是
B．图2磁流体发电机中，B点电势比A点电势高
C．图3要增大某种粒子的最大动能，可减小磁场的磁感应强度
D．图4中不同离子经过质谱仪偏转半径之比等于粒子的比荷之比
7．如图所示，磁感应强度大小为B的匀强磁场中，匝数为n、边长为L的正方形线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，其角速度为ω，线圈总电阻为r，则（ ）
A．理想电流表的示数为
B．线圈转动一周产生的热量为
C．线圈转动过程中的最大电流为
D．当线圈与中性面的夹角为时，线圈产生的瞬时电动势为
二、多选题（每小题5分，共15分）
8．下列说法中正确的是（ ）
A．运动电荷在某处不受洛伦兹力作用，则该处的磁感应强度一定为零
B．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，但电荷运动方向不一定与磁场方向垂直
C．洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的速度
D．运动电荷在A点受到的洛伦兹力比在B点大，A点磁感应强度可能小于B点磁感应强度
9．风力发电是一种绿色清洁能源。其发电原理可简化如图甲所示，风轮转动带动内部的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动。产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示，发电机线圈内阻为10Ω，外接一只电阻为90Ω的灯泡，不计电路的其他电阻，则（ ）
A．t=0.005s时穿过线圈的磁通量为零
B．t=0.01s时穿过线圈的磁通量变化率最大
C．灯泡两端的电压为18V
D．每秒内电流方向改变100次
10．如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，原线圈一侧接一输出电压有效值恒为的正弦交流电源，电阻、、、的阻值相等。下列说法正确的是（ ）
A．S断开时，图中电压
B．S闭合前后，消耗的电功率之比为
C．S闭合后，、、消耗的电功率相同
D．S闭合前后，两端电压之比为7：9
三、实验题（11题共6分，12题共8分）
11．某兴趣小组在探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素
（1）图a中，将条形磁铁从图示位置先向上后向下移动一小段距离，出现的现象是 。
A．灯泡A、B均不发光 B．灯泡A、B交替短暂发光
C．灯泡A短暂发光、灯泡B不发光 D．灯泡A不发光、灯泡B短暂发光
（2）通过实验得知：当电流从图b中电流计的正接线柱流入时指针向右偏转；则当磁体 （选填“向上”或“向下”）运动时，电流计指针向右偏转。
（3）为进一步探究影响感应电流方向的因素，该小组设计了如图c的电路。
（4）若图c电路连接正确，在闭合开关前滑动变阻器滑片应移至最 （选填“左”或“右”）端。
12．某同学利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性，制作了一个简易的汽车低油位报警装置。
（1）该同学首先利用多用电表欧姆“×100”挡粗测该热敏电阻在常温下的阻值，示数如图甲所示，则此时热敏电阻的阻值为RT= Ω。
（2）该同学为了进一步探究该热敏电阻阻值随温度变化的关系，设计了如图乙所示的实验电路，定值电阻R0=2.0kΩ，则在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于最 （选填“左”或“右”）端；在某次测量中，若毫安表A1的示数为2.25mA，A2的示数为1.50mA，两电表可视为理想电表，则热敏电阻的阻值为 kΩ。并绘制出热敏电阻单位长度阻值随温度变化关系的丙图。
（3）该同学利用此热敏电阻设计的汽车低油位报警装置如图丁所示，其中电源电动势E=6.0V，定值电阻R=1.8kΩ，长为=50cm的热敏电阻下端紧靠在油箱底部，不计报警器和电源的内阻。已知流过报警器的电流I ≥2.4mA时报警器开始报警，若测得报警器报警时油液内热敏电阻的温度为30°，油液外热敏电阻的温度为70°，由此可知油液的警戒液面到油箱底部的距离约为 cm。
四、解答题（13题共12分，14题共14分，15题共17分）
13．如图所示，相距为的两条水平虚线间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。一质量为、电阻为、边长为的正方形金属框从磁场上方某处自由下落，之后匀速进入磁场区域，重力加速度g取，求：
（1）金属框自由下落的高度h；
（2）穿过磁场区域的过程中，金属框中产生的焦耳热Q。
14．如图所示，长方形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，AB边长为l，AD边足够长，一质量为m，电荷量为+q的粒子从BC边上的О点以初速度垂直于BC方向射入磁场，粒子从A点离开磁场，速度方向与直线AB成30°角，不计粒子重力。求：
（1）OB的长度；
（2）磁场的磁感应强度大小B；
（3）粒子在磁场中经历的时间。
15．如图甲所示为某小型水电站的发电机示意图，已知正方形线圈边长，匝数匝，线圈电阻不计；线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，转速；已知电动势最大值。
（1）求发电机中匀强磁场的磁感应强度大小；
（2）从线圈在图甲所示位置开始计时，写出感应电动势随时间变化的函数表达式；
（3）如图乙所示，将发电机通过升压变压器升压后向远处输电，发电机的输出功率为200kW，输电线的总电阻为4Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V，要求在输电线上损失的功率控制在10kW，则、的原副线圈匝数比和分别为多少？