江西省宜春市上高二中2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题

这是一份江西省宜春市上高二中2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题，共4页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1.如图所示，ABCD是固定的水平放置的足够长的U形导轨，整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中，在导轨上架着一根金属棒ef，在极短时间内给棒ef一个水平向右的速度，ef棒开始运动，最后又静止在导轨上，则ef在运动过程中，就导轨是光滑和粗糙两种情况相比较（ ）
A．整个回路产生的总热量相等
B．安培力对ef棒做的功相等
C．安培力对ef棒的冲量相等
D．电流通过整个回路所做的功相等
2．如图所示，三角形线框与长直导线彼此绝缘，线框被导线分成面积相等的两部分，在接通图示方向电流的瞬间，线框中感应电流的方向是（ ）
A．无感应电流B．
C．D．条件不足，无法判断
3．如图所示，条形磁铁用细线悬挂在O点。O点正下方固定一个水平放置的铝线圈。让磁铁在竖直面内摆动，下列说法中正确的是（ ）
A．在一个周期内，线圈内感应电流的方向改变2次
B．磁铁始终受到感应电流磁场的斥力作用
C．磁铁所受到的感应电流对它的作用力始终是阻力
D．磁铁所受到的感应电流对它的作用力有时是阻力有时是动力
4．如图所示，A1、A2为两只相同灯泡，A1与一理想二极管D连接，线圈L的直流电阻不计。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S后，A1会逐渐变亮
B．闭合开关S稳定后，A1、A2亮度相同
C．断开S的瞬间，A1会逐渐熄灭
D．断开S的瞬间，a点的电势比b点低
5．如图甲为电动汽车无线充电原理图，M为受电线圈，N为送电线圈。图乙为受电线圈M的示意图，磁场平行于线圈轴线方向穿过线圈。下列说法正确的是（ ）
A．当线圈N中电流恒定时，a、b两端产生恒定电压
B．当线圈N中电流随时间均匀变大时，a、b两端产生恒定电压
C．当线圈N中电流随时间均匀变小时，a、b两端电压变小
D．当线圈N中电流为正弦交流电且电流为零时，工a、b两端电压变零
6．如图所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与胶木圆盘面平行，其轴线与胶木圆盘A的轴线OO′重合。现使胶木圆盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，则( )
A．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大
B．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小
C．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小
D．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大
7、某人拟运用电磁感应的知识，通过实验寻找磁单极子。该实验仪器的主要部分是由超导体制成的如图所示的线圈。若有一磁单极子从上往下穿过超导线圈，则在超导线圈中将产生感应电流。关于感应电流方向，下列说法正确的是（ ）
A．磁单极子穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流的方向要变化
B．N磁单极子与S磁单极子分别穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流的方向相同
C．磁单极子穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流的方向不变
D．磁单极子穿过超导线圈的过程中，从上向下看，线圈中感应电流的方向始终为顺时针
二、多选题（每小题4分，共20分）
8．将一根绝缘硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈，其中大圆面积为S1，小圆面积均为S2，垂直线圈平面方向有一随时间t变化的磁场，磁感应强度大小B＝B0＋kt，B0和k均为常量，则线圈中总的感应电动势大小为( )
A．kS1 B．5kS2
C．k(S1－5S2) D．k(S1＋5S2)
9．如图所示，一边长为L、阻值为R的等边三角形单匝金属线圈abc，绕轴EF以角速度逆时针匀速转动，EF的左侧有方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，则（ ）
A．图示位置线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小
B．从图示位置转出磁场的过程中，线圈中产生逆时针方向的感应电流
C．线圈中产生的感应电动势的最大值为
D．转动一周，外力做功的功率为
10.如图所示，竖直放置的“”形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为B。质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等。金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g。金属杆( )
A．刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下
B．穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间
C．穿过两磁场产生的总热量为4mgd
D．释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于 eq \f(m2gR2,2B4L4)
11、如图所示，半径为2r的弹性螺旋线圈内有垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，磁场区域的半径为r，已知弹性螺旋线圈的电阻为R，线圈与磁场区域共圆心，则以下说法中正确的是（ ）
A．保持磁场不变，在线圈的半径由2r变到3r的过程中，线圈内有顺时针的电流
B．保持磁场不变，在线圈的半径由2r变到0.5r的过程中，线圈内有逆时针的电流
C．保持线圈半径不变，使磁感应强度随时间按B=kt变化，线圈中的电流为
D．保持线圈半径不变，使磁感应强度随时间按B=kt变化，线圈中的电流为
12、现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。如图甲所示，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室（图乙为真空室俯视图），电子在真空室中做圆周运动，从上往下看，电子沿逆时针方向运动（如图乙所示）。电磁铁线圈中电流的大小、方向可以变化，产生的感生电场使电子加速。若电磁铁产生的磁场在真空室中为匀强磁场，方向与电子运动平面垂直，磁感应强度的大小满足关系式：（k为大于零的常数），且在时有一电子从电子枪由静止释放，设电子的电荷量为e、质量为m，其运动半径为R且保持不变。则下列说法正确的是（ ）
A．电磁铁产生的磁场方向在甲图中为竖直向下
B．电子的切向加速度大小为
C．电子每转一周合外力的冲量为
D．电子每转周增加的动能为
三、填空题（每空2分，共12分）
13、图甲为课堂演示用的手摇发电机，现将此手摇发电机的输出端与电压传感器并联后接
入数据采集器，在计算机显示屏上得到如图乙所示的波形电压。
（1）研究此交变电流的波形，发现屏上出现第1个向上的“尖峰”到出现第31个向上的“尖峰”经历的时间为1，则手摇发电机线圈转动的平均角速度为________。
（2）屏上出现的电压波形不是正弦波，其原因可能是________________________。（写出一条即可）
（3）将发电机输出的电流通过变频、整流后得到如图丙所示的正弦交变电流图像，此电流的瞬时值表达式为________________。
14、一水平放置、直径为d的金属圆盘绕过其圆心O的竖直轴在竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动，盘边缘上固定一竖直的挡光片，盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过，如图甲所示。乙为光电数字计时器的示意图，光源A中射出的光可照到B中的接收器上，若A、B间的光路被遮断，显示器C上可显示出光线被遮断的时间t。圆盘直径用20分度的游标卡尺测得，结果如图丙所示（只画了部分图）；挡光片的宽度用螺旋测微器测得，结果如读数显示器图丁所示（只画了部分图）。由图可知：


（1）圆盘的直径d为___________mm；
（2）挡光片的宽度L为___________ mm；
（3）金属圆盘中心O与边缘的电压为___________。（用字母B、d、L、t表示）
四、解答题（8+6+12+14=40分）
15.（8分）交流发电机转子有10匝线圈，每匝线圈所围面积为20cm2，匀强磁场的磁感应强度为1×10-2T，匀速转动的角速度为10rad/s，线圈内电阻为1Ω，外电路电阻为4Ω．当线圈由图中实线位置匀速转动90°到达虚线位置过程中，求：
（1）通过R的电荷量q为多少？
（2）外力在这个过程中做的功是多少？
16.（6分）如图所示的电路中，已知E=20V，R1=20Ω，R2=10Ω，L是纯电感线圈，电源内阻不计，①则当S闭合电路稳定时a、b间的电压为多少？
②在断开S的瞬间，a、b间的电压为多少？
17.（12分）如图所示，在空中有一水平方向的匀强磁场区域，区域的上，下边界的间距为h，磁场的磁感应强度大小为B有一长度为L，宽度为b(b