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长征中学2024学年第二学期高二物理期中考试（等级考）
（试题卷）
（满分100分，完卷时间60分钟，g取）
一、单选题
1. 关于磁场和磁感线的描述，正确的说法是（　　）
A. 磁场的方向就是放在该点的一小段通电直导线电流的方向
B. 在磁场强的地方磁感线较密
C. 沿磁感线方向，磁场逐渐减弱
D. 磁感线是磁场中真实存在的一些曲线，可以通过实验来模拟
2. 法国物理学家安培发现了关于电流周围产生的磁场方向问题的安培定律，根据安培定律，下列各图中，已标出电流I和磁感应强度B的方向，其中正确的是（　　）
A. B. C. D.
3. 一个人站在阳台上，以相同的速率把三个质量相同的小球分别竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出，直到三球落地，不计空气阻力，则三球（ ）
A. 运动时间相同 B. 落地动量相同 C. 落地动能相同 D. 重力冲量相同
4. 如图，把一重力不计的通电直导线放在蹄形磁铁的正上方，导线可以自由转动，当导线中通入水平向右的电流I时，导线的运动情况是（从上往下看）（　　）
A. 逆时针方向转动，同时下降
B. 逆时针方向转动，同时上升
C 顺时针方向转动，同时下降
D. 顺时针方向转动，同时上升
5. 正电子是电子的反粒子，与电子质量相同、带等量正电荷。在云室中有垂直于纸面的匀强磁场，从P点发出两个电子和一个正电子，三个粒子运动轨迹如图中1、2、3所示。下列说法正确的是（　　）
A. 磁场方向垂直于纸面向外
B. 轨迹1对应的粒子运动速度越来越大
C. 轨迹3对应的粒子是正电子
D. 轨迹2对应的粒子初速度比轨迹3的小
6. 如图所示，a、b、c三个线圈是同心圆，b线圈上连接有直流电源和开关K，则下列说法正确的是（　　）
A. K闭合电路稳定后，在断开K的一瞬间，线圈c中有感应电流，线圈a中没有感应电流
B. K闭合电路稳定后，在断开K的一瞬间，线圈a中有感应电流，线圈c中没有感应电流
C. 在K闭合一瞬间，线圈a中有逆时针方向的瞬时电流，有扩张趋势
D. 在K闭合的一瞬间，线圈c中有顺时针方向的瞬时电流，有收缩趋势
7. 如图，两金属棒ab、cd分别置于两个异名磁极之间，组成闭合回路。能使cd棒受到向下磁场力的情况是（　　）
①磁极I为S极，磁极Ⅲ为S极，ab棒向左运动
②磁极I为S极，磁极Ⅲ为S极，ab棒向右运动
③磁极I为N极，磁极Ⅲ为N极，ab棒向左运动
④磁极I为N极，磁极III为N极，ab棒向右运动
A. ①②④ B. ①②③④ C. ②④ D. ①③
8. 如图甲所示，螺线管匝数，横截面积，螺线管导线电阻，电阻。螺线管内部区域可视为存在水平方向的匀强磁场，以水平向右为正方向，磁感应强度大小随时间变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A. 通过电阻的感应电流方向从到
B. 回路中感应电流逐渐增大
C. 电阻两端的电压为
D. 内回路中的电流为
9. 如图所示，一质量为、边长为的闭合的正方形金属线框位于有界匀强磁场的上方，线框的下边离磁场的上边界的高度为，磁场的宽度刚好等于线框的边长，线框由静止开始自由下落（不计空气阻力），结果线框以恒定的速率匀速穿越匀强磁场区域。若线框从更高的地方由静止释放，则穿越磁场的过程中，关于线框产生的焦耳热，正确的有（　　）
A. B. C. D. 无法判断
10. 如图所示的实验电路中，L是自感线圈，R为定值电阻，电源内阻不可忽略。t=0时闭合开关S，一段时间后断开开关，则电流传感器所记录的电流i随时间t变化的图像可能为（　　）
A. B. C. D.
11. 图甲是使用220V正弦交变电源的手机无线充电装置，其工作原现如乙所示。其中S为探测开关，如果手机支持无线快充，则S与1接通，此时送电线和受电线圈的数比N1:N2=3:1,手机两端的电压为9V，充电功率为27W；送电线所接的电阻为R=40Ω，若把装置线圈视为理想变压器，下列说法正确的是（　　）
A. 快速充电时，ab间输入功率为220W
B. 快速充电时，受电线圈两端电压约为73.3V
C. 快速充电时，ab端与手机两端端电压比为3:1
D. 快速充电时，送电线圈和受电线圈电流比为3:1
12. 绿色环保低碳出行已经成为一种时尚，新能源汽车越来越受市民的喜爱，正在加速“驶入”百姓家，某家用交流充电桩的供电电路如图所示。已知总电源的输出电压为U1=250V，输电线的总电阻r=20Ω，变压器视为理想变压器，其中升压变压器原副线圈的匝数比为n1：n2=1：8，汽车充电桩的额定电压为U4=220V，额定功率为9.5kW。当汽车以额定电压充电时，下列说法中正确的是（　　）
A. 通过输电线的电流为5A
B. 电源的输出功率为10.5kW
C. 输电线因发热而损失功率为输送功率的4%
D. 降压变压器原、副线圈的匝数之比为100：11
二、填空题（每空2分，共26分）
13. 如图所示，有一通电直导线MN，其右侧有一边长为L的正方形线圈，导线与线圈在同一平面内，且导线与边平行，距离为L。导线中通以如图方向的电流，当线圈绕边转过的过程中，线圈中产生感应电流的方向为________方向（选填“顺时针”或“逆时针”）；当线圈绕边转过角度________时，穿过线圈中的磁通量最小。
14. 如图，光滑绝缘水平面上一正方形线圈以某初速度滑过一有界匀强磁场。磁场宽度大于线圈宽度。线圈滑入和滑出磁场的过程中，通过线圈横截面的电量分别为和，产生的焦耳热分别为和，则______，______（均选填“<”、“=”或“>”）。
15. 100匝矩形线圈在匀强磁场中绕其垂直于磁场的一边匀速转动，产生如图所示的电动势。可知线圈转动的角速度__________rad/s。穿过线圈的磁通量最大值_________Wb（保留两位有效数字），此时的电动势值_________V。
16. 如图所示，振荡电路中振荡电流的周期为，自振荡电流沿逆时针方向达到最大值时开始计时，当时，电容器正处于___________状态（选填“充电”或“放电”），这时电容器的上极板___________（选填“带正电”或“带负电”）。
17. 一艘帆船在湖面上顺风行驶，在风力的推动下做速度的匀速直线运动，已知：该帆船在匀速行驶的状态下突然失去风的动力，帆船在湖面上做匀减速直线运动，经过8秒钟才能恰好静止，该帆船的帆面正对风的有效面积为，帆船的总质量M约为600kg，当时的风速。若假设帆船在行驶的过程中受到的阻力始终恒定不变，那么由此估算：帆船受到风的推力大小______N；空气的密度约为______。（两空均保留3位有效数字）
18. 电磁减震器是利用电磁感应原理的一种新型智能化汽车独立悬架系统，图为其简化的原理图，该减震器由绝缘滑动杆及固定在杆上的多个相互紧靠的相同矩形线圈组成，滑动杆及线圈的总质量，每个矩形线圈abcd匝数匝，电阻值，ab边长，bc边长，该减震器在光滑水平面上以初速度向右进入磁感应强度大小、方向竖直向下的匀强磁场中，磁场范围是够大，不考虑线圈个数变化对减震器总质量的影响，则刚进入磁场时减震器的加速度大小为__________，滑动杆上至少需安装________个线圈才能使减震器完全停下来.
三、解答题（共26分，19题第一问2分，其它小题每题4分）
19. 如图所示，一小型发电机内有n＝100匝矩形线圈，线圈面积，线圈电阻可忽略不计。在外力作用下矩形线圈在B＝0.10T匀强磁场中，以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴逆时针转动，发电机线圈两端与的电阻构成闭合回路。（取3）
（1）判断如图所示位置线圈中的电流方向；
（2）写出从中性面开始计时电动势瞬时值表达式；
（3）线圈匀速转动10s，求电流通过电阻R产生的焦耳热。
20. 悟乘坐地铁上学所使用的交通卡如图（a），内部含有一个7匝的感应线圈。刷卡的原理可简化为如图（b）所示，线圈内的磁场可视作匀强磁场，磁感应强度为B（垂直纸面向内为正）。地铁站闸机发出磁场信号的B-t变化规律如图（c）所示，线圈中会产生相应的电信号。每匝线圈面积均为，线圈的总电阻，线圈所连接的芯片的电阻，其余部分电阻不计。求：
（1）0.2s时刻，电阻R上电流的方向；
（2）0.05s时刻，线圈产生的感应电动势的大小；
（3）00.4s内，电阻R产生的焦耳热；
（4）0.40.5s内，通过电阻R电荷量。
长征中学2024学年第二学期高二物理期中考试（等级考）
（试题卷）
（满分100分，完卷时间60分钟，g取）
一、单选题
【1题答案】
【答案】B
【2题答案】
【答案】C
【3题答案】
【答案】C
【4题答案】
【答案】A
【5题答案】
【答案】D
【6题答案】
【答案】C
【7题答案】
【答案】D
【8题答案】
【答案】D
【9题答案】
【答案】A
【10题答案】
【答案】D
【11题答案】
【答案】A
【12题答案】
【答案】A
二、填空题（每空2分，共26分）
【13题答案】
【答案】 ①. 顺时针 ②. 或（n=1，2，3…）
【14题答案】
【答案】 ①. = ②. >
【15题答案】
【答案】 ①. ②. ③. 0
【16题答案】
【答案】 ①. 充电 ②. 带正电
【17题答案】
【答案】 ①. 375 ②. 1.25
【18题答案】
【答案】 ①. 20 ②. 13
三、解答题（共26分，19题第一问2分，其它小题每题4分）
【19题答案】
【答案】（1）电流方向为DCBAD；（2）；（3）
【20题答案】
【答案】（1）N流向M；（2）；（3）；（4）

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