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睢宁县第一中学2021-2022学年高二下学期3月学情检测
物理试题
试卷满分：100分 考试时间：75分钟
一、单项选择题:共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（　　）
A. 电磁波和机械波一样依赖于介质传播
B. 电磁波中每一处电场强度和磁感应强度总是互相垂直的，且都与波的传播方向垂直
C. 麦克斯韦首先预言并证明了电磁波的存在
D. 频率为的电磁波在真空中传播时，其波长为600m
2．如图所示为电视接收过程示意图，其工作过程顺序正确的是（　　）
A．解调——放大——调谐——显示
B．调谐——放大——解调——显示
C．调谐——解调——放大——显示
D．放大——调谐——解调——显示
3. 钳形电流测量仪的结构图如图所示，其铁芯在捏紧扳手时会张开，可以在不切断被测载流导线的情况下，通过内置线圈中的电流值I和匝数n获知载流导线中的电流大小I0，则关于该钳形电流测量仪的说法正确的是（ ）
A. 该测量仪可测量直流电的电流
B. 载流导线中电流大小I0=I/n
C. 若钳形部分铁芯没有完全闭合，测量出的电流将小于实际电流
D. 若将载流导线在铁芯上多绕几匝，钳形电流测量仪的示数将变小
4. 如图所示，单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。时开关S打到b端，时回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则（ ）
A. 回路的周期为0.02s
B. 回路的电流最大时电容器中电场能最大
C. 时线圈中磁场能最大
D. 时回路中电流沿顺时针方向
5.人体生命活动包含一系列的生物电活动，这些生物电对环境的电磁波非常敏感，因此，电磁辐射可以对人体造成影响和损害。《环境电磁波卫生标准》等法规规定：当电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）不超过0.15W/m2时，对人体没有任何影响。某办公区域内采用如图所示的无线路由器，若它的电磁辐射功率是7.5W，则人体与该装置的安全距离至少为（　　）
A．2.0m B．3.0m C．4.0m D．6.0m
6. 如图所示，有两个完全相同的灯泡A、B，A与一自感线圈L相连接，B与一定值电阻相连，线圈L的直流电阻阻值与定值电阻R的阻值相等，下列说法正确的是（　　）
A. 开关闭合瞬间A、B两灯一起亮
B. 开关断开瞬间B灯会闪亮一下，A灯不会闪亮一下
C. 开关闭合稳定后A灯比B灯亮
D. 断开开关瞬间，流过A灯的电流方向不变
7. 如图所示，有一个边界为正三角形的匀强磁场区域，边长为a，磁感应强度方向垂直纸面向里，一个导体矩形框的长为、宽为，平行于纸面沿着磁场区域的轴线匀速穿越磁场区域，导体框中感应电流的正方向为逆时针方向，以导体框刚进入磁场时为t = 0时刻，则导体框中的感应电流随时间变化的图像是( )
A. B.
C. D.
8. 如图所示电路中，电源电压u＝311sin 100πt(V)，A、B间接有“220 V，440 W”的电暖宝、“220 V，220 W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝．下列说法正确的是(　)
A. 交流电压表的示数为311 V
B. 电路要正常工作，保险丝的额定电流不能小于3 A
C. 电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍
D. 1 min抽油烟机消耗的电能为1.32×103J
9. 我国新能源汽车产业的高速增长使得市场对充电桩的需求越来越大，解决充电难题已经刻不容缓。无线充电的建设成本更低，并且不受场地限制等因素的影响，是解决充电难的途径之一。如图所示是某无线充电接收端电流经电路初步处理后的I-t图象，其中负半轴两段图像为正弦函数图像的一部分，则该交变电流的有效值为（　　）
A. B. C. 3A D.
10. 如图所示，电路中的变压器为理想变压器，U为正弦式交变电压，R为变阻器，R1、R2是两个定值电阻，A、V分别是理想电流表和理想电压表，则下列说法正确的是（ ）
A. 闭合开关S，电流表示数变大、电压表示数变大
B. 闭合开关S，电流表示数变小、电压表示数变大
C. 开关S闭合时，变阻器滑片向左移动的过程中，电流表、电压表示数均变小
D. 开关S闭合时，变阻器滑片向左移动的过程中，电流表、电压表示数均变大
11. 如图所示，间距为L的两根平行金属导轨弯成“L”形，竖直导轨面与水平导轨面均足够长，整个装置处于竖直向上大小为B的匀强磁场中。质量均为m、阻值均为R的导体棒ab、cd均垂直于导轨放置，ab导体棒在竖直导轨的左侧。两导体棒与导轨间动摩擦因数均为μ，当导体棒cd在水平恒力作用下以速度v0沿水平导轨向右匀速运动时，释放导体棒ab，它在竖直导轨上匀加速下滑。某时刻将导体棒cd所受水平恒力撤去，经过一段时间，导体棒cd静止，此过程流经导体棒cd的电荷量为q（导体棒ab、cd与导轨间接触良好且接触点及金属导轨的电阻不计，已知重力加速度为g），则下列判断错误的是（　　）
A. 导体棒cd受水平恒力作用时流经它的电流
B. 导体棒ab匀加速下滑时的加速度大小
C. 导体棒cd在水平恒力撤去后它的位移为
D. 导体棒cd在水平恒力撤去后它产生的焦耳热为
非选择题:共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分；有数字计算时，答案中必须明确写出数字和单位。
12. （共15分，每空3分）如图为“研究电磁感应现象”的实验装置。
（1）将图中所缺的导线补接完整______；
（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有：(选填“向左偏”“向右偏”）
①将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将________；
②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针________；
（3）在做“研究电磁感应现象”实验时，如果副线圈两端不接任何元件，则副线圈电路中将__________。
A．因电路不闭合，无电磁感应现象
B．有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势
C．不能用楞次定律判断感应电动势方向
D．可以用楞次定律判断感应电动势方向
(4)根据实验探究，可以总结出感应电流产生的条件为____________；
13. (6分）如图甲所示，用粗细均匀的导线制成的一个单匝正方形金属框，现被一根绝缘丝线悬挂在竖直平面内处于静止状态，已知金属框的质量为m=0.5kg，边长L=1m，金属框的总电阻为R=2Ω，金属框的下半部分处在方向垂直框面向里的有界磁场中（磁场均匀分布），上半部分在磁场外，磁场的磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，重力加速度为g=10m/s2，求：
（1）0～5s内，金属框产生感应电流大小；
（2）t =2 s时绳子所受拉力大小。
14.(9分） 发电机转子是100匝边长为20cm的正方形线圈，将它置于B=0.05T的匀强磁场中，绕着垂直于磁场方向的轴以的角速度转动，转动开始时线圈平面与磁场方向平行，已知线圈的电阻为2，外电路的电阻为8，试求：
（1）交变电流的电流瞬时值表达式；
（2）如保持转子匀速转动，外力每分钟需要对转子所做的功；
（3）从计时开始，线圈转过 的过程中，通过外电阻的电荷量；
15.(10分） 发电机输出电压为220V，输出功率为44kW，两条输电线的总电阻为，求：
(1)用户得到的电压和电功率各是多少；
(2)如果发电站先用变压比为1：5的升压变压器将电压升高，经同样的输电线路后，再经过5：1的降压变压器降压后供给用户，则用户得到的电功率和电压又各是多少？
16. （16分）如图所示，足够长的固定平行金属导轨MN、PQ间距L＝1m，底端接有阻值R＝1Ω的电阻，导轨倾角θ＝37°。一质量m＝1kg的金属棒通过跨过轻质定滑轮的绝缘细线与质量M＝1kg的重锤相连，左端细线连接金属棒中点且与导轨平行，不计一切摩擦。金属棒电阻r＝2Ω（其他电阻均不计），金属棒始终与导轨垂直且接触良好，整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度的大小B＝2T，已知重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6。一开始将金属棒置于斜面底端，将重锤由静止释放，当重锤下降高度为h=4.5m时速度达到最大，求：
（1）金属棒的最大速度v；
（2）重锤由静止到最大速度这个过程中，电阻R产生的焦耳热Q；
（3）金属棒达到最大速度后，磁感应强度发生变化使回路中不产生感应电流，则磁感应度随时间变化表达式。
【参考答案】
单项选择题：共11题，每题4分，共44分
1、B 2、C 3、C 4、C 5、A 6、D 7、D 8、B 9、A 10、C 11、D
二、非选择题
12、（15分，每空3分）
（1）.
（2）①向右偏 ②向左偏 （3）BD (4) 闭合回路的磁通量发生改变
13、（6分）
【答案】（1）0.5A；（2）3N
【解析】
（1）0～5s内，金属框产生的感应电动势为
其中
金属框产生感应电流大小为
（2）t=2s时金属框受到向上的安培力大小为
此时绳子所受拉力大小为
T=mg-F
解得
T=3N
14、（9分）
【答案】（1）i= ；（2）1200π2J=1.19×104J ；（3）0.01C
【解析】
（1）交流电的最大值为
Em=NBSω=100×0.05×0.2×0.2×=20πV
最大电流
Im=
可得到交变电流的瞬时表达式为
i= ；
（2）外力每分钟需要对转子所做的功
=1.19×104J
从计时开始，线圈转过的过程中，通过外电阻的电量
q=Δt= =0.01C
15、（10分）
【答案】(1)120V，24kW；(2)43200W，216V
【解析】
(1)输电电流
A
损失电压
V
损失功率
故用户得到的电压
用户得到的功率
(2)设输电电压为，则
解得
V
所以输电电流为
A
此时线路上损失电压
V
损失功率
W
故用户得到的功率
43200W
降压变压器输入电压
V
又
V
即用户此时得到的电压为216V。
16、（16分）
【答案】（1）3m/s；（2）3J；（3）
【解析】
（1）金属棒达到最大速度时沿导轨方向受力平衡，有
其中安培力
由闭合电路欧姆定律知
感应电动势为
联立求解得
v=3m/s
（2）由能量守恒得
电阻R产生的焦耳热Q为
联立解得
Q=3J
（3）金属棒刚达到最大速度时，闭合回路的磁通量为
设t时间后回路的磁通量为，则
其中
由于回路中不产生感应电流，则回路磁通量不发生变化，有
联立求得

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