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大名高二12月月考物理试卷
满分：100 时间：75分钟
一、单选题（每题4分，共28分）
1．如图所示为一簇磁感线，磁感线均为直线，上下两侧的磁感线关于水平磁感线对称，两点关于水平磁感线也对称，两点为磁场中的另外两点。下列说法正确的是（　　）
A．四点中点的磁场最强
B．两点的磁感应强度相同
C．若在点放一小磁针，小磁针静止时N极指向左侧
D．同一段通电导线分别放在两点，则导线在点所受的作用力较大
2．如图所示，无限长通电直导线与右侧的矩形导线圈ABCD在同一平面内，线圈的AB边与直导线平行。现用外力使线圈向直导线靠近且始终保持AB边与直导线平行，在AB边靠近直导线的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．线圈内产生的感应电流方向是ABCDA
B．直导线对AB边和CD边的安培力等大反向
C．直导线对AD边和BC边的安培力等大同向
D．直导线在线圈内部产生的磁场方向为垂直于线圈所在平面向外
3．通过某用电器的电流和时间的关系图像如图所示（前半个周期为正弦波形的），则该交变电流的有效值为（　　）
A．A B．5A C．4A D．A
4．速度选择器的示意图如图所示，电场强度E和磁感应强度B相互垂直。一电荷量为q的带正电粒子以速度v从该装置的左端沿水平方向射入后，沿直线匀速运动直至射出，忽略粒子重力的影响，下列说法正确的是（　　）
A．若仅使粒子带的电荷量增多，则粒子将向下偏转
B．若仅使粒子带的电荷量减少，则粒子将向下偏转
C．粒子的速度大小
D．若仅使粒子带的电荷由正变负，则粒子一定发生偏转
5．在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为电阻可忽略不计的自感线圈，E为电源，S为开关。关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是（　　）
A．合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a、b同时缓慢熄灭
B．合上开关，a先亮，b后亮；断开开关，a、b同时熄灭
C．合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a先熄灭，b后熄灭
D．合上开关，a、b同时亮；断开开关，b先闪亮一下后缓慢熄灭，a缓慢熄灭
6．如图所示，两倾角为的光滑平行导轨，质量为的导体棒垂直放在导轨上，整个空间存在竖直向上的匀强磁场。现导体棒中通有由到的恒定电流，使导体棒恰好保持静止。已知平行导轨间距为，导体棒中电流为，重力加速度大小为，忽略一切摩擦，则此时磁感应强度的大小为（　　）
A． B． C． D．
7．图甲为一台小型发电机的示意图，单匝线圈绕轴转动，若从某位置开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示，已知发电机线圈内阻为r，外接灯泡的电阻为9r，下列说法正确的是（　　）
A．线圈是从垂直中性面位置开始计时的
B．电动势表达式为
C．电流方向每秒改变50次
D．灯泡两端电压的最大值为5.4V
二、多选题（每题6分，部分选对得3分，错选不得分，共18分）
8．如图所示，一个发电系统的输出电压恒为250V，输送功率为1×105W。通过理想变压器向远处输电，所用输电线的总电阻为8Ω，升压变压器T1原、副线圈匝数比为1：16，下列说法正确的是（　　）
A．升压变压器副线圈两端的电压U2=2×103V
B．输电线损失的电压为3.8×103V
C．输电线损失的电压为200V
D．输电线损失的功率为5×103W
9．如图所示为一半径为的圆形区域匀强磁场，在点沿半径方向射入一速率为的带电粒子，带电粒子从点飞出磁场，速度偏角为60°，不考虑带电粒子的重力，下列说法正确的是（ ）
粒子带负电
粒子在磁场运动的轨迹半径为
粒子在磁场中运动的时间为
粒子在磁场中运动的时间为
10．如图甲所示，匝的线圈（图中只画了2匝），线圈面积，电阻，其两端与一个的电阻相连，线圈内有垂直纸面向里的磁场，以垂直纸面向里为磁场的正方向，其磁感应强度B按图乙所示规律变化，在0.10s时间内，下列说法正确的是（ ）
A．流经电阻R的电流方向由b到a B．电阻R两端的电压大小为10V
C．电阻R产生的焦耳热为0.192J D．通过电阻R的电荷量为0.02C
三、实验题（每空2分，共12分）
11．在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，某同学采用了如图所示的可拆式变压器进行研究，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。

（1）对于实验过程，下列说法正确的有 ；
A．本探究实验采用了控制变量法
B．测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡”
C．使用多用电表测电压时，先用最大量程挡试测，再选用适当的挡位进行测量
D．因为实验所用电压较低，通电情况下可用手接触裸露的导线、接线柱
（2）若变压器是理想变压器，电源接变压器原线圈“0”、“8”接线柱，副线圈接“0”、“4”接线柱，当副线圈所接电表的示数为6.0V，则原线圈的输入电压应为 ；
A．18.0V B．12.0V C．5.0V D．3.0V
（3）该同学组装变压器时忘记将铁芯闭合进行实验，当原副线圈匝数比为8∶1，原线圈接12.0V交流电压，则测量副线圈的交流电压表的实际读数可能是 ；
A．0V B．9.60V C．1.50V D．0.65V
12．甲、乙、丙三位同学利用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。
（1）如图，甲同学在断开开关时发现灵敏电流计指针向右偏转，下列操作中同样能使指针向右偏转的有 。
A．闭合开关
B．开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动
C． 开关闭合时将线圈从线圈中拔出
D．开关闭合时将线圈倒置再重新插入线圈中
（2）如图，乙同学将条形磁铁从线圈上方由静止释放，使其笔直落入线圈中，多次改变释放高度，发现释放高度越高，灵敏电流计指针偏转过的角度越大。该现象说明了线圈中 （选填“磁通量”“磁通量变化量”或“磁通量变化率”）越大，产生的感应电流越大。
（3）丙同学用图所示的装置来判断感应电流的方向。他使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极进行确认，某次测量时发现多用电表指针几乎没有偏转，说明此时黑表笔接触的是二极管的 （选填“正极”或“负极”）。
四、解答题（13题12分，14题14分，15题16分，共42分）
13．（12分）如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距L＝0.5m，导轨平面与水平面夹角θ＝30°，N、Q两端和M、P两端分别接R＝4Ω的相同定值电阻。一根金属棒ab垂直导轨放置，棒ab的两端与导轨始终接触良好，整个装置处于垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B＝4T的匀强磁场中，金属棒ab在平行于导轨向上、大小为F＝4N的拉力作用下，由静止沿导轨开始向上运动x＝0.6m时达到最大速度。已知金属棒ab的质量m＝0.4kg，电阻r＝2Ω，重力加速度g取，其他电阻不计，求：
（1）金属棒ab的最大速度；
（2）此过程中，金属棒ab产生的焦耳热。
14．（14分）如图所示，在磁感应强度B=0.2T的水平匀强磁场中，有一边长为L=10cm，匝数N=100匝，总电阻r=1Ω的正方形线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动，转速，有一电阻R=9Ω，通过电刷与两滑环接触，R两端接有一理想交流电压表，求：
（1）若从线圈通过中性面时开始计时，写出电动势的瞬时表达式；
（2）线圈转到图示位置时电压表的示数；
（3）在1分钟内外力驱动线圈转动所做的功；
15．（16分）如图，空间有宽度为d、方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的边界竖直。一质量为m、电荷量为q的正电荷以初速度v（方向与边界成斜向下）从磁场左侧进入后恰好垂直磁场右边界射出。不计电荷重力。求：
（1）磁感应强度大小；
（2）电荷在磁场中运动的时间；
（3）只改变入射速度大小，若使电荷恰好不从右边界射出磁场，求入射速度大小。
高二月考物理参考答案
1．A
【详解】A．磁感线的疏密程度反应磁感应强度的大小，磁感线越密磁感应强度越大，所以a点的磁场最强，A正确；
B．由对称性可知b、c两点的磁感应强度大小相同，但方向不相同，由于磁感应强度为矢量，则b、c两点的磁感应强度不同，B错误；
C．小磁针静止时N极指向为该点的磁场方向，由图可知d点的磁场方向向右，所以在d点放一小磁针，小磁针静止时N极指向右侧，C错误；
D．由图可知a点的磁感应强度大于d点的磁感应强度，同一段通电导线分别放在a、d两点时，由于导线如何放置题中未说明，所以无法确定导线在这两点所受磁场力的大小关系，D错误。故选A。
2．A
【详解】AD．根据右手定则，直导线在右手边的磁场方向垂直纸面向里，在AB边靠近直导线的过程中，线圈的磁通量增大，由楞次定律可知，线圈内产生的感应电流方向是ABCDA，所以A正确，D错误；
B．直导线周围的磁场的磁感应强度，离直导线越近磁感应强度越大，则对AB边和CD边的安培力不等大但是方向是相反的，所以B错误；
C．由对称性可知，直导线对AD边和BC边的安培力等大反向，所以C错误。故选A。
3．B
【详解】前半周期正弦式交流电的电流有效值为
根据交变电流有效值的计算可知
解得该交变电流的有效值为故选B。
4．C
【详解】正粒子沿直线穿过两板之间，则竖直方向受向下的电场力和向上的洛伦兹力平衡
解得粒子的速度大小
若仅使粒子带的电荷量增多或减小，则粒子竖直方向受力仍平衡，则仍沿直线穿过两板；若仅使粒子带的电荷由正变负，则粒子受电场力和洛伦兹力方向都同时改变，即粒子竖直方向仍平衡，仍沿直线穿过两板。故选C。
5．A
【详解】合上开关时，灯泡b立即发光，由于线圈的自感，灯泡a缓慢变亮，即合上开时关，b先亮，a后亮，稳定时，由于线圈电阻忽略不计，并联两支路的电阻相等，通过两灯泡的电流相等，即稳定时。两灯泡的亮度相同；断开开关时，由于线圈的自感，线圈相对于一个新电源，在两灯泡构成的回路中，通过灯泡a的电流逐渐减为0，由于稳定时电流相等，灯泡b不会闪亮一下，即断开开关，a、b同时缓慢熄灭。故选A。
6．D
由左手定则可知，安培力水平向右，由力的平衡条件得解得故选D。
7．D
【详解】A．由图乙可知，时刻的电动势为0，则线圈是从中性面位置开始计时的，故A错误；
B．由图乙可知，电动势的最大值为，周期为，则有则电动势表达式为故B错误；
C．线圈每转一圈，电流改变两次方向，1s内有50个周期，所以电流方向每秒改变了100次，故C错误；
D．灯泡两端的电压最大值为故D正确。故选D。
8．CD
【详解】C．发电系统输送功率为，则升压变压器原线圈电流为根据理想变压器电流与匝数成反比
可得升压变压器副线圈电流为
则输电线损失的功率为故C正确；
ABD．根据理想变压器电压与匝数成正比
可知升压变压器副线圈输出电压为
输电线损失的电压为故AB错误，D正确。故选CD。
9．AC
【详解】设带电粒子在磁场运动的轨迹半径为，如图所示
由左手定则可知，粒子带负电；根据几何关系可得
解得粒子在磁场运动的轨迹半径为由洛伦兹力提供向心力可得
解得粒子的比荷为粒子在磁场中运动的时间为故选AC。
10．ACD
【详解】A．根据楞次定律“增反减同”可知线圈中电流为顺时针，则流经电阻R的电流方向由b到a，故A正确；
B．根据法拉第电磁感应定律可得线圈产生的感应电动势
则电阻两端的电压大小为故B错误；
C．0.10s时间内电阻产生的焦耳热故C正确；
D．0.10s时间内通过电阻的电荷量故D正确。故选ACD。
11．（1）（2分） （2）B（2分） （3）D（2分）
【详解】（1）[1]A．为便于探究，可以采用控制变量法，故A正确；
B．变压器的原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用多用电表的“交流电压挡”，故B错误；
C．使用多用电表测电压时，为了安全先用最大量程试测，再选用适当的挡位进行测量，故C正确；
D．虽然实验所用电压较低，但是通电时不可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路，这样可减小实验误
差，避免发生危险，故D错误。故选AC。
（2）[2]变压器为理想变压器，则原线圈电压为故选B。
（3）[3]假设变压器为理想变压器，则副线圈电压为
考虑到变压器不是理想变压器，则副线圈两端电压小于1.5V，电压表测量有效值，则读数小于1.5V，故选D。
12．（1）（2分） （2）磁通量变化率（2分） （3）负极（2分）
【详解】（1）[1]断开开关时，A线圈中电流迅速减小，则B线圈中磁通减小，出现感应电流，使灵敏电流计指针向右偏转；为了同样使指针向右偏转，应减小B线圈中的磁通量或增加B线圈中反向的磁通量。
A．闭合开关，A线圈中的电流突然增大，则B线圈中的磁通量增大，故A错误；
B．开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动，A线圈中的电流增大，则B线圈中的磁通量增大，故B错误；
C．开关闭合时将A线圈从B线圈中拔出，则B线圈中的磁通量减小，故C正确；
D．开关闭合时将A线圈倒置，再重新插入B线圈中，则B线圈中反向的磁通量增加，故D正确。故选CD。
（2）[3]释放高度越高，磁铁落入线圈的速度越快，则线圈中磁通量变化率越大，产生的感应电流越大。
（3）[5]欧姆挡指针没有偏转时，说明二极管的负极与电源正极相连，根据多用电表红进黑出的操作原则，此时黑表笔接触的是二极管的负极；
13．（1）2m/s（6分）；（2）0.2J（6分）
【详解】（1）金属棒ab达到最大速度时，由法拉第电磁感应定律有
由欧姆定律有
其中
根据受力平衡可得
联立解得
（2）金属棒从开始运动到最大速度的过程中由能量守恒有
则金属棒产生的焦耳热为
14．（1）；（2）；（3）4800J；
【详解】（1）根据角速度定义式，得
若从线圈通过中性面时开始计时，则有
（2）电压表示数为有效值；电动势有效值
电压表示数
（3）在1分钟内外力驱动线圈转动所做的功
解得
15．（1）； （2）； （3）
【详解】（1）作出带电粒子的运动轨迹，由几何关系得
由洛伦兹力提供向心力得
解得
（2）粒子在磁场中运动的时间为
解得
（3）若粒子恰好不能从右边界射出磁场，作出带电粒子的运动轨迹，由几何关系得
由洛伦兹力提供向心力得
解得

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