江蘇省南京、鎮(zhèn)江十校2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期物理學(xué)情...

更新時(shí)間：2023-04-14 瀏覽次數(shù)：72 類型：月考試卷

一、單選題

1. (2023高二下·南京月考) 正電子是電子的反粒子，與電子質(zhì)量相同、帶等量正電荷。在云室中有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，從P點(diǎn)發(fā)出一個(gè)電子和兩個(gè)正電子，三個(gè)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中1、2、3所示。下列說法正確的是（）

A . 磁場方向垂直于紙面向里 B . 軌跡3對應(yīng)的粒子運(yùn)動(dòng)速度越來越大 C . 軌跡2對應(yīng)的粒子初速度比軌跡3的小 D . 軌跡2對應(yīng)的粒子是正電子

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2. (2023高二下·花都期中) 1931年，英國物理學(xué)家狄拉克從理論上預(yù)言：存在只有一個(gè)磁極的粒子，即“磁單極子”，它的磁感線分布如圖所示，把某磁單極子N極固定在O點(diǎn)，讓一個(gè)閉合的細(xì)金屬圓環(huán)從O點(diǎn)正上方A點(diǎn)位置由靜止開始釋放，運(yùn)動(dòng)過程中圓環(huán)平面始終保持水平，圖中A、B兩點(diǎn)位置關(guān)于O點(diǎn)對稱，不計(jì)空氣阻力，則圓環(huán)從A點(diǎn)位置運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)位置的過程中（　　）

A . 從上往下看，圓環(huán)從A點(diǎn)到B點(diǎn)過程中，感應(yīng)電流方向先順時(shí)針后逆時(shí)針 B . 從上往下看，圓環(huán)從A點(diǎn)到B點(diǎn)過程中，感應(yīng)電流方向先逆針后順時(shí)針 C . 圓環(huán)從A點(diǎn)到B點(diǎn)過程中機(jī)械能守恒 D . 圓環(huán)始終受到向上的安培力

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3. (2023高二下·南京月考) 如圖甲所示為探究電磁驅(qū)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置。某個(gè)鋁籠置于U形磁鐵的兩個(gè)磁極間，鋁籠可以繞支點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，其截面圖如圖乙所示。開始時(shí)，鋁籠和磁鐵均靜止，轉(zhuǎn)動(dòng)磁鐵，會(huì)發(fā)現(xiàn)鋁籠也會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說法正確的是（）

A . 鋁籠是因?yàn)槭艿桨才嗔ΧD(zhuǎn)動(dòng)的 B . 鋁籠轉(zhuǎn)動(dòng)的速度大小和方向與磁鐵均相同 C . 鋁籠轉(zhuǎn)動(dòng)的速度大小和方向與磁鐵均不同 D . 當(dāng)磁鐵停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，如果忽略空氣阻力和摩擦阻力，鋁籠將保持勻速轉(zhuǎn)動(dòng)

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4. (2023高二下·南京月考) 一種叫“焦耳小偷”的電路，可以“榨干”一顆舊電池的能量，其原理如圖所示。一顆廢舊的5號電池開路電壓大約1V，直接點(diǎn)亮一個(gè)需要1.6V電壓驅(qū)動(dòng)的發(fā)光二極管是不可能的，這時(shí)可以反復(fù)快速接通和斷開開關(guān)，發(fā)光二極管就會(huì)閃爍起來。下列說法中正確的是（　?。?p>

A . 發(fā)光二極管的正極應(yīng)接在C端 B . 只有開關(guān)接通的瞬間，發(fā)光二極管才會(huì)閃亮發(fā)光 C . 只有開關(guān)斷開的瞬間，發(fā)光二極管才會(huì)閃亮發(fā)光 D . 開關(guān)斷開及接通的瞬間，A端的電勢均高于B端的電勢

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5. (2023高二下·南京月考) 磁流體發(fā)電技術(shù)原理如圖所示，已知等離子體射入的初速度為 $\text{[math]}$ ，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，平行金屬板A、B的長度為a、寬度為b、間距為L，金屬板A、B的寬邊外接阻值為R的定值電阻，穩(wěn)定后，等離子體均勻分布在金屬板A、B之間，且電阻率為 $\text{[math]}$ ，不計(jì)離子的重力及離子間的相互作用。下列說法正確的是（??）

A . 電流從金屬板A流經(jīng)電阻R返回金屬板B B . 將磁流體發(fā)電機(jī)看成是電源，則電源內(nèi)阻 $\text{[math]}$ C . 電流表的讀數(shù)為 $\text{[math]}$ D . 將金屬板A、B水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)90°，再將阻值為R的電阻接在金屬板A、B的長度為a的邊兩端，電流表的讀數(shù)變小

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6. (2023高二下·南京月考) 簡化的旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)原理如圖所示，定子是僅匝數(shù)n不同的兩線圈， $\text{[math]}$ ，二者軸線在同一平面內(nèi)且相互垂直，兩線圈到其軸線交點(diǎn)O的距離相等，且均連接阻值為R的電阻，轉(zhuǎn)子是中心在O點(diǎn)的條形磁鐵，繞O點(diǎn)在該平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩線圈輸出正弦式交變電流。不計(jì)線圈電阻、自感及兩線圈間的相互影響，下列說法正確的是（）

A . 兩線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢的最大值相等 B . 兩線圈中磁通量變化率的最大值相等 C . 兩線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢同時(shí)達(dá)到最大值 D . 兩電阻消耗的電功率相等

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7. (2023高二下·南京月考) 如圖（a）所示，虛線（磁場邊界）左側(cè)有一豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度 $\text{[math]}$ 的勻強(qiáng)磁場，一邊長 $\text{[math]}$ 的正方形線框從圖示位置繞水平上邊O為軸順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)入磁場區(qū)域。線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖線如圖（b）所示， $\text{[math]}$ 取3.14。下列說法正確的是（）

A . $\text{[math]}$ 時(shí)刻線框中磁通量最大 B . 感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的周期為0.16s C . 線框在圖示位置產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢約為4.9V D . 該回路中交流電的有效值為0.04A

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8. (2023高二下·南京月考) 如圖所示為某小型電站高壓輸電示意圖。發(fā)電機(jī)輸出功率恒定，升、降壓變壓器均為理想變壓器。在輸電線路的起始端接入A、B兩個(gè)理想互感器，互感器原、副線圈的匝數(shù)比分別為100：1和1：10，電壓表的示數(shù)為220V，電流表的示數(shù)為5A，線路總電阻 $\text{[math]}$ ，則下列說法正確的是（　?。?p>

A . 發(fā)電機(jī)輸出的電功率1100kW B . 線路上損耗的功率2500W C . 互感器A是電流互感器，互感器B是電壓互感器 D . 用戶使用的用電設(shè)備變多，降壓變壓器輸出電壓 $\text{[math]}$ 大小不會(huì)改變

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9. (2024高二下·高州期中) 如圖為理想自耦變壓器，其中P為變壓器上的滑動(dòng)觸頭， $\text{[math]}$ 為滑動(dòng)變阻器上的滑片，則以下說法正確的是（）

A . P不動(dòng)， $\text{[math]}$ 向下滑動(dòng)時(shí)， $\text{[math]}$ 一直在減小 B . $\text{[math]}$ 不動(dòng)，P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，可使電壓 $\text{[math]}$ 減小 C . $\text{[math]}$ 不動(dòng)，P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小角度時(shí)，電流表讀數(shù)增大 D . P順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小角度，同時(shí) $\text{[math]}$ 向下滑動(dòng)時(shí)，小燈泡的亮度可以不變

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10. (2023高二下·南京月考) 如圖所示為回旋加速器示意圖。D形盒上加交變電壓，其間隙處產(chǎn)生交變電場。已知D形盒的半徑為R，交變電壓的周期為T，電壓為U，D形盒的間隙為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，該回旋加速器為α粒子（ $\text{[math]}$ ）加速器，不計(jì)α粒子的初速度，已知質(zhì)子的質(zhì)量為m，元電荷為e。粒子在D形盒間隙運(yùn)動(dòng)的時(shí)間很短，一般可忽略，下列說法正確的是（　　）

A . 該回旋加速器不能用于氘核（ $\text{[math]}$ ）的加速 B . α粒子最后從D形盒被引出的速度大小為 $\text{[math]}$ C . α粒子在D形盒中加速的次數(shù) $\text{[math]}$ D . 若考慮α粒子在D形盒間隙中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，該時(shí)間可能超過半個(gè)周期

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二、實(shí)驗(yàn)題

11. (2023高二下·南京月考) 某學(xué)習(xí)小組在“探究變壓器原、副線圈電壓和匝數(shù)關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，采用了可拆式變壓器，鐵芯B安裝在鐵芯A上形成閉合鐵芯，將原、副線圈套在鐵芯A的兩臂上，如圖所示。
1. （1）下列說法正確的是（）
  
  A . 為保證實(shí)驗(yàn)安全，原線圈應(yīng)接低壓直流電源 B . 電表應(yīng)置于直流電壓擋 C . 保持原線圈電壓及匝數(shù)不變，改變副線圈的匝數(shù)，研究副線圈的匝數(shù)對輸出電壓的影響 D . 變壓器正常工作后，電能由原線圈通過鐵芯導(dǎo)電輸送到副線圈
2. （2）為了減少渦流的影響，鐵芯應(yīng)該選擇____；
  
  A . 整塊硅鋼鐵芯 B . 整塊不銹鋼鐵芯 C . 絕緣的銅片疊成 D . 絕緣的硅鋼片疊成
3. （3）該實(shí)驗(yàn)小組認(rèn)真檢查電路無誤后，分別測出相應(yīng)的原、副線圈電壓值。若A、B線圈匝數(shù)分別為 $\text{[math]}$ 匝、 $\text{[math]}$ 匝，在原線圈兩端依次加上不同的電壓，用多用電表合適的電壓擋分別測量原、副線圈兩端的電壓，數(shù)據(jù)如表所示：
  序號
  1
  2
  3
  4
  5
  原線圈： $\text{[math]}$
  2.0
  4.0
  6.0
  8.0
  10.0
  副線圈： $\text{[math]}$
  0.90
  1.82
  2.75
  3.63
  4.50
  利用表格中的數(shù)據(jù)在丙圖中作出 $\text{[math]}$ 圖像，圖像的斜率 $\text{[math]}$ （保留兩位有效數(shù)字）。
4. （4）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)， $\text{[math]}$ 圖像的斜率k與 $\text{[math]}$ 不相等，原因可能為____。（填字母代號）
  
  A . 原、副線圈上通過的電流發(fā)熱 B . 鐵芯在交變磁場作用下發(fā)熱 C . 變壓器鐵芯漏磁 D . 原線圈輸入電壓發(fā)生變化
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三、解答題

12. (2023高二下·南京月考) 如圖，在傾斜固定的粗糙平行導(dǎo)軌上端接入電動(dòng)勢 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 內(nèi)阻的電源和滑動(dòng)變阻器R，導(dǎo)軌的間距 $\text{[math]}$ ，傾角 $\text{[math]}$ 。質(zhì)量 $\text{[math]}$ 的細(xì)金屬桿ab垂直置于導(dǎo)軌上，整個(gè)裝置處在垂直軌道平面向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度 $\text{[math]}$ 的勻強(qiáng)磁場中圖中未畫出，導(dǎo)軌與桿的電阻不計(jì)。細(xì)桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù) $\text{[math]}$ （最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力）。 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使細(xì)桿保持靜止，求：
1. （1）當(dāng)電阻R多大時(shí)，桿ab不受摩擦力；
2. （2）當(dāng)電阻R多大時(shí)，桿ab受到的安培力最?。?
3. （3）當(dāng)電阻R多大時(shí)，桿ab受到的安培力最大。
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13. (2023高二下·南京月考) 在光滑絕緣水平面上有如圖所示兩部分的磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ（俯視），分別存在著垂直紙面向內(nèi)和垂直紙面向外的寬度均為L的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。邊長為L的正方形單匝金屬線框在水平向右的拉力F的作用下（圖中未畫出）以初速 $\text{[math]}$ 進(jìn)入，且能保持全過程勻速穿過磁場區(qū)域，已知線框的電阻為R，求：
1. （1）線框從整體處于Ⅰ區(qū)到整體處于Ⅱ區(qū)的過程中穿過線框的磁通量的變化量；
2. （2）全過程中線框受到水平拉力的最大值；
3. （3）全過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱。
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14. (2023高二下·南京月考) 如圖甲所示，兩根間距為 $\text{[math]}$ 、電阻不計(jì)的足夠長光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面夾角 $\text{[math]}$ ，導(dǎo)軌底端接入一阻值為 $\text{[math]}$ 的定值電阻，所在區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向上。在導(dǎo)軌上垂直于導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 、電阻為 $\text{[math]}$ 的金屬桿，開始時(shí)使金屬桿保持靜止，某時(shí)刻開始給金屬桿一個(gè)沿斜面向上 $\text{[math]}$ 的恒力，金屬桿由靜止開始運(yùn)動(dòng)，圖乙為運(yùn)動(dòng)過程的 $\text{[math]}$ 圖像，重力加速度 $\text{[math]}$ 。求：
1. （1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；
2. （2）金屬桿向上運(yùn)動(dòng)前2s內(nèi)通過電阻R的電荷量q；
3. （3）前4s內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量Q。
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15. (2023高二下·南京月考) 如圖甲所示，在足夠大的光滑絕緣水平面上建立xOy坐標(biāo)系。y軸左側(cè)有寬為L的勻強(qiáng)電場區(qū)域，電場方向平行于y軸且沿y軸正方向，勻強(qiáng)電場左側(cè)有一電壓為U的加速電場。一質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 電荷量為 $\text{[math]}$ 的帶電小球a在A點(diǎn)由靜止釋放，加速后撤去加速電場，帶電小球a由x軸上的坐標(biāo)為 $\text{[math]}$ 的P點(diǎn)沿x軸正向進(jìn)入勻強(qiáng)電場，之后與靜止在y軸上坐標(biāo)為 $\text{[math]}$ 的Q點(diǎn)的不帶電的質(zhì)量為m小球b發(fā)生彈性正碰?？臻g存在一圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，取磁場垂直紙面向外為正方向。 $\text{[math]}$ 時(shí)刻進(jìn)入磁場的小球b始終在磁場區(qū)域內(nèi)沿閉合軌跡做周期性運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)小球的大小完全相同且大小均可以忽略，在碰撞瞬間電荷平分，y軸左側(cè)電場消失。試求：
1. （1）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小E；
2. （2）小球b在圓形磁場中的運(yùn)動(dòng)半徑r；
3. （3）圓形磁場區(qū)域的最小面積S。
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