湖北省麻城市實(shí)驗(yàn)高級中學(xué)2021-2022學(xué)年高二下學(xué)期2月迎春考物理試題一、單選題（本大題共7小題，共28.0分）1. 關(guān)于磁場的說法正確的是A. 靜止通電導(dǎo)線在磁場中受安培力做功而運(yùn)動(dòng)，是磁場能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
B. 因地磁場影響，在進(jìn)行奧斯特實(shí)驗(yàn)時(shí)，通電導(dǎo)線南北放置時(shí)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象最明顯
C. 垂直磁場放置的通電導(dǎo)線受力的方向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向
D. 把與勻強(qiáng)磁場垂直的某線圈的匝數(shù)減半，則通過該線圈的磁通量也減半2.如圖為跳水運(yùn)動(dòng)員從起跳到落水過程的示意圖，運(yùn)動(dòng)員從最高點(diǎn)到入水前的運(yùn)動(dòng)過程記為，運(yùn)動(dòng)員入水后到最低點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程記為，忽略空氣阻力，則運(yùn)動(dòng)員  A. 過程的動(dòng)量改變量等于零
B. 過程的動(dòng)量改變量等于零
C. 過程的動(dòng)量改變量等于重力的沖量
D. 過程的動(dòng)量改變量等于重力的沖量3.含有理想變壓器的電路如圖所示，圖中電阻、和的阻值分別為、、，為正弦交流電壓源，輸出電壓的有效值恒定。開關(guān)斷開時(shí)變壓器輸出功率與閉合時(shí)變壓器輸出功率相等，該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為
A. ： B. ： C. ： D. ：4.一個(gè)電子感應(yīng)加速器的簡化模型如圖。半徑為的圓形區(qū)域中存在垂直紙面向里的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，令隨時(shí)間均勻增加，從而產(chǎn)生感生電場加速粒子。在的環(huán)形區(qū)域中也存在向里的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為。欲使帶正電荷的粒子能在環(huán)形區(qū)域內(nèi)沿半徑的圓形軌道上不斷被加速。則下列說法正確的是A. 要粒子半徑不變，則應(yīng)保持恒定
B. 粒子運(yùn)動(dòng)一周，所受電場力對它不做功
C. 該裝置只能加速正粒子
D. 當(dāng)隨時(shí)間均勻增加時(shí)，也隨時(shí)間應(yīng)均勻增加5.如圖所示，站在車上的人，用錘子連續(xù)敲打小車。初始時(shí)，人、車、錘都靜止。假設(shè)水平地面光滑，關(guān)于這一物理過程，下列說法正確的是A.連續(xù)敲打可使小車持續(xù)向右運(yùn)動(dòng)
B. 人、車和錘組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
C. 當(dāng)錘子速度方向水平向右時(shí)，人和車水平方向的總動(dòng)量水平向左D. 人、車和錘組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒6.如圖所示，一根導(dǎo)線位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，其中，且、現(xiàn)給這根導(dǎo)線通入由至的恒定電流，則導(dǎo)線受   到磁場作用的合力大小為   A.  B.  C.  D. 7.如圖，平行導(dǎo)軌間距為，一端跨接一個(gè)電阻為，磁場的磁感強(qiáng)度為，方向與導(dǎo)軌所在平面垂直。一根足夠長的金屬棒與導(dǎo)軌成角放置，金屬棒與導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。當(dāng)金屬棒沿垂直于棒的方向以速度滑行時(shí)，通過電阻的電流強(qiáng)度是A.  B.  C.  D. 二、多選題（本大題共4小題，共20.0分）8.如圖所示，光滑水平面上甲、乙兩輛小車的質(zhì)量之比為，兩車用細(xì)線相連，中間有一個(gè)被壓縮的輕彈簧，該彈簧未與兩小車拴接，兩小車處于靜止?fàn)顟B(tài)．剪斷細(xì)線后，兩小車分別向左右運(yùn)動(dòng)．彈簧彈開后，下列說法正確的是      A. 甲、乙兩小車速度大小之比為       B. 甲、乙兩小車速度大小之比為
C. 甲、乙兩小車動(dòng)量大小之比為
D. 甲、乙兩小車動(dòng)量大小之比為9.如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中放有平行金屬導(dǎo)軌，它與大線圈相連接，要使小導(dǎo)線圈獲得順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，則放在金屬導(dǎo)軌上的金屬棒的運(yùn)動(dòng)情況是兩線圈共面放置．A. 向右勻速運(yùn)動(dòng) B. 向左加速運(yùn)動(dòng) C. 向右減速運(yùn)動(dòng) D. 向右加速運(yùn)動(dòng)10.如圖所示，從勻強(qiáng)磁場中把不發(fā)生形變的矩形線圈勻速拉出磁場區(qū)，如果先后兩次拉出的速度之比為，則在先后兩種情況下A. 線圈中的感應(yīng)電流之比為
B. 通過線圈的電量之比為
C. 線圈中產(chǎn)生的熱量之比為
D. 沿運(yùn)動(dòng)方向作用在線圈上的外力功率之比為11.目前世界上有一種新型發(fā)電機(jī)叫磁流體發(fā)電機(jī)，如圖所示，它的發(fā)電原理為：將一束等離子體即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和負(fù)電的離子，而從整體來說呈中性沿圖中所示方向噴射入磁場，磁場中有兩塊金屬板、，這時(shí)金屬板上就聚集了電荷．磁極配置情況如圖中所示，下述說法正確的是A. 板帶正電，板帶負(fù)電
B. 電阻中電流從端經(jīng)電阻流向端
C. 金屬板、間的電場方向由板指向板
D. 離子發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因是離子所受電場力大于所受洛倫茲力三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，共15.0分）12.現(xiàn)有一合金制成的圓柱體，為測量該合金的電阻率，現(xiàn)用伏安法測量圓柱體兩端之間的電阻，用螺旋測微器測量該圓柱體的直徑，用游標(biāo)卡尺測量該圓柱體的長度。螺旋測微器和游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖所示：

由圖可知，圓柱體的直徑為____________，長度為____________。
若流經(jīng)圓柱體的電流為，圓柱體兩端之間的電壓為，圓柱體的直徑和長度分別用、表示，則用、、、表示的電阻率關(guān)系式為____________。 13.有一個(gè)教學(xué)用的可拆變壓器，它由線圈和線圈組成，如圖甲所示。    張飛同學(xué)用多用電表倍率為“”的歐姆擋測量了線圈的電阻值，指針位置如圖乙所示，則線圈的阻值為___________。結(jié)果保留位有效數(shù)字李華同學(xué)用一根足夠長的絕緣導(dǎo)線、一只多用電表和一個(gè)低壓交流電源來測量線圈的匝數(shù)。實(shí)驗(yàn)步驟如下：把低壓電源接線圈，讓它的輸出電壓恒為；多用電表選擇交流電壓擋，接在線圈兩端，測得它的電壓；斷開電源，用長導(dǎo)線在變壓器線圈外部繞一個(gè)匝數(shù)的線圈；接通電源，讓低壓電源的輸出電壓仍為；多用電表選擇交流電壓擋，接在線圈兩端，測得它的電壓。將變壓器視為理想變壓器，則線圈的匝數(shù)為___________。四、計(jì)算題（本大題共3小題，共37.0分）14.電磁軌道炮工作原理如圖，待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動(dòng)，并與軌道保持良好接觸。電流從一條軌道流入，通過導(dǎo)電彈體后從另一條軌道流回。軌道電流可在彈體處形成垂直于軌道平面的磁場可視為勻強(qiáng)磁場，通電的彈體在軌道上由于受到安培力的作用而高速射出。小明同學(xué)從網(wǎng)上購買了一個(gè)軌道炮模型，其軌道長度為，平行軌道間距，彈體的質(zhì)量，導(dǎo)軌中的電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，不計(jì)一切阻力，求：
彈體在軌道上運(yùn)行的加速度大??；
彈體的出射速度大小。



15.如圖所示，圓形線圈共匝，半徑為，在勻強(qiáng)磁場中繞過直徑的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度，角速度為，電阻為，求：
線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過時(shí)，線圈中的感應(yīng)電流；
寫出線圈中電流的表達(dá)式磁場方向如圖所示，圖示位置為時(shí)刻；
線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的熱功率。


  16.如圖所示，一質(zhì)量為、電阻的單匝矩形線框置于光滑水平面上，線框邊長，邊長，虛線過、邊中點(diǎn)。一根能承受最大拉力的細(xì)線沿水平方向拴住邊中點(diǎn)。垂直線框平面，有一豎直向下，大小按隨時(shí)間變化的磁場。從開始計(jì)時(shí)，一段時(shí)間后，細(xì)線被拉斷，此后磁場恒定不變，同時(shí)在中點(diǎn)施加一平行邊向左的拉力，使線框向左運(yùn)動(dòng)，最終邊穿出磁場。求：
細(xì)線經(jīng)多長時(shí)間剛好被拉斷？
細(xì)線被拉斷前，線框產(chǎn)生的焦耳熱；
細(xì)線被拉斷后，線框向左穿出磁場過程中通過導(dǎo)線截面的電量。
 
答案和解析【答案】1.  2.  3.  4.  5.  6.  7.
8.  9.  10.  11.  12. ---；；。  13. ；。  14. 解：彈體處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
彈體所受安培力大小為
根據(jù)牛頓第二定律得
代入數(shù)據(jù)解得
由動(dòng)能定理可知
 
代入數(shù)據(jù)解得
答：彈體在軌道上運(yùn)行的加速度大小為；
彈體的出射速度大小為。  15. 解：當(dāng)從題圖所示位置轉(zhuǎn)過時(shí)，線圈中有最大感應(yīng)電流，圖示位置為中性面，從中性面位置開始計(jì)時(shí)，表明瞬時(shí)值與是正弦關(guān)系， 
根據(jù)公式可得：， ；
由題意知；
感應(yīng)電流的有效值為，發(fā)熱功率為：。  16. 解：由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動(dòng)勢：
由閉合電路的歐姆定律可知，感應(yīng)電流：
線框受到的安培力：
當(dāng)安培力等于細(xì)線能承受的最大拉力，即：，時(shí)細(xì)線剛好被拉斷。
由焦耳定律可知，線圈產(chǎn)生的熱量：
細(xì)線拉斷時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度
由法拉第電磁感應(yīng)定律得：
由閉合電路的歐姆定律得：
通過導(dǎo)線截面的電荷量：
解得：
答：細(xì)線經(jīng)剛好被拉斷。
細(xì)線被拉斷前，線框產(chǎn)生的焦耳熱是；
細(xì)線被拉斷后，線框向左穿出磁場過程中通過導(dǎo)線截面的電量是。  

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