辽宁省名校联盟2021-2022学年高二上学期物理12月联考...

更新时间：2022-01-15 浏览次数：121 类型：月考试卷

一、单选题

1. 下列关于磁和磁现象的叙述正确的是（）

A . 通电导线在磁感应强度越大的地方受到的安培力一定越大 B . 地磁场在地球表面任意位置的方向都与地面平行 C . 小磁针在磁场中静止时N极所指的方向即为该处的磁场方向 D . 运动电荷在地磁场中一定受到洛伦兹力的作用

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2. 电磁炉又名电磁灶，是现代厨房革命的产物，它无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生，因此热效率得到了极大的提高。是一种高效节能厨具，完全区别于传统所有的有火或无火传导加热厨具。如图所示是描述电磁炉工作原理的示意图，下列说法正确的是（）

A . 电磁炉通电线圈加直流电，电流越大，电磁炉加热效果越好 B . 电磁炉原理是通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作 C . 在锅和电磁炉中间放一绝缘物质，电磁炉不能起到加热作用 D . 电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅，主要原因是这些材料的导热性能较差

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3. 如图所示为质谱仪的示意图，速度选择器（也称滤速器）中场强E的方向竖直向下，磁感应强度B₁的方向垂直纸面向里，分离器中磁感应强度B₂的方向垂直纸面向外。在S处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于E和B₁入射到速度选择器中，若m_甲＝m_乙_丙＝m_丁， v_甲_乙＝v_丙_丁，在不计重力的情况下，则打在P₁、P₂、P₃、P₄四点的离子分别是（）

A . 甲、乙、丙、丁 B . 甲、丁、乙、丙 C . 丙、丁、乙、甲 D . 甲、乙、丁、丙

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4. 如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，在t=0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t=t₁时刻断开S，下列表示A、B两点间电压U_AB随时间t变化的图像中，正确的是（）

A . B . C . D .

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5. (2021·河北) 如图，距离为d的两平行金属板P、Q之间有一匀强磁场，磁感应强度大小为 B₁ ，一束速度大小为v的等离子体垂直于磁场喷入板间，相距为L的两光滑平行金属导轨固定在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小为 B₂ ，导轨平面与水平面夹角为 θ ，两导轨分别与P、Q相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直导轨放置，恰好静止，重力加速度为g，不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力，下列说法正确的是（　　）

A . 导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上， $\text{[math]}$ B . 导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下， $\text{[math]}$ C . 导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上， $\text{[math]}$ D . 导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下， $\text{[math]}$

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6. 如图所示，在半径为R圆形区域内存在垂直于平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，圆外无磁场。一根长为 $\text{[math]}$ 的导体杆 $\text{[math]}$ 水平放置，a端处在圆形磁场的边界，现使杆绕a端以角速度为 $\text{[math]}$ 逆时针匀速旋转180°，在旋转过程中（）

A . b端的电势始终高于a端 B . $\text{[math]}$ 杆电动势最大值 $\text{[math]}$ C . 全过程中， $\text{[math]}$ 杆平均电动势 $\text{[math]}$ D . 当杆旋转 $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 间电势差 $\text{[math]}$

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7. 科技小组设计了一种回旋式加速器，其简化模型如图所示，半径为 $\text{[math]}$ 的真空圆形区域内存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度为 $\text{[math]}$ ，在距离圆心 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ 的正下方 $\text{[math]}$ 点处，有一极窄的平行金属板，两板间加有脉冲电压（大小为 $\text{[math]}$ ）用于加速某质量为 $\text{[math]}$ 、电荷量为 $\text{[math]}$ 的正粒子，粒子由金属板间右侧小孔飘入（初速度视为零），经加速后，水平向左射入磁场。粒子每次经过平行金属板间时总能被加速，当粒子加速到需要的速度时，通过磁屏蔽导流管从圆形磁场的边缘 $\text{[math]}$ 将粒子沿切线引出。不计粒子重力、粒子加速时间及其做圆周运动产生的电磁辐射，不考虑相对论效应。下列说法正确的是（）

A . 匀强磁场方向应垂直纸面向里 B . 板间电场方向随时间变化的周期 $\text{[math]}$ C . 粒子在磁场中运动的时间与加速电压 $\text{[math]}$ 成反比 D . 粒子获得的最大速度 $\text{[math]}$

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8. 如图所示，三根相互平行的固定长直导线 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 垂直纸面如图放置，与坐标原点分别位于边长为 $\text{[math]}$ 的正方形的四个点上， $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 中的电流均为 $\text{[math]}$ ，方向均垂直于纸面向外， $\text{[math]}$ 中的电流为 $\text{[math]}$ ，方向垂直纸面向里（已知电流为 $\text{[math]}$ 的长直导线产生的磁场中，距导线 $\text{[math]}$ 处的磁感应强度 $\text{[math]}$ ，其中 $\text{[math]}$ 为常数）。某时刻有一质子（电量为 $\text{[math]}$ ）正好沿与 $\text{[math]}$ 轴正方向成45°斜向上经过原点 $\text{[math]}$ ，速度大小为 $\text{[math]}$ ，则质子此时所受磁场力为（）

A . 方向垂直纸面向里，大小为 $\text{[math]}$ B . 方向垂直纸面向外，大小为 $\text{[math]}$ C . 方向垂直纸面向里，大小为 $\text{[math]}$ D . 方向垂直纸面向外，大小为 $\text{[math]}$

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9. 如图甲所示，粗糙平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、N两端接一电阻R，整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。 t=0时对金属棒施加一平行于导轨的外力F，使金属棒由静止开始沿导轨向上运动，金属棒电阻为r，导轨电阻忽略不计。已知金属棒的速度v随时间t变化的关系如图乙所示. 下列关于外力F、闭合回路中磁通量的变化率 $\text{[math]}$ 随时间t变化的图象，流过R的电荷量q、通过电阻R的感应电流I随金属棒的位移x的变化图像可能正确的是（）

A . B . C . D .

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二、多选题

10. 用相同粗细同种材料制成的两个单匝正方形线圈a、b，在同一匀强磁场中匀速转动，穿过它们的磁通量随时间变化的图线如图所示。已知两线圈产生的感应电动势相同，其中穿过a线圈的磁通量的最大值为 $\text{[math]}$ ，则（）

A . $\text{[math]}$ 时刻，a线圈中的感应电流最大 B . 穿过b线圈的磁通量的最大值为 $\text{[math]}$ C . a线圈的电阻是b线圈的电阻的2倍 D . 两线圈分别转动一周，a线圈产生的热量是b线圈产生的热量的 $\text{[math]}$ 倍

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11. 置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上的部的线圈A相连．套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平导轨上，如图所示．导轨上有一根金属棒ab处在垂直于纸面向外的匀强磁场中．下列说法中正确的是（）

A . 圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向右运动 B . 圆盘顺时针减速转动时，ab棒将向右运动 C . 圆盘顺时针匀速转动时，ab棒将向右运动 D . 圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向左运动

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12. 如图，一固定的光滑绝缘斜面与水平面的夹角为 $\text{[math]}$ ，斜面上有两条宽度均为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场Ⅰ和Ⅱ，磁场Ⅰ和Ⅱ的磁感应强度大小分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，两磁场边界均平行于斜面底边AB，磁场方向垂直于斜面向下，磁场Ⅰ的下边界与磁场Ⅱ的上边界间距为 $\text{[math]}$ 。一边长为 $\text{[math]}$ 的正方形导线框从距磁场Ⅰ上边界距离为 $\text{[math]}$ 处静止释放，在穿过磁场Ⅰ和Ⅱ的整个过程中恰好都做匀速直线运动，速度分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，导线框在进入匀强磁场Ⅰ和Ⅱ的整个过程中通过导线框横截面的电荷量分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，导线框在穿过匀强磁场Ⅰ和Ⅱ的整个过程中导线框中产生的热量分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，在运动过程中导线框两条边始终平行磁场边界，则（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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三、实验题

13.
1. （1）在“研究电磁感应现象”的实验中：为了研究感应电流的方向，图中滑动变阻器和电源的连线已经画出，请将图中实物连成实验所需电路图．
2. （2）连接好实验线路后，闭合开关，发现电流计的指针向右偏，则在闭合开关后，把螺线管A插入螺线管B的过程中，电流表的指针将向偏转（填“向左”“向右”或“不”）；
3. （3）闭合开关后，线圈A放在B中不动，在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中，电流表指针将向偏转（填“向左”“向右”或“不”）；
4. （4）闭合开关后，线圈A放在B中不动，在突然断开S时，B线圈中产生的感应电流方向与A线圈中的电流方向（填“相同”或“相反”或“无电流”）．
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14. 利用“类牛顿摆”验证碰撞过程中的动量守恒定律。
实验器材：两个半径相同的球1和球2，细线若干，坐标纸，刻度尺。
实验步骤：
⑴测量小球1、2的质量分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，将小球各用两细线悬挂于水平支架上，各悬点位于同一水平面，如图甲；
⑵将坐标纸竖直固定在一个水平支架上，使坐标纸与小球运动平面平行且尽量靠近。坐标纸每一小格是边长为 $\text{[math]}$ 的正方形。将小球1拉至某一位置 $\text{[math]}$ ，由静止释放，垂直坐标纸方向用手机高速连拍；
⑶分析连拍照片得出，球1从 $\text{[math]}$ 点由静止释放，在最低点与球2发生水平方向的正碰，球1反弹后到达的最高位置为 $\text{[math]}$ ，球2向左摆动的最高位置为 $\text{[math]}$ ，如图乙。已知重力加速度为 $\text{[math]}$ ，碰前球1的动量大小为。若满足关系式，则验证碰撞中动量守恒；
⑷与用一根细线悬挂小球相比，本实验采用双线摆的优点是：；
⑸假设某次碰撞中球1在最低点与静止的球2水平正碰后，球1速度瞬间变为0，球2向左摆动。若为弹性碰撞，则可判断球1的质量球2的质量（填“大于”“等于”或“小于”）。

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四、解答题

15. (2017·江苏)
如图所示，两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R的电阻．质量为m的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下．当该磁场区域以速度v₀匀速地向右扫过金属杆后，金属杆的速度变为v．导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求：
1. （1） MN刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小I；
2. （2） MN刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a；
3. （3） PQ刚要离开金属杆时，感应电流的功率P．
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16. (2020高二上·普宁期末) 如图所示，PQ和EF为水平放置的平行金属导轨，间距为l=1.0m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m=20g，将棒的中点用细绳跨过轻滑轮与物体c相连，物体c的质量M=30g。在垂直导轨平面方向存在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场，磁场方向竖直向上，重力加速度g取10m/s²。
1. （1）若导轨是光滑的，则要保持物体c静止不动，应该在棒中通入多大的电流?电流的方向如何?
2. （2）若导轨是粗糙的，且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的0.5倍，则要保持物体c静止不动，应该在棒中通入多大的电流?电流的方向如何?
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17. 如图所示（俯视图），在光滑水平绝缘桌面的虚线右侧足够大的空间中有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，质量为m、电荷量为q（q>0）的小球a以与磁场边界成 $\text{[math]}$ 角的速度进入磁场，刚好与停在磁场某处的质量为3m、电荷量为3q的小球b（图中未画出）发生第一次碰撞，碰前球a的速度大小为v₀ ，速度方向与虚线平行，设a、b两球的碰撞都是弹性碰撞，且不会相互转移电荷，也不考虑小球之间的电场力的作用，求：
1. （1）从a球进入磁场到与b球第一次碰撞的时间；
2. （2） a、b两球第二次碰后b球的速度大小；
3. （3）运动过程中a球离虚线的最远距离.
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试卷信息

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初中

高中

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副标题：

*注意事项：

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