2022-2023学年山东省济宁市高二下学期期中质量检测物理试题

2022-2023学年山东省济宁市高二下学期期中质量检测物理试题LC振荡电路中电容器上极板电量q随时间t在一个周期内的变化图线如图甲所示，某时刻线圈中的磁感应强度方向和极板间的电场强度方向如图乙所示。下列说法正确的是（）

A．t1时刻线圈中自感电动势最小B．t2时刻线圈中电流方向不发生变化C．t1~t2中某时刻与图乙状态相对应D．t3~t4时间内回路中的电流为逆时针方向电流传感器在电路中相当于电流表，可以用来研究自感现象。在如图所示的实验电路中，L是自感线圈，其自感系数足够大，直流电阻值大于灯泡D的阻值，电流传感器的电阻可以忽略不计。在t＝0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开开关S。在下列表示电流传感器记录的电流随时间变化情况的图像中，可能正确的是（）A．B．C．D．如图甲所示，在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环。磁场方向向上为正，磁感应强度B随时间t按图乙变化，下列分析正确的是（）A．t＝1s时环中的磁通量为零，环内的感应电流为零B．0~2s内环上任意一小段导体受到的安培力始终指向圆心C．2~4s内环上任意一小段导体受到的安培力先变大后变小D．0~4s内感应电流的功率不变如图所示，在x>0，y>0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B．现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从x轴上的P点沿着与x轴正方向成30°角的方向射入磁场．不计重力的影响，则下列有关说法中正确的是A．只要粒子的速率合适，粒子就可能通过坐标原点B．粒子在磁场中运动所经历的时间一定为C．粒子在磁场中运动所经历的时间可能为D．粒子在磁场中运动所经历的时间可能为霍尔元件是磁传感器，是实际生活中的重要元件之一。如图所示为长度一定的霍尔元件，在该元件中通有方向从E到F的恒定电流I，现在空间加一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，其中元件中的载流子为带负电的电荷。则下列说法正确的是（）A．该元件能把电学量转化为磁学量B．左表面的电势高于右表面C．如果用该元件测赤道处的磁场，应保持平面呈水平状态D．如果在霍尔元件中的电流大小不变，则左右表面的电势差与磁场的磁感应强度成正比无线充电技术已经广泛应用于日常生活中，如图所示是某款5G手机无线充电器的充电原理示意图，设受电线圈的匝数为n，线圈的横截面积为S，若在时间内，磁场垂直于受电线圈平面向上穿过线圈，其磁感应强度由增加到。则在充电的这段时间内（）A．若送电线圈中接入正弦交变电流，受电线圈可以得到恒定电流B．受电线圈中感应电流的方向由d到c点C．受电线圈产生的平均感应电动势大小为D．若想增大c、d之间的电势差，可以只增大送电线圈中的电流的变化率如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为，导轨电阻不计，与阻值为R的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B。有一质量为m、长为l的导体棒在ab位置以初速度v沿斜面向上运动，最远到达处，导体棒向上滑行的最远距离为x。导体棒的电阻也为R，与导轨之间的动摩擦因数为，重力加速度为g。在导体棒向上滑动过程中，下列说法错误的是（）A．导体棒受到的最大安培力为B．导体棒损失的机械能为C．导体棒运动的时间为D．整个电路产生的焦耳热为如图所示，长方形单匝金属线框，总电阻为R，其中，，虚线右侧有垂直于线框平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，左侧无磁场。线框以角速度绕垂直于磁场的转轴匀速转动（从上往下看顺时针），时刻金属线框恰好位于图示位置。若规定金属线框中感应电流沿方向时为正，则感应电流I与时间t的关系图线正确的是（）A．B．C．D．如图所示，电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2分别为原、副线圈中的电流。下列说法中正确的是（）A．保持U1不变，S由b切换到a，则R上消耗的功率减小B．保持U1不变，S由a切换到b，则I2减小C．保持U1不变，S由b切换到a，则I1增大D．保持U1不变，S由a切换到b，则变压器的输入功率增大如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P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ab由静止开始沿导轨向上运动，导轨电阻忽略不计。已知通过电阻R的感应电流I随时间t变化的关系如图乙所示。下列关于金属棒运动速度v、外力F、流过R的电荷量q、以及闭合回路中磁通量的变化率随时间t变化的图像正确的是（）

A．B．C．D．如图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是（）A．质谱仪是分析同位素的重要工具B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨MN和PQ，其左端接一电阻R，金属杆ab垂直导轨放置。整个装置处于磁感应强度方向竖直向上的匀强磁场中。现对金属杆ab施加一个与其垂直的水平恒力F，使其由静止开始运动，整个过程杆与导轨接触良好，金属杆与导轨电阻均不计。在运动过程中，金属杆的速度大小v、恒力F的功率P、金属杆与导轨形成的回路中的磁通量、产生的感应电动势E分别随时间变化的图像正确的是（）A．B．C．D．某学生选用匝数可调的可拆变压器来“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验时，原线圈接在学生电源上，用多用电表测量副线圈的电压（1）下列操作正确的是___________A．原线圈接直流电压，电表用直流电压挡B．原线圈接直流电压，电表用交流电压挡C．原线圈接交流电压，电表用直流电压挡D．原线圈接交流电压，电表用交流电压挡（2）该学生继续做实验，在电源电压不变的情况下，先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压___________；然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压___________。（选填“增大”、“减小”或“不变”）在“研究电磁感应现象”的实验中：先按图甲所示连线，不通电时，电流表指针停在正中央，闭合开关S时，观察到电流表指针向左偏．然后按图乙所示将灵敏电流计与副线圈B连成一个闭合回路，将原线圈A、电池、滑动变阻器和开关S串联成另一个闭合电路．

图甲电路中，串联定值电阻R的主要作用是____减小电源两端的电压，保护电源增大电源两端的电压，保护开关减小电路中的电流，保护灵敏电流计减小电路中的电流，保护开关图乙中，S闭合后，在螺线管A插入螺线管B的过程中，电流表的指针将__________偏转填“向左”、“向右”或“不”．图乙中，S闭合后，线圈A放在B中不动，在滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中，电流表指针将__________偏转填“向左”、“向右”或“不”．图乙中，S闭合后，线圈A放在B中不动，在突然断开S时，电流表指针将__________偏转填“向左”、“向右”或“不”．水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L，M和P之间接入电动势为E的电源（不计内阻）。现垂直于导轨搁一根质量为m、电阻为R的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为θ且指向右上方，如图所示，问：（1）当ab棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少？（2）若B的大小和方向均能改变，则要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为多少？此时B的方向如何？如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd匝数N=100匝，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度，输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻为，变压器都是理想变压器，升压变压器原、副线圈匝数比为，降压变压器原、副线圈的匝数比为，若用户区标有“220V、8.8kW”的电动机恰恰能正常工作。求：（1）从图示位置开始计时，交流发电机的瞬时电动势的表达式；（2）输电线路上损耗电功率；（3）发电机线圈电阻r。

如图所示，两根光滑金属平行导轨放在水平面上，左端向上弯曲且光滑，右端水平部分足够长，导轨间距为，电阻不计。水平段导轨所处空间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小。质量为，电阻为的金属棒b垂直导轨放置其上，它与磁场左边界的距离为，现将质量为，电阻为的金属棒a从弯曲导轨上高为处由静止释放，使其沿导轨运动，两金属棒运动过程中不会相撞，最终两棒做匀速运动。设两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。重力加速度取，求：（1）金属棒a刚越过磁场左边界时，流过金属棒a的电流方向及它两端的电压大小；（2）金属棒匀速运动前，a棒上产生的焦耳热；（3）两金属棒匀速运动时，a、b两棒的间距是多大。如图所示