湖北省黄冈市麻城实验高中2020-2021学年高二上学期物理12月月考试卷

1. 一只电阻分别通过四种不同形式的电流，电流随时间变化的情况如图所示，在相同时间内电阻产生的热量最大的是（）

A . B . C . D .

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2. 如图所示为地磁场的磁感线分布示意图．一架飞机在赤道上空匀速飞行，机翼保持水平由于遇到强气流作用使飞机竖直下坠，在地磁场的作用下，金属机翼上产生了电势差．设飞行员左方机翼末端处的电势为 $\text{[math]}$ ，右方机翼末端处的电势为 $\text{[math]}$ ，忽略磁偏角的影响，则（）

A . 若飞机从西往东飞， $\text{[math]}$ 比 $\text{[math]}$ 高 B . 若飞机从东往西飞， $\text{[math]}$ 比 $\text{[math]}$ 高 C . 若飞机从南往北飞， $\text{[math]}$ 比 $\text{[math]}$ 高 D . 若飞机从北往南飞， $\text{[math]}$ 比 $\text{[math]}$ 高

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3. 如图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、开关K与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场B中．两板间放一台小型压力传感器，压力传感器上表面绝缘，在其上表面静止放置一个质量为m、电荷量为q的带正电小球．K没有闭合时传感器有示数，K闭合时传感器示数变为原来的一半．则线圈中磁场B的变化情况和磁通量的变化率分别为（）

A . 正在增强， $\text{[math]}$ B . 正在增强， $\text{[math]}$ C . 正在减弱， $\text{[math]}$ D . 正在减弱， $\text{[math]}$

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4. 如图甲所示为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律如图乙所示．发电机线圈内阻为1Ω，外接灯泡的电阻为9Ω恒定不变，则下列说法中正确的为（）

A . 电压表的示数为6 V B . 发电机的输出功率为4 W C . 在1.0×10^－² s时刻，穿过线圈的磁通量最大 D . 在1.0×10^－² s时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大

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5. 如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a，磁感应强度的大小为B．一边长为a、电阻为4R的正方形均匀导线框CDEF从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域，在图乙中给出的线框EF两端的电压U_EF与线框移动距离x的关系图象正确的是（）

A . B . C . D .

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6. 某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T₁和降压变压器T₂向R₀＝11 Ω的纯电阻用电器供电．已知输电线的总电阻R＝10 Ω，T₂的原、副线圈匝数比为4∶1，用电器两端的电压为 $\text{[math]}$ ，将T₁、T₂均视为理想变压器．下列说法正确的是（）

A . 降压变压器的输入功率为4 400 W B . 升压变压器中电流的频率为100 Hz C . 输电线消耗的功率为500 W D . 当用电器的电阻减小时，输电线消耗的功率减小

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7. 如图所示的电路，开关原先闭合，电路处于稳定状态，在某一时刻突然断开开关S，则通过电阻R₁中的电流I随时间变化的图线可能是下图中的（）

A . B . C . D .

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8. 如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ，分别用相同材料，不同粗细的导线绕制（Ⅰ为细导线）．两线圈在距磁场上界面 $\text{[math]}$ 高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面．运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界．设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，在磁场中运动时产生的热量分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ．不计空气阻力，则（）

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

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9. 如图所示，T为理想变压器， $\text{[math]}$ 为理想交流电流表， $\text{[math]}$ 为理想交流电压表， $\text{[math]}$ 为定值电阻， $\text{[math]}$ 为光敏电阻（光照增强，电阻减小），原线圈两端接恒压正弦交流电源，当光照增强时（）

A . 电压表V₁示数变小 B . 电压表V₂示数变大 C . 电流表A₁示数变大 D . 电流表A₂示数变大

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10. 如图所示电路中，灯泡A、B的规格相同，电感线圈L的自感系数足够大且电阻可忽略，电容器的电容为C，电源电动势为E，内阻为r。下列关于此电路的说法中正确的是（）

A . S闭合电路稳定后，电容器的带电荷量为CE B . S闭合后的瞬间，B先亮，A逐渐变亮，最后A，B一样亮 C . S断开后的瞬间，通过灯泡A的电流方向向下 D . S断开后的瞬间，灯泡B慢慢熄灭

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11. 如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线圈，在金属线圈的下方有一磁感应强度为B的匀强磁场区域，MN和M′N′是匀强磁场区域的水平边界，边界的宽度为s，并与线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直。现让金属线框由距MN某一高度处从静止开始下落，图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域的v-t图象（其中OA、BC、DE相互平行）。已知金属线框的边长为L（L<s）、质量为m，电阻为R，当地的重力加速度为g，图象中坐标轴上所标出的字母v₁、v₂、t₁、t₂、t₃、t₄均为已知量。（下落过程中bc边始终水平）根据题中所给条件，以下说法正确的是（）

A . t₂是线框全部进入磁场瞬间，t₄是线框全部离开磁场瞬间 B . 从bc边进入磁场起一直到ad边离开磁场为止，感应电流所做的功为mgs C . v₁的大小可能为 $\text{[math]}$ D . 线框穿出磁场过程中流经线框横截面的电荷量比线框进入磁场过程中流经框横截面的电荷量多

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12. 如图所示，两光滑金属导轨间距为1m，固定在绝缘桌面上的部分是水平的，处在磁感应强度大小为1T、方向竖直向下的有界匀强磁场中(导轨其他部分无磁场)，电阻R的阻值为2Ω，桌面距水平地面的高度为1.25m，金属杆ab的质量为0.1kg，有效电阻为1Ω。现将金属杆ab从导轨上距桌面高度为0.45m的位置由静止释放，其落地点距桌面左边缘的水平距离为1m。取g=10m/s² ，空气阻力不计，离开桌面前金属杆ab与金属导轨垂直且接触良好。下列判断正确的是（）

A . 金属杆刚进入磁场时，其速度大小为3m/s B . 金属杆刚进入磁场时，电阻R上通过的电流大小为1.5A C . 金属杆穿过匀强磁场的过程中，克服安培力所做的功为0.25J D . 金属杆穿过匀强磁场的过程中，通过金属杆某一横截面的电荷量为0.2C

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13. 如图甲是探究“怎样产生感应电流”的实验装置。ab是一根导体杆，通过导线、开关连接在灵敏电流计的两接线柱上。

（1）本实验中，如果，我们就认为有感应电流产生。

（2）闭合开关后，若导体杆不动，磁铁左右水平运动，电路（选填“有”或“无”）感应电流。

（3）小李所在实验小组想进一步探究“感应电流的大小跟哪些因素有关”，小李猜想：“可能跟导体杆切割磁感线运动的快慢有关。”请你根据图示的实验装置，帮助小李设计实验来验证她的猜想，你设计的实验做法是：。

（4）在探究电磁感应现象的实验中，电流表刻度盘上的零刻度线在正中间，当电池的正极接电流表的右接线柱，电池的负极与电流表的左接线柱相碰时，指针向右偏转。如图乙所示电路，将线圈A放在线圈B中，在合上开关S的瞬间，电流表指针应向偏转；保持开关闭合，将线圈A从线圈B中拔出时，电流表指针应向偏转。

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14. 利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器，一般体积很小，可以用来测量很小范围内的温度变化，反应快，而且精确度高.

（1）如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他因素不变，只要热敏电阻所处区域的温度降低，电路中电流将变(填“大”或“小”).

（2）上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度.如果刻度盘正中的温度为20 ℃(如图甲所示)，则25 ℃的刻度应在20 ℃的刻度的(填“左”或“右”)侧.

（3）为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化，请用图乙中的器材(可增加元器件)设计一个电路.(请在图乙中作图).

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15. 如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距L＝1m，上端接有电阻R＝3Ω，虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场．现将质量m＝0.1kg、电阻r＝1Ω、长度与导轨间距相等的金属杆ab，从OO′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆下落过程中的 $\text{[math]}$ 图像如图乙所示(g取10m/s²)．求：

（1）磁感应强度B；

（2）杆在磁场中下落0.1 s的过程中电阻R产生的热量．

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16. 交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动。一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S=0.10m² ，线圈转动的频率为50Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度 $\text{[math]}$ T。为了用此发电机所发出的交流电带动两个标有“220V 11kW”的电机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器，电路图如图所示。求：

（1）发电机的输出电压；

（2）变压器原、副线圈的匝数比；

（3）与变压器原线圈串联的交流电流表的示数。

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17. 如图所示，匝数为N、电阻为r、面积为S的圆形线圈P放置于匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，线圈P通过导线与阻值为R的电阻以及两平行金属板相连，两金属板之间的距离为d，两板间有垂直纸面的恒定匀强磁场.当线圈P所在位置的磁场均匀变化时，一质量为m、带电荷量大小为q的油滴在两金属板之间的竖直平面内做圆周运动.重力加速度为g，求：

（1）流过电阻R的电流；

（2）线圈P所在磁场磁感应强度的变化率.

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18. 如图所示，匝数为100匝、面积为0.01m²的线圈处于磁感应强度为B₁= $\text{[math]}$ T的匀强磁场中。当线圈绕O₁O₂轴以转速n=300r/min匀速转动时，电压表、电流表的读数分别为7V、1A。电动机的内阻r=1Ω，牵引一根原来静止的、长为L=1m、电阻为R=1Ω、质量为m=0.2kg的导体棒MN沿金属框架上升。框架倾角为30°，框架宽1m，框架和导体棒处于方向与框架平面垂直、磁感应强度B₂=1T的匀强磁场中。当导体棒沿框架上滑1.6m时获得稳定的速度，这一过程中导体棒上产生的热量为4J。导体棒始终与框架轨道垂直且接触良好，不计框架和线圈电阻及一切摩擦，g取10m/s²。

（1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈产生的电动势e的瞬时值表达式；

（2）求导体棒MN的最大速度大小；

（3）求导体棒MN从静止到达到最大速度所用的时间t。

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湖北省黄冈市麻城实验高中2020-2021学年高二上学期物理12月月考试卷

一、单选题

二、多选题

三、实验题

四、解答题

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