福建省泉州市第六中学2022-2023学年高二下学期期中模块考试物理试题（含解析）

泉州六中2022－2023学年下学期高二年级物理科期中模块测试
姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（24分）
1．下列关于磁和磁现象的叙述中正确的有几条(　　)
①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
②通电导线在磁场中受到的安培力越大，该位置的磁感应强度越大
③因地磁场影响，在进行奥斯特实验时，通电导线南北放置时实验现象最明显
④垂直磁场放置的通电导线受力的方向就是磁感应强度的方向
⑤运动电荷在地磁场中一定受到洛伦兹力的作用
⑥小磁针在磁场中N极的受力方向即为该处的磁场方向
⑦电流元在磁场中某位置受到的磁场力为零，则该位置的磁感应强度一定为零
⑧导体在磁场在做切割磁感线运动时产生动生电动势，其本质是导体中的自由电荷受到洛伦兹力作用，通过洛伦兹力对自由电荷做功实现能量的转化
A．1条 B．2条 C．3条 D．4条
2．如图，a、b、c为三根相互平行，与纸面垂直的固定长直导线，两两等距，导线中通有大小相等的电流，方向如图所示。O点与a、b、c的距离相等，已知每根导线在O点的磁感应强度大小均为B0。一电子以速度V从O点沿垂直于纸面方向向外运动，它所受洛伦兹力的大小和方向正确的是(　　)
A．0
B．eB0V，方向平行于纸面沿oa
C．2eB0V，方向平行于纸面并垂直于bc
D．2eB0V，方向平行于纸面沿ob
3．如图，粗细均匀的正方形金属线框MNPQ，边长为1m，每边电阻均为1 ，固定在磁感应强度为1T的匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直。现将MQ两端通过导线与电动势为3V、内阻不计的直流电源连接，则金属线框受到的安培力大小为（ ）
A．0 B．1N C．3N D．4N
4．如图所示，质量为m、带电荷量为q的物块，在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，沿着竖直绝缘墙壁由静止下滑，已知物块与墙壁间的动摩擦因数为，下列说法正确的是（　　）
A．物块不受磁场力
B．物块下滑的加速度为重力加速度g
C．物块下滑的最大速度为
D．尽管物块受到磁场力作用，但磁场力不做功，系统机械能守恒
5．如图所示，A、B都是很轻的铝环，环A是闭合的，环B是断开的，横梁可以绕中间的支点自由转动。若用磁铁分别接近这两个圆环，则下面说法错误的是（　　）
A．用磁铁的任意一磁极接近A环时，A环均被排斥，说明环内有感应电动势
B．把磁铁远离A环，A环又会被吸引，说明环内有感应电流
C．磁极接近或者远离B环时，B环保持静止，但环的断口左右两端有电势差
D．磁铁N极接近B环时，环的断口处右端电势比左端电势高
6．图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是（　　）
A．图甲表示交流电，图乙表示直流电 B．两种电压的有效值都是220V
C．图甲、乙所示电压的频率不同
D．把两种电压加在同一纯电阻上在一个电压变化周期内产生的电热Q甲大于Q乙
二、多选题（24分）
7．中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。研究表明：鸽子利用体内所含有的微量强磁性物质在地磁场中所受的作用力来帮助它辨别方向。关于鸽子识途与地磁场，下列说法正确的是（ ）（多选）
A．若在鸽子的身上绑一块磁感应强度比地磁场更强的磁体材料，鸽子会迷失方向
B．若在鸽子的身上绑一块磁感应强度比地磁场更强的磁体材料，鸽子更容易辨别方向
C．地磁场一定不会对运动的带电粒子做功
D．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
8．如图所示，一根通电金属直棒PQ置于光滑的斜面上，金属棒与斜面底边平行，电流方向从P端流向Q端。现在金属棒周围加上匀强磁场，释放金属棒后，下列四种情况中金属棒不能保持静止的是（ ）
9．磁场中的四种仪器如图所示，则下列说法中正确的有（　　）
A．甲中回旋加速器加速带电粒子的最大速度与回旋加速器的半径有关，与加速电压无关
B．乙中不改变质谱仪各区域的电场磁场时击中照相底片同一位置的粒子比荷相同
C．丙中自由电荷为负电荷的霍尔元件通上如图所示电流和加上如图所示磁场时，M侧带负电荷
D．丁中的电磁流量计加上如图所示磁场，则N侧电势高，离子的流量与a、b无关
10．如图所示，匝数n=100匝、面积S=10cm2的矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B=的匀强磁场中，线框绕垂直于磁场的轴OO‘以角速度ω=100 rad/s匀速转动，并与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接入一只标有“2.5V， 1.5W”的小灯泡，恰好正常发光，不计线框电阻。下列说法正确的是（　　）
A．理想变压器原线圈、副线圈的匝数比为4：1
B．流过线框的电流有效值为0.2A
C．以图示位置为计时起点，线框中产生的感应电动势的表达式为e= 5cos（100t）V
D．如果在小灯泡两端再并联一盏相同的小灯泡，则两盏灯泡均正常发光
三、填空题（12分）
11．电磁灶是利用________原理制成的，它在灶内通过交变电流产生交变磁场，使放在灶台上的锅体内产生________而发热．
12．如图所示，一平行于光滑斜面的轻弹簧一端固定于斜面上，一端拉住条形磁铁，条形磁铁质量为m，处于静止状态。现在磁铁中垂面上放置一通电导线，导线中电流方向垂直纸面向里，则与不放通电导线相比较，弹簧弹力大小的变化情况是______（选填“增大”、“不变”或“减小”），磁铁对斜面的压力______ mgcosθ（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
13．有一台内阻为1 Ω的发电机，供给一学校照明用电，如图所示。升压变压器原、副线圈匝数比为1∶4，降压变压器原、副线圈匝数比为4∶1，输电线的总电阻为4 Ω。全校共有22个班，每班有“220 V 40 W”灯6盏，若保证全部电灯正常发光，则降压变压器的输出功率为___________，输电线损失的功率为_____________ 。
四、实验题（9分）
14．（1）如图所示，是长直密绕通电螺线管，应用DIS的磁传感器b沿a的轴线从O点自左向右匀速穿过通电螺线管a。能正确反映通电螺线管内部磁感应强度B随x变化规律的是：______。
A． B． C． D．
（2）为观察电磁感应现象，某学生将电流表、螺线管A和B、电池组、滑动变阻器、电键接成如图所示的实验电路：
a该同学将线圈B放置在线圈A中，闭合、断开电键时，电流表指针都没有偏转，其原因是_______。
A．电键的位置接错
B．电流表的正、负接线柱上导线接反
C．线圈B的两个接线柱上导线接反
D．蓄电池的正、负极接反
b电路连接的错误改正后，该同学在闭合电键时发现电流表指针向右偏转，则如果向右移动滑动变阻器的滑片（滑动变阻器接入电路的方式仍然如图中所示），则电流表的指针向_______（选填“左”或“右”）偏转。
解答题（7+8+16=31分）
15．如图所示，在一个范围足够大、磁感应强度的水平匀强磁场中，用绝缘细线将金属棒吊起使其呈水平静止状态，且使金属棒与磁场方向垂直。已知金属棒长，质量，g取，求：
（1）若通以如图所示方向、大小为的电流，求每根绳子受到的拉力大小；
（2）若要使细线拉力恰好为零，磁场保持不变，此时电流该如何变化？
16．如图所示，在第一象限内存在着垂直纸面向里的匀强磁场。一质子从P点垂直磁场射入，射入时速度方向与x轴夹角为60°，质子从y轴上离开磁场时速度方向与y轴垂直。已知质子电荷量为e、质量为m，磁场磁感应强度大小为B，P点的坐标为，则质子射入磁场的速度大小和质子在磁场中运动的时间分别为？
17．如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为，宽度为，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为。导体棒垂直于导轨放置，质量为，电阻为，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5。在整个导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为。将导体棒由静止释放，运动后，小灯泡稳定发光，此后导体棒的运动速度保持不变，（重力加速度取，，），求：
（1）导体棒速度为时棒所受的安培力大小和方向；
（2）导体棒匀速运动时的速度大小；
（3）导体棒从静止到匀速的过程中通过小灯泡的电量。
（4）导体棒从静止到匀速的过程中整个电路产生的焦耳热。
参考答案
1．B 2．C 3．D 4．C 5．D 6．D 7．AC 8．ABD 9．ABD 10. AD
11．电磁感应，涡流12．不变，大于13．5280 W，24 V14．D，A ，右
15．（1）0.02N；（2），保持电流方向不变
【详解】（1）根据左手定则可得安培力的方向竖直向上，金属棒受到的安培力

对金属棒受力分析，得 据牛顿第三定律有 联立以上解得
（2）悬线拉力恰好为零，金属棒沿竖直方向受重力和向上的安培力，根据平衡条件可得 解得保持电流方向不变
16． ；
【详解】如图所示，利用左手定则画出初末位置的洛伦兹力的方向，由此判断出圆心的所在位置根据几何关系可得所以在磁场中，由牛顿第二定律，即质子射入速度大小为质子在磁场中运动的的周期质子在磁场中运动的时间
17．（1）0.5N，方向沿斜面向上；（2）；（3）1c；（4）1J
【详解】（1）导体棒速度为时，感应电动势为根据闭合回路欧姆定律，此时电路中电流大小为此时的安培力大小为根据楞次定律可得，安培力的方向沿斜面向上
（2）当导体棒匀速运动时，设此时的安培力大小为，根据受力平衡可得解得由前面分析可得解得
（3）导体棒从静止到匀速的过程中，产生的电量
（4）导体棒从静止到匀速的过程中，设回路中产生的总的焦耳热为，根据能量守恒定律和动能定理可得由题意可知，解得
答案第1页，共2页