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1、 浙江省富阳市第二中学2021年高二物理下学期第三次质量检测试卷及答案 一、选择题（共9题）1.电阻R、电容器C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示。现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是（）A从a到b，上极板带正电B从a到b，下极板带正电C从b到a，下极板带正电D从b到a，上极板带正电2.如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直纸面向里，导体棒的电阻可忽略。当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是（）A流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到aB流
2、过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到aC流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到bD流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b3.如图所示为电流天平，可用来测定磁感应强度。天平的右臂上挂有一匝数为N的矩形线圈，线圈下端悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，当线圈中通有电流I（方向如图）时，发现天平的右端低左端高，下列哪些调节方案可以使天平水平平衡()A仅减小电流大小B仅增长线框的宽度lC仅减轻左盘砝码的质量D仅增加线圈的匝数4.请你应用已经学过的电磁学知识，判断以下不正确的是（）A我国上空水平飞行的客机，机翼上有微弱的电流B电动机启动后，随着转速的加快，其消耗的电功率也随之增加C
3、雷雨天，我们不可以在树下躲雨D电动机可以作为发电机来提供电源5.绕在铁芯上的线圈组成如图甲所示的闭合回路，在线圈的正下方放置一封闭的金属环。线圈的右侧区域分布着变化的磁场，磁感应强度的大小按图乙所示的哪种变化，才能使金属环受到向上的吸引力（）6.如图为一种早期发电机原理示意图，该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称，在磁极绕转轴匀速转动过程中，磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧XOY(O是线圈中心)，则()A从X到O，电流由E经G流向F，先增大再减小B从X到O，电流由F经G流向E，先减小再增大C从O到Y，电流由F经G流向E，先减小再增大D从O到Y，电流
4、由E经G流向F，先增大再减小7.如图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为L。现有一边长为的正方形线框abcd，在外力作用下，保持ac垂直磁场边缘，并以沿x轴正方向的速度水平匀速地通过磁场区域，若以逆时针方向为电流正方向，下图中能反映线框中感应电流变化规律的图是()8.如图所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为d，极板面积为S，这两个电极与可变电阻R相连在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为B发电导管内有电阻率为的高温电离气体，气体以速度v向右流动，并通过专用管
5、道导出由于运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势（设电阻定律适用于此物理过程）若不计离子间的相互作用及气体流动时的阻力，由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率为P（）2R。调节可变电阻的阻值，根据上面的公式或你所学过的物理知识，可求得可变电阻R消耗电功率的最大值为（）ABCD9.如图所示，光滑金属导轨AC、AD固定在水平面内，并处在方向竖直向下、大小为B的匀强磁场中。有一质量为m的导体棒以初速度v0从某位置开始在导轨上水平向右运动，最终恰好静止在A点。在运动过程中，导体棒与导轨始终构成等边三角形回路，且通过A点的总电荷量为Q。已知导体棒与导轨间的接触电阻阻值恒为R，其余电阻不计
6、。则（）A.该过程中导体棒做匀减速运动B.该过程中接触电阻产生的热量为C.开始运动时，导体棒与导轨所构成回路的面积为D.当导体棒的速度为时，回路中感应电流大小为初始时的一半二、多项选择（共3题）1.在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述符合史实的是（）A奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应解释了电和磁之间存在联系B安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说C法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近固定导线圈中，会出现感应电流D楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应
7、电流的磁通量的变化2.如图所示，A、B为不同金属制成的正方形线框，导线截面积相同，A的边长是B的2倍，A的密度是B的1/2，A的电阻率是B的2倍，当它们的下边在同一高度竖直下落，垂直进入如图所示的磁场中，A框恰能匀速下落，那么（）AB框一定匀速下落B进入磁场后，A、B中感应电流强度之比是2：1C两个框全部进入磁场的过程中，通过截面的电荷量相等D两个框全部进入磁场的过程中，产生的热量之比为2：13.如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场。在该区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球。O点为圆环的圆心，a、b、c、d为圆环上的四个点，a点为最高点，c
8、点为最低点，b、O、d三点在同一水平线上。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端a点由静止释放，下列判断正确的是（）A小球能越过d点并继续沿环向上运动B当小球运动到d点时，不受洛伦兹力C小球从d点运动到b点的过程中，重力势能减小，电势能减小D小球从b点运动到c点的过程中，经过弧中点时速度最大三、实验,探究题（共2题）1.某同学从市场上买了一只额定电压为3.2V的LED灯，为了研究它的特点，进行了以下实验：（1）研究LED灯的单向导通性。先对多用电表进行机械调零，再将选择开关拨到“1k”挡，进行欧姆调零。当将红、黑表笔分别接触LED灯的A、B两接线端，表的指针如图甲所示；将红、黑表
9、笔分别接触LED灯的B、A两接线端，表的指针如图乙所示；则可判断LED灯（填“是”或“否”）具有单向导通性。（2）测绘LED小灯珠的伏安特性曲线。实验所用的仪器：电压表（内阻约为5000），电流表（内阻约5），滑动变阻器（010），电池组（4.5V），开关和导线若干。请在图丙中用笔画线代替导线完成实验电路的连接。实验时电压表和电流表的读数见下表。请在坐标纸中画出LED灯的伏安特性曲线。说出LED灯与普通小灯泡的伏安特性曲线的最显著区别。2.2013年12月14日晚上9点14分左右嫦娥三号月球探测器平稳降落在月球虹湾，并在4分钟后展开太阳能电池帆板。这是中国航天器第一次在地外天体成功软着陆，中国
10、成为继美国、前苏联之后第三个实现月面软着陆的国家。太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件。某实验小组用测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池在没有光照时（没有储存电能）的I-U特性。所用的器材包括：太阳能电池，电源E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，开关S及导线若干。（1）为了达到上述目的，应选用图1中的哪个电路图（填“甲”或“乙”）；（2）该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图2的I-U图像。由图可知，当电压小于2.00V时，太阳能电池的电阻_（填“很大”或“很小”）；当电压为2.80V时，太阳能电池的电阻约为_。（保留一位有效数
11、字）（3）该实验小组在另一实验中先用一强光照射太阳能电池，并用如图3电路调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I曲线a。再减小实验中光的强度，用一弱光重复实验，测得U-I曲线b，见图4.当滑动变阻器的电阻为某值时，若曲线a的路端电压为1.5V。则滑动变阻器的测量电阻为，曲线b外电路消耗的电功率为W（计算结果保留两位有效数字）。四、计算题（共4题）1.如图甲所示，发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩具，它在飞起时能够发光。某同学对竹蜻蜓的电路作如下简化：如图乙所示，半径为L的金属圆环绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金属轴O1O2以角速度匀速转动，圆环上接有电阻均为r的三根导电辐条OP、OQ、OR，辐条互
12、成120角。在圆环内，圆心角为120的扇形区域内存在垂直圆环平面向下磁感应强度为B的匀强磁场，在转轴O1O2与圆环的边缘之间通过电刷MN与一个LED灯（可看成二极管，发光时，电阻为r）。圆环及其它电阻不计，从辐条OP进入磁场开始计时。（1）顺磁感线方向看，圆盘绕O1O2轴沿什么方向旋转，才能使LED灯发光？在不改变玩具结构的情况下，如何使LED灯发光时更亮？（2）在辐条OP转过60的过程中，求通过LED灯的电流；（3）求圆环每旋转一周，LED灯消耗的电能。2.如图所示，光滑的水平桌面处于磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中。桌面上放置质量为M、宽为L的U形金属框架，其ab部分的电阻为R，其
13、他部分电阻不计。质量为m、电阻为R的金属棒cd放在框架上，它们之间的动摩擦因数为。cd棒通过不可伸长的细线与一个固定在O点的力传感器相连。当框架在水平恒定拉力F的作用下（F的大小未知）由静止开始向右运动过程中，力传感器的读数从mg变为最终的2mg.求：（1）框架开始运动时的加速度大小。（2）框架最终运动时速度大小。3.有一种“双聚焦分析器”质谱仪，工作原理如图所示。加速电场的电压为U，静电分析器中有会聚电场，即与圆心O1等距各点的电场强度大小相同，方向沿径向指向圆心O1，磁分析器中以O2为圆心、圆心角为90的扇形区域内，分布着方向垂直于纸面向外的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右边界平行。由离
14、子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后，从M点沿垂直于该点的电场方向进入静电分析器，在静电分析器中，离子沿半径为R的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动，并从N点射出静电分析器。而后离子由P点沿着既垂直于磁分析器的左边界，又垂直于磁场方向射入磁分析器中，最后离子沿垂直于磁分析器下边界的方向从Q点射出，并进入收集器。测量出Q点与圆心O2的距离为d，位于Q点正下方的收集器入口离Q点的距离为d/2。（题中的U、m、q、R、d都为已知量）（1）求静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小；（2）求磁分析器中磁感应强度B的大小；（3）现将离子换成质量为4m,电荷量仍为q的另一种正离子，其它条件不变。磁分析器空间足够大，离子不会从圆弧边界射出，收集器的位置可以沿水平方向左右移动，要使此时射出磁分析器的离子仍能进入收集器，求收集器水平移动的距离。4.如图所示，有3块水平放置的长薄金属板a、b和c，a、b之间相距为L。紧贴b板下表面竖直放置半径为R的半圆形塑料细管，两管口正好位于小孔M、N处。板a与b、b与c之间接有电压可调的直流电源，板b与c间还存在方向垂直
