山东省日照市五莲县第一名校2023-2024学年高二下物理4月月考试题

 线圈与电流表相连，把磁铁的某一个磁极向线圈中插入或从线圈中抽出时，电流表的指针发生了偏转。实验中观察到，当把磁铁N极向线圈中插入时，电流表指针向右偏转。下列操作中，同样可使电流表指针向右偏转的是（　　）

 如图所示，地面上放着一个铝制线圈，线圈的正上方悬挂着用绝缘材料制成的轻弹簧，弹簧下端吊着质量为的条形磁铁，将磁铁向下拉，在其下降高度时将它由静止释放，在此后磁铁运动过程中，铝制线圈静止不动，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度为 ， 则下列判断正确的是（　　）

 下列说法正确的是（　　）

 物理学中有很多关于圆盘的实验，第一个是法拉第圆盘，圆盘全部处于磁场区域，可绕中心轴转动，通过导线将圆盘圆心和边缘与外面电阻相连。第二个是阿拉果圆盘，将一铜圆盘水平放置，圆盘可绕中心轴自由转动，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，以下说法正确的是（　　）

 如图所示，边长为a电阻为R的正方形导体框水平放置，磁感应强度为B的匀强磁场与水平面成角斜向下，导体框可分别绕mn和ef轴以相同角速度匀速转动。下列说法正确的是（　　）

 2023年6月14日，我国自主研发的首台兆瓦级漂浮式波浪能发电装置“南鲲号”在广东珠海投入试运行，如图甲。南鲲号发电原理可作如下简化：海浪带动浪板上下摆动，驱动发电机转子转动，其中浪板和转子的链接装置使转子只能单方向转动。如图乙，若转子带动线圈沿逆时针方向转动，并向外输出电流，下列说法正确的是（　　）

 如图所示电路中，理想自耦变压器接在输出电压有效值恒定的正弦交流电源上，为变压器上的滑动触头，为滑动变阻器R的滑片，电压表和电流表均为理想电表，下列说法正确的是（　　）

 我国是全球唯一掌握超特高压技术的国家，在全球超特高压领域，中国的标准就是全世界唯一的标准。如图所示是远距离高压输电示意图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变。下列说法正确的是（    ）

 科学家们曾设想存在磁单极子，即一些仅带有N极或S极单一磁极的磁性物质。假设在P点有一个固定的磁单极子，在其周围形成均匀辐射磁场，磁感线如右图所示。当质量为m、半径为R的导体圆环通有恒定的电流时，恰好能静止在该磁单极子正上方，环心与P点的距离为H ， 且圆环平面恰好沿水平方向。已知距磁单极子r处的磁感应强度大小为 ， 其中k为已知常量，重力加速度为g。下列选项正确的是（　　）

 现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。它的基本原理如图所示，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动。电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化，产生的感生电场使电子加速。上图为侧视图，下图为真空室的俯视图，如果从上向下看，电子沿逆时针方向运动。已知电子的电荷量为 ， 电子做圆周运动的轨道半径为 ， 若图甲中磁场随时间按（、k均为正常数）规律变化，形成涡旋电场的电场线是一系列同心圆，单个圆上形成的电场场强大小处处相等。将一个半径为的闭合环形导体置于相同半径的电场线位置处，闭合环形导体的电阻为 ， 导体中的自由电荷就会在感生电场的作用下做定向运动，产生感应电流，或者说导体中产生了感应电动势。（　　）

 如图所示，边长为l的正三角形线圈，线圈匝数为n ， 以角速度绕ab匀速转动，ab的左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。M为导电环，负载电阻为R ， 其他电阻不计，在线圈转动一周过程中（　　）

 如图甲所示，为保证游乐园中过山车的进站安全，过山车安装了磁力刹车装置，磁性很强的钕磁铁安装在轨道上，正方形金属线框安装在过山车底部。过山车返回站台前的运动情况可简化为图乙所示的模型。初速度为的线框abcd沿斜面加速下滑s后，bc边进入匀强磁场区域，此时线框开始减速，bc边出磁场区域时，线框恰好做匀速直线运动，已知线框边长为l、匝数为n、总电阻为r ， 斜面与水平面的夹角为。过山车的总质量为m ， 所受摩擦阻力大小恒为f ， 磁场区域上下边界间的距离为l ， 磁感应强度大小为B ， 方向垂直斜面向上，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　）

 小明同学做“探究感应电流产生条件”实验的装置如图所示。

 某同学利用自耦变压器探究降压时“变压器线圈两端的电压与匝数关系”的实验，变压器结构图如图所示。

回答下列问题：

 如图甲所示，两根间距为、足够长的平行光滑金属导轨与水平面夹角为 ， 导轨上端接有阻值为的电阻，长为L、电阻为、质量为的金属棒ab垂直放在导轨上并锁定，此时与导轨上端的距离为2L ， 空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小随时间变化规律如图乙所示，当时，解除锁定，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨的电阻，求：

 如图甲所示，有两条相距L=1m的平行光滑金属轨道，轨道在PM、QN之间水平，其中PM左侧轨道的倾斜角θ=30°，QN右侧轨道为弧线，在两轨道的上端均接有阻值R=2的定值电阻。PM、QN之间存在竖直向下的磁场（PM、QN边界上无磁场），磁感应强度的变化情况如图乙所示，PM、QN之间的距离d=2m。一质量为m=1kg、导轨间有效阻值为R=2的导体棒t=0时从H处无初速度释放，下滑2s末刚好进入水平轨道（转角处无机械能损失）。运动中导体棒始终与导轨垂直并接触良好，不计导轨电阻。重力加速度g=10m/s²。求：

如图甲所示为某小型水电站的发电机示意图，已知正方形线圈边长 ， 匝数匝，线圈电阻不计；线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，转速；已知电动势最大值。

 如图所示，上方的平行金属导轨与间距为 ， 下方的金属导轨由圆弧导轨、与水平导轨、平滑连接而成，上方导轨和下方导轨没有连接在一起，圆弧导轨与的圆心角为、半径为 ， 与的间距 ， 与的间距 ， 与的高度差为。导轨、左端接有的电阻，导轨与间的圆弧区域内没有磁场，平直部分存在宽度为、磁感应强度方向竖直向上的匀强磁场；圆弧导轨与的区域内没有磁场，平直部分右侧存在磁感应强度方向竖直向上的匀强磁场（图中没有画出），导体棒a质量为 ， 棒a接在电路中的电阻；导体棒b质量为 ， 棒b接在电路中的电阻。导体棒a从距离导轨、平直部分处静止释放，恰好沿圆弧轨道与的上端切线方向落在圆弧轨道上端，接着沿圆弧轨道下滑；导体棒b最初静止在水平导轨与上。重力加速度： ， 不计导轨电阻、一切摩擦及空气阻力。求：