渝东九校联盟高2024届（高二下）期中诊断性测试
物理试题
考试时间：75分钟 总分：100分 预测难度系数：0.50
一、单项选项题：本题共7小题，每小题4分，共28分。
1.关于安培力和洛伦兹力，下列说法正确的是（ ）
A.安培力是洛伦兹力的宏观表现，故这两种力都能做正功、负功，也可以不做功
B.只要在匀强磁场中，一定可以用和来分别计算安培力和洛伦兹力的大小
C.安培力和洛伦兹力的方向都用左手定则判定，则此二力的方向一定与磁感应强度的方向垂直
D.带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹一定是圆
2.如图所示，两根固定的通电长直导线、相互垂直，平行于纸面，电流方向向右，垂直于纸面，电流方向向里，则导线所受安培力方向（ ）
A.左半部分垂直纸面向外，右半部分垂直纸面向里
B.左半部分垂直纸面向里，右半部分垂直纸面向外
C.平行于纸面向下
D.平行于纸面向上
3.2020年全球爆发了新冠肺炎，该病毒传播能力非常强，因此研究新冠肺炎病毒株的实验必须全程都在高度无接触防护性的条件下进行操作。在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如图所示的模型:空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，污水内含有大量正、负粒子，从直径为d的圆柱形管道右侧流入，左侧流出，流量Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。下列说法正确的是（ ）
A.带电粒子所受洛伦兹力的方向水平向左
B.正、负粒子所受洛伦兹力的方向是不同的
C.若只测量M、N两点间的电压，则不能推算出废液的流量
D.污水流量计也可以用于测量不带电的液体的流速
4.下列关于交流电和变压器的说法中正确的是（ ）
A.使用交流电的电器设备上所标注的额定电压和电容器的击穿电压，都是有效值
B.线圈的自感系数越大、交流电的频率越高，则线圈对交流电的阻碍作用就越大
C.一理想变压器的原、副线圈的匝数之比为，则把原线圈接到电压为220V的恒定电流电路中，副线圈两端的电压为88V
D.变压器能输送电能是利用了电磁感应原理，根据能量守恒定律，无论副线圈接多少负载，变压器输送的电功率都是恒定不变的
5.如图，两水平方向的匀强磁场的磁感应强度和大小相等、方向相反。竖直平面内金属圆环的水平直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生顺时针方向（正视）感应电流的是（ ）
A.水平向右移动金属环 B.绕水平直径转动金属环
C.同时以相同的变化率增大和 D.减小的同时增大
6.关于电磁感应的说法，下列错误的是（ ）
A.感应电流沿着楞次定律所述的方向，是能量守恒定律的必然结果
B.电路中有感应电流，就一定有感应电动势；如果电路中感应电流为零，则相应的感应电动势也一定为零
C.交流感应电动机是利用电磁驱动的原理工作的，它工作时有电能转化成机械能
D.当闭合电路中的导体在磁场中切割磁感线运动时，感应电流会使导体受到安培力，该安培力的方向总是阻碍导体相对于磁场的运动
7.质量均匀分布的直导体棒放置于竖直平面内半径为R的四分之一光滑圆弧轨道上，其截面如图所示。导体中通有电流大小恒为I的电流，空间存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场的方向竖直向上。导体棒质量为m，长度为L，平衡时，导体棒与圆心的连线与竖直方向的夹角为，轨道与导体棒之间的弹力大小为。下列说法正确的是（ ）
A.若仅将电流I缓慢变大，则逐渐减小，逐渐增大
B.若仅将磁场方向沿逆时针（正视）缓慢转过，则逐渐减小
C.若仅将磁场方向沿逆时针（正视）缓慢转过，则逐渐增大
D.若仅给导体棒一垂直于OA方向向上的初速度，使它沿圆弧AP运动并从P点滑出，则初速度（g为重力加速度）
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题给出四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.如图所示，关于带电粒子（不计重力）在以下四种仪器中运动，下列说法正确的有（ ）
A.甲图中，只要增大加速电压，粒子最终就能获得更大的动能
B.乙图中，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小
C.丙图中，等离子体进入A、B极板之间后，A极板电势低于B极板电势
D.丁图中，从左侧射入的带负电粒子，若速度满足，将向上极板偏转
9.如图所示，在平面的第一象限内存在方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一带电粒子从y轴上的M点射入磁场，速度方向与y轴正方向的夹角。粒子经过磁场偏转后从x轴上的N点（图中未画出）垂直穿出。已知，粒子电荷量为q，质量为m，重力不计。下列说法中正确的有（ ）
A.N与O点相距 B.粒子带负电且速度大小为
C.粒子在磁场中运动的时间为 D.粒子在磁场运动过程中，洛伦兹力的冲量大小为
10.如图所示，边长为的正方形单匝线圈abcd，其电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点所在直线OO'恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度大小为B。若线圈从图示位置开始以角速度绕轴OO'匀速逆时针（从O'沿O方向看）转动，规定电流沿方向为正方向，则以下判断正确的有（ ）
A.线圈雁图示位置转过过程中，流过电阻R的电荷量为
B.若从图示位置开始计时，闭合电流中感应电流的瞬时值表达式为
C.图示位置线圈中的感应电动势最大，为
D.线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11.（6分）如图所示是一演示实验的电路图，图中L是一带铁芯的线圈，直流电阻可忽略不计，A是一灯泡，开关处于闭合状态，电路稳定。现将开关断开，则在开关断开后的瞬间，通过灯泡A的电流方向是从________端经灯泡流向________端（选填“a”或“b”），这个实验是用来演示断电自感现象还是通电自感现象的？________
12.（9分）九校联盟晒课活动中的一节物理课上，同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。可拆变压器如图甲、乙所示。
（1）下列说法正确的有________。
A.为确保实验安全，实验中要求交流电压不高于36V
B.变压器原线圈接低压交流电时，可以用多用电表的“直流电压挡”测量副线圈电压
C.研究副线圈匝数对副线圈电压的影响时，需保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数
（2）变压器铁芯是由相互绝缘的薄硅钢片平行叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这样设计的原因是________。
A.减小涡流，提高变压器的效率
B.增大涡流，提高变压器的效率
C.增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量
（3）一位同学实验时，他选择的原线圈标注为“800”匝，副线圈标注为“400”匝，原线圈接学生电源的正弦交流输出端“6V”挡位，测得副线圈的电压为3.2V。该同学分析出现上述情况可能的原因有________。
A.学生电源实际输出电压大于标注的“6V”
B.原线圈实际匝数与标注的“800”不符，应小于800
C.副线圈实际匝数与标注的“400”不符，应小于400
13.（12分）如图所示，在水平面上固定两平行光滑金属导体MN、PQ，相距为L，左端连接一小灯泡，其额定电压为U，电阻恒为R，一磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直于导轨平面竖直向下，现有一电阻为r的金属棒ab垂直放在导轨上（导轨的电阻不计），金属棒在水平外力作用下向右匀强运动时，灯泡恰好正常发光，求：
（1）金属棒ab哪端电势高？（不需要说明理由）
（2）金属棒ab匀速运动时的速度v多大？
14.（14分）某个小水电站发电机的输出功率为100kW，发电机的电压为250V。通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻为，在用户端用降压变压器把电压降为220V。要求在输电线上损失的功率控制在3.2kW（即用户得到的功率为96.8kW）。请你设计两个变压器的匝数比。为此，请你计算：
（1）降压变压器输出的电流为多少？输电线上通过的电流是多少？
（2）输电线损失的电压为多少？升压变压器输出的电压是多少？
（3）两个变压器的匝数比应等于多少？
15.（16分）如图所示，竖直直线MN、PQ、GH将竖直平面分为Ⅰ、Ⅱ两个区域，直线MN和PQ间的距离为d，区域Ⅰ有竖直向下的匀强电场（大小未知），区域Ⅱ有垂直于纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度大小（两竖直区域足够长）。现有一质量为m，带电量为q的带正电粒子从MN边界上的A点以速度水平向右飞入，与边界PQ成进入区域Ⅱ（不计粒子的重力）.求：
（1）电场强度E的大步；
（2）要使带电粒子能够再次进入区域Ⅰ，PQ和GH间的距离至少多大？
（3）在满足（2）问的条件下，带点粒子返回区域Ⅰ前电场已经反向，要使带电粒子能够再次回到A点，改变后电场强度的大小E'变为原电场强度E的多少倍（不考虑电场变化产生的磁场）？