2021_2022学年安徽省滁州市九校（滁州一中）高二（下）月考物理试卷（3月）（含答案解析)

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2021~2022学年安徽省滁州市九校（滁州一中）高二（下）月考物理试卷（3月）1.  一匝数为10的线圈置于磁场中，穿过线圈的磁通量为，现将该线圈的匝数增为100，其他条件不变，则穿过该线圈的磁通量为(    )A.  B.  C.  D. 2.  一根粗细均匀的电阻丝的阻值为R，在材料和温度不变的情况下，下列情况中阻值仍为R的是A. 长度和横截面的半径都增大为原来的2倍
B. 长度不变，横截面的面积增大为原来的2倍
C. 横截面的面积不变，长度减小为原来的
D. 长度和横截面的面积都减小为原来的3.  如图所示，一根直导体棒ab在水平向里的匀强磁场中下落，其始终保持水平方向，且与磁场方向垂直.下列说法正确的是(    )A. 导体棒ab上既没有感应电动势，也没有感应电流
B. 导体棒ab上既有感应电动势，也有感应电流
C. 导体棒ab上有感应电动势，没有感应电流
D. 导体棒ab上有感应电流，没有感应电动势4.  穿过某单匝线圈的磁通量随时间t变化的规律如图所示，该线圈中产生的感应电动势为(    )A. 1 V B. 2 V C. 3 V D. 4 V5.  质量为的导体棒MN静止于宽度为的水平导轨上，导体棒与水平导轨垂直，通过导体棒MN的电流为，匀强磁场的磁感应强度大小为、方向垂直于导体棒且与导轨平面成角斜向下，如图所示．取。导体棒MN所受导轨的支持力大小为(    )A. 0 B.  C.  D. 6.  回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置，其核心部分是两个D型金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连。下列说法正确的是(    )A. 粒子被加速后的最大速度与D型金属盒的半径无关
B. 粒子被加速后的最大动能随高频电源的加速电压的增大而增大
C. 高频电源频率由粒子的质量、电量和磁感应强度决定
D. 高频电源频率与粒子的质量、电量和磁感应强度无关7.  图示电路中，灯泡、的规格相同，电感线圈L的自感系数足够大且直流电阻可忽略不计，电容器的电容为C，电源的电动势为E、内阻为r。下列说法正确的是(    )A. S闭合电路稳定后，两端的电压小于E
B. S闭合后的瞬间，先亮，逐渐变亮，最后它们一样亮
C. S断开后，慢慢熄灭
D. S断开后的瞬间，通过的电流方向从a到b8.  一闭合线圈固定在垂直于纸面的匀强磁场中，设垂直纸面向里为磁感应强度B的正方向，线圈中的箭头为电流i的正方向，如图甲所示。已知线圈中感应电流i随时间变化的图象如图乙所示，则磁感应强度随时间而变化的图象可能是图丙中的(    )A.  B.
C.  D. 9.  如图所示，在真空中一条竖直向下的电场线上有两点a和b。一带电质点在a处由静止释放后沿电场线向上运动，到达b点时的速度恰好为零。若a、b两点的电场强度分别为、，带电质点在a，b两点的电势能分别为，，则(    )A.  B.  C.  D. 10.  如图所示，一椭圆形线圈的长轴AB长为a，短轴长为b，竖直虚线MN左侧有方向垂直于线圈所在平面，磁感应强度大小为B的匀强磁场，线圈的长轴AB与磁场的边界MN平行。线圈以速度v向左匀速进入磁场，线圈的总电阻为R，线圈的面积为S，下列说法正确的是(    )
 A. 在线圈进入磁场的过程中，线圈上产生的感应电流先为逆时针后为顺时针
B. 线圈进入磁场的过程中，其受到的安培力方向始终垂直MN向右
C. 当线圈的长轴AB与MN重合时，线圈上产生的感应电动势大小为Bav
D. 在线圈进入磁场的过程中，通过导线横截面的电荷量为11.  在图甲中，G为指针在中央的灵敏电流表，其连接在直流电路中时的偏转方向如图甲所示。今把该电流表与一线圈串联研究电磁感应现象，则图乙中的条形磁铁的运动方向是________填“向上”或“向下”；图丙中电流表的指针从中央向_______填“左”或“右”偏转；图丁中的条形磁铁上端为_______填“N”或“S”极。12.  某物理兴趣小组要将一个内阻未知的电流表改装成量程为的电压表，为此他们用如图所示电路测定该电流表的内阻，实验室可提供的器材如下：A.电流表G：满偏电流为，内阻未知；B.干电池：电动势为3V，内阻未知；C.滑动变阻器：最大阻值为，额定电流为1AD.滑动变阻器：最大阻值为，额定电流为E.电阻箱：阻值范围为F.开关两个，导线若干滑动变阻器R应选用________填“C”或“D”，将开关、都断开，连接好实物图，使滑动变阻器接入电路的电阻达到最大后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表G的示数为闭合开关，调节电阻箱的阻值为时，电流表G的示数为，则电流表G的内阻_______为将该电流表改装成量程为的电压表，需串联电阻的阻值为______13.  如图所示，空间存在足够大的、水平向右的匀强电场，绝缘细线一端固定，另一端系一可视为质点的带电小球，小球质量、带电荷量，小球静止时悬线偏向左方，且与竖直方向夹角为。设小球在运动过程中所带电荷量保持不变，取重力加速度。判断小球带何种电荷；求电场强度E的大小。14.  如图所示，电源电动势为E，内阻为r，宽度为L的固定光滑导轨与水平面的夹角为，匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上，长度也为L的金属杆电阻不计垂直导轨水平放置。调节电阻箱的电阻，当回路中通过的电流为I时，金属杆恰好静止。重力加速度为g。求：此时电阻箱的电阻R；金属杆的质量。15.  如图所示，带等量异种电荷的平行金属板M、N水平正对放置，将一质量为m、电荷量为q的带负电粒子从靠近上板M的P点由静止释放，粒子仅在电场力作用下加速，并从下板N上的小孔Q以大小为v，方向竖直向下指向圆形磁场的圆心的速度进入半径为R，方向垂直纸面向里的圆形匀强磁场区域，其在磁场中的运动轨迹所对应磁场区域圆的圆心角为，求：、N两板之间的电势差；磁场的磁感应强度大小为B。16.  两根长均为L、间距为d的平行光滑导轨、固定在倾角为的绝缘斜面上，其上、下两端分别用导线连接有阻值为2R和R的电阻，在两导轨间加上一磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场图中未画出。一长为d、质量为m的金属棒垂直放置于导轨的上端使金属棒由静止开始沿导轨下滑，棒下滑距离为时恰好开始做匀速运动。金属棒、导轨和导线的电阻均不计，重力加速度大小为g。求：
金属棒由静止开始下滑距离为的过程中，通过金属棒某一截面的电荷量q；
金属棒由静止开始下滑距离为L的过程中，回路上产生的焦耳热Q。

答案和解析 1.【答案】B 【解析】解：磁通量形象的说是穿过某个线圈的磁感线条数，与匝数无关，故线圈有10匝时磁通量为，增加为100匝时磁通量依然是，不变，故B正确，ACD错误；
故选：B。
设在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个面积为S且与磁场方向垂直的平面，磁感应强度B与面积S的乘积，叫做穿过这个平面的磁通量，标量，符号，单位是韦伯。
本题关键是明确磁通量的定义，知道其物理意义，即可以表示穿过某个线圈的磁感线条数，与线圈的匝数无关，基础题目。
 2.【答案】D 【解析】A. 由可知，当长度和横截面的半径都增大为原来的2倍时，横截面积增大为原来的4倍，故电阻变为原来的一半；故A错误；B.由可知，长度不变，横截面积增为2倍时，电阻变为原来的一半，故B错误；C. 由可知，当长度减为原来的一半，横截面积不变时，电阻变化原来的倍，故C错误；D. 由可知，当长度和横截面积都缩小一半时，电阻不变；故D正确．故选
 3.【答案】C 【解析】导体棒在下落过程中，由左手定则可知，导体棒内部电子因有向下的速度，受向左的磁场力洛伦兹力，向a端移动，造成a端电势低，b端电势高结果和直接对导体棒用右手定则得出的一致，所以导体棒ab上有感应电动势；但由于导体棒没有和外界形成闭合回路，所以没有感应电流。故选C。
 4.【答案】B 【解析】【分析】
线圈的磁通量变化时，产生感应电动势，由图象确定磁通量的变化率，再由法拉第电磁感应定律可得感应电动势大小。
本题考查法拉第电磁感应定律的应用，注意磁通量均匀变化，故平均电动势和任意时刻的瞬间电动势是相同的。
【解答】
根据法拉第电磁感应定律可知，产生的电动势为：
；
故B正确，ACD错误。
故选B。  5.【答案】C 【解析】以棒MN为研究对象，受力如图所示
棒MN所受的安培力为：
由受力平衡，棒MN受到的支持力为：
故选：C。
带电金属杆进行受力分析，除重力、支持力外、在磁场中受到安培力，还有静摩擦力，四力处于平衡状态。根据磁场的方向由左手定则来确定安培力的方向，从而对安培力进行力的分解，由平衡可得支持力的大小。
要会区分左手定则与右手定则：左手定则是判定磁场力的，而右手定则是判定感应电流方向的。同时还利用力的平衡知识来求解，多力平衡要建立坐标系进行正交分解。
 6.【答案】C 【解析】A.根据解得故粒子加速后的最大速度与D型金属盒的半径有关，故A错误；B.根据联立解得最大动能与半径和磁感应强度有关与加速电压无关，故B错误；根据，可知高频电源频率由粒子的质量、电量和磁感应强度决定，故C正确，D错误。故选C。
 7.【答案】AD 【解析】【分析】
当通过线圈的电流发生变化时，将产生自感电动势，而自感电动势总是阻碍电流的变化．线圈中的电流增大时，产生自感电流的方向与原电流的方向相反，抑制增大；线圈中的电流减小时，产生自感电流的方向与原电流的方向相同，抑制减小，并与灯泡构成电路回路。
【解答】
A.电路稳定后短路，两端的电压为路端电压小于E，故A正确；
B.闭合瞬间、与电源可以直接构成闭合回路，灯泡直接变亮，稳定后，线圈会短路，所以会慢慢变暗，故B错误；
C.S断开后，断路直接熄灭，故C错误；
D.S断开后的瞬间，线圈电流不变，与线圈构成回路，因此通过的电流方向从a到b，故D正确。  8.【答案】CD 【解析】内，电流为负向恒定不变，即逆时针方向，则感应电流的磁场方向垂直纸面向外，根据楞次定律，若原磁场均匀增大，则方向向里，为正向均匀增大；若原磁场均匀减小，则原磁场向外，为负向均匀减小。内，电流为正向恒定不变，即顺时针方向，则感应电流的磁场方向垂直纸面向里，根据楞次定律，若原磁场均匀增大，则方向向外，为负向均匀增大；若原磁场均匀减小，则原磁场向里，为正向减小，故CD正确，AB错误。
 9.【答案】BD 【解析】由于质点运动过程中初末速度均为零，因此质点所受电场力向上，而且先加速后减速，故在a点电场力大于重力，b点重力大于电场力，在ab之间某点重力等于电场力，合外力为零，且此时速度最大，故A错误，B正确；从a运动到b过程中，电场力做正功，电势能减小，所以a点的电势能大于在b点的电势能，故C错误，D正确；故选BD。
 10.【答案】BC 【解析】解：A、线圈进入磁场过程中，线圈中的磁通量增强，据楞次定律知感应电流方向为逆时针方向，故A错误。
B、感应电流方向为逆时针方向，根据左手定则可判断线圈所受安培力方向始终向右，故B正确。
C、根据法拉第电磁感应定律得，动生电动势，故C正确。
D、根据推论：通过导体横截面的电荷量得：，故D错误。
故选：BC。
由楞次定律判断感应电流的方向，由左手定则判断线圈所受的安培力，通过导体横截面的电荷的推论需要掌握
本题主要考查楞次定律、法拉第电磁感应定律以及通过导体横截面的电荷量的推论，基础题。
 11.【答案】向下；右；N 【解析】由图甲可知，灵敏电流计指针偏转方向与电流方向相反，图乙指针方向向左偏转，则感应电流为顺时针方向，感应磁场向下，根据楞次定律增反减同可知，条形磁铁向下运动；当条形磁铁N极向下运动时，磁通量增大，根据楞次定律增反减同判断感应电流为逆时针方向，则指针向右偏转；图丁中指针向右偏转，感应电流为逆时针方向，感应磁场方向向上，磁铁远离，磁通量减小，根据楞次定律增反减同可知，磁铁上端为N极。
 12.【答案】；；。 【解析】【分析】根据半偏法测量电流表内阻的原理进行器材的选择；结合电路串、并联电流电压特点以及电流与电阻的关系，求解电流表的内阻；电流表改装成电压表要串联一个大电阻分压，应用串联电路特点与欧姆定律可以求出串联电阻阻值。本题考查半偏法测电流表内阻的原理和电压表的改装原理，知道半偏法测电表内阻的使用原理、电压表的改装原理是解题的前提与关键。【解答】“半偏法测量电流表内阻原理”，打开与闭合，近似认为干路中电流不变，前提是，故实验器材选择应满足：R尽可能大，所以R选用大量程的滑动变阻器，即D；保持不变，调节R，可认为电路中的总电流不变，使电流表示数为，即指针偏转到原电流的一半，此时，所以电流表的内阻；根据电表的改装原理可知，电流表改装成电压表要串联一个大电阻分压，分压电阻阻值：。故答案为：；；。  13.【答案】对小球受力分析，可舌小球受电场力水平向左，与电场强度的方向相反，故小球带负电；小球的受力分析如图所示由平衡条件得解得 【解析】见答案
 14.【答案】由闭合电路欧姆定律可知解得对金属杆受力分析，由受力平衡可得解得 【解析】见答案
 15.【答案】解：两平行板之间的电压为U，对粒子在电场中加速的过程，由动能定理有解得经分析可知，M板的电势低于N板的电势，故粒子在磁场中的运动轨迹所对应的圆心角为，根据几何关系可知，粒子在磁场中做圆周运动的半径为根据洛伦兹力提供向心力，则有解得 【解析】见答案
 16.【答案】解：金属棒下滑过程中切割磁感应线，金属棒相当于电源，两个电阻并联后的总电阻为：
，
根据电荷量的计算公式可得：，
其中，
解得：；设金属棒做匀速运动的速度大小为v，金属棒上产生的感应电动势为通过金属棒的感应电流为由受力平衡条件有对金属棒沿导轨下滑距离为L的过程，根据能量守恒定律有解得
答：金属棒由静止开始下滑距离为的过程中，通过金属棒某一截面的电荷量为；
金属棒由静止开始下滑距离为L的过程中，回路上产生的焦耳热为 【解析】根据电荷量的计算公式结合闭合电路的欧姆定律求解电荷量；
根据平衡条件和法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律求解最大速度，根据功能关系求解产生的焦耳热。
对于电磁感应问题研究思路常常有两条：
一条从力的角度，根据牛顿第二定律或平衡条件列出方程；
另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解；
注意本题计算时磁感应强度的方向是竖直向下，一定要进行分解。