四川省成都市简阳实验学校2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题

这是一份四川省成都市简阳实验学校2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题，共7页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题所给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．人类探索自然规律过程中，许多科学家作出杰出贡献。下列说法正确的是（ ）
A．1834年，俄国物理学家楞次得到了感应电流方向的规律：感应电流的磁场方向总要促使引起感应电流的磁通量的变化
B．麦克斯韦从场的观点出发提出：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场
C．法拉第电磁感应定律指出：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的大小成正比
D．1845年，德国物理学家纽曼最早发现电磁感应现象
2．下列四个图中能产生感应电流的是（ ）
A．甲图中，条形磁铁以速度v向导线环运动
B．乙图中，线框在磁场中以速度v向右运动
C．丙图中，导线圆环水平放置，通电直导线在圆环直径正上方，增大直导线中的电流
D．丁图中，磁场方向竖直向上，垂直导轨放在水平平行导轨上的两导线以不同的速度v1、v2向左右运动
3．飞机水平匀速飞越南极上空时，由于地磁场的作用，下列说法正确的是（ ）
A．从东向西飞行，机翼上有从左向右的电流
B．从东向西飞行，机翼上有从右向左的电流
C．从西向东飞行，左侧机翼电势较高
D．从西向东飞行，右侧机翼电势较高
4．如图a、b、c三个圆环在同一平面内，当a环中顺时针方向电流减小时，则（ ）
A．b环中感应电流方向为顺时针，有收缩趋势
B．b环中感应电流方向为逆时针，有扩张趋势
C．c环中感应电流方向为顺时针，有扩张趋势
D．c环中感应电流方向为逆时针，有收缩趋势
5．如图所示，先后以恒定的速度v1和v2把一个正方形金属线框水平拉出有界匀强磁场区域，且v1=2v2，则在先后两种情况（ ）
A．线框中的电功率之比P1:P2=2:1
B．线框中的感应电流之比I1:I2=1:2
C．线框中产生的热量之比Q1:Q2=2:1
D．通过线框某截面的电荷量之比q1:q2=2:1
6．如图所示的电路中，灯泡A1和A2的规格相同。先闭合开关S，调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，再调节电阻R1，使它们都正常发光，然后断开开关S。下列说法正确的是（ ）
A．断开开关S后，A1灯闪亮后熄灭
B．断开开关S的瞬间，A1灯电流反向
C．断开开关后，电路中的电能来自于线圈储存的磁场能
D．重新接通电路，A1和A2同时亮起，然后A1灯逐渐熄灭
7．小型发电机的发电原理可简化为图甲所示，矩形线圈abcd线圈处于匀强磁场中，通过理想交流电流表与阻值为R的电阻相连。某段时间在骑行者的踩踏下，线圈绕垂直磁场方向的轴OO′匀速转动，图乙是线圈转动过程中穿过线圈的磁通量Φ随时间t变化的图像，则（ ）
A．t=0时刻线圈处于中性面位置
B．t3时刻，穿过线圈的磁通变化率为零，感应电动势为零
C．t1时刻电流表示数为0，t2时刻电流表的示数最大
D．t2、t4时刻电流方向发生改变，线圈转动一周，电流方向改变两次
8．通过某用电器的电流和时间的关系图像如图所示（初始部分为正弦函数的四分之一周期），则该交变电流的有效值为（ ）
A．23I0B．5I0
C．2I0D．3I0
二、多选题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每个题所给的四个选项中，有多项符合题目要求；全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．下列是教材中的四幅插图， 说法正确的是（ ）
A．图甲：当摇动手柄使得蹄形磁铁转动，铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快
B．图乙：给真空冶炼炉通入高频交流电，炉内金属中会产生大量热量，从而冶炼金属
C．图丙：微安表的表头在运输时要把两个正、负接线柱用导线连在一起（从而保护电表指针） 这是利用了电磁驱动原理
D．图丁：在蹄形磁铁两极间自由转动的铜盘，就算摩擦极小，也会因产生感应电流而很快停下
10．固定在水平面上的半径为l的金属圆环内存在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。内阻为R的金属棒一端与圆环接触良好，另一端通过电刷固定在竖直导电转轴OO'上的P点（P为金属圆环的圆心），随轴以角速度ω顺时针匀速转动。在M点和电刷间接有阻值为R的电阻，不计其他电阻及摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．金属棒两端的电压为Bωl2
B．电路中的电流为Bωl24R
C．流过R的电流由N到M
D．P点相当于电源的负极
11．如图所示，均匀导线框abc为边长为L的正三角形，有界匀强磁场宽为2L，导线框从磁场左边界开始向右做匀速直线运动穿过有界磁场，直至恰好完全穿出。此过程中，关于回路产生的感应电流I、ab两端的电势差Uab、施加的外力F及回路产生的电功率P随时间t的变化关系中（规定电流逆时针为正），下列图像中正确的是（ ）
A．B．
C．D．
12．两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计，斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上，质量为m、电阻为r的金属棒ab，在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，并上升h高度，如图所示。在这过程中（ ）
A．作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于零
B．恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热
C．金属棒克服安培力做的功等于电阻R和r上产生的焦耳热之和
D．作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于mgh与电阻R上产生的焦耳热之和
13．如图所示，水平面内固定有两根足够长的光滑平行导轨，导轨间距为l，电阻忽略不计。质量为m、电阻为R的导体棒MN与质量为2m、电阻为2R的导体棒PQ均垂直于导轨静止放置，两导体棒相距为d，整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。现让MN棒以初速度v水平向左运动，直至最终达到稳定状态，导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，则在此过程中（ ）
A．两导体棒任意时刻加速度均相同
B．通过两导体棒的电荷量总是相等
C．MN棒上所产生的热量为mv23
D．最终稳定时两导体棒间的距离为d+2mvRB2l2
三、实验题：本题共2个小题，共12分。
14．（6分）如图所示，甲、乙两实验装置均可研究电磁感应现象。
（1）甲装置中，闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下。则闭合开关稳定后，将滑动变阻器的滑片向左滑动过程中，灵敏电流计的指针将（填“向左偏转”、“向右偏转”或“不偏转”）。
（2）图装置乙中，R为光敏电阻，其阻值随着光照强度的增加而减小。金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧。当光照增强时，从左向右看，金属环A中电流方向为（填“顺时针”或“逆时针”），并有（填“收缩”或“扩张”）的趋势。
15．（6分）某同学为了探究老师课上讲的自感现象，自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图1所示的电路。检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象。
（1）你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是；
A．线圈电阻偏大
B．小灯泡电阻偏大
C．电源的内阻偏大
D．线圈的自感系数偏大
（2）t1时刻断开开关，断开开关前后流经小灯泡的电流i随时间t变化的图像是图2中的。
四、解答题：本题共4小题，共44分。解答应当写出必要得文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的，不能得分。
16．（8分）如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=1000，线圈面积S=400cm2，线圈的电阻r=1Ω，在线圈外接一个阻值R=3Ω的电阻。把线圈放入一个方向垂直线圈平面向里的圆形匀强磁场中，磁场的大小和线圈完全重合，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，求：
（1）t=2s时电阻R上的电流大小和方向；
（2）若把圆形磁场半径缩小为原来的一半，求4~6s内通过电阻R的电荷量。
17．（10分）如图所示，电阻不计的金属导轨MN和OP放置在水平面内，MO间接有阻值为R=3Ω的电阻，导轨相距d=1m，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，质量m=0.1kg，电阻r=1Ω的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好，现用平行于MN的恒力F=1N向右拉动CD，CD所受摩擦力f恒为0.5N，求：
(1)CD运动的最大速度是多少？
(2)当CD的速度为最大速度一半时，CD的加速度是多少？
18．（10分）如图所示，矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为B=2πT的水平匀强磁场中，绕垂直于磁场的轴OO'以角速度ω=10πrad/s匀速转动，线框共10匝，面积S=0.5m2，电阻r=1Ω，通过导线与一阻值R=49Ω的定值电阻相连，所有电表均为理想交流电表。（计算结果可保留根号）
（1）将图示时刻记为t=0，写出该正弦式交流电电动势的瞬时值表达式；
（2）电压表、电流表的示数；
（3）转动一周的过程中，整个电路产生的热量
19．（16分）如图所示的空间内有间距为L的两平行金属导轨EPG、FQH。质量为2m的光滑金属杆ab从倾斜轨道上某处由静止滑下。当ab杆滑至斜面底端PQ时进入水平轨道（倾斜轨道与水平轨道平滑连接，且水平轨道足够长）。质量为m的光滑金属杆cd被锁定在距离斜面底端x0处（x0未知）。整个空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。两金属杆长度均略长于导轨宽度，并与导轨接触良好。ab杆接入导轨中的电阻为2R，cd杆接入导轨中的电阻R，导轨电阻不计。已知ab杆刚滑进水平轨道P、Q位置时速度为v，重力加速度为g，求：
（1）ab杆刚滑进水平轨道P、Q位置时a、b两端的电压Uab的大小；
（2）若ab杆在倾斜轨道上下滑过程中回路中产生的电能为W，求释放位置距水平面的高度h；
（3）若ab杆滑至水平轨道时，随即解除对cd杆的锁定，且ab杆恰好未与cd杆发生碰撞。求从ab杆滑至水平轨道时起，至稳定运动的过程中ab杆上产生的焦耳热Qab，及cd杆开始运动时距离斜面底端的初始距离x0。