四川省广安市友实学校2023-2024学年高二下学期第一次月考物理试题(无答案)

这是一份四川省广安市友实学校2023-2024学年高二下学期第一次月考物理试题(无答案)，共6页。试卷主要包含了如图，015s时，电流表的示数为0B，如图所示，在一磁感应强度B=0等内容，欢迎下载使用。

（满分：100分 时间：75分钟）
一.选择题（1-8单选 9-12多选 每题4分 共48分）
1.如图甲所示，在长直导线MN旁放有一闭合导线框abcd，长直导线与导线框在同一平面内，长直导线中通有如图乙所示的交变电流。规定电流沿MN的方向为正，下列说法中正确的是（ ）
A.0~t1时间内，线框中产生沿abcd方向的感应电流
B.t2时刻通过线框的磁通量最大
C.0~t1时间内，线框受到向右的安培力
D.t1~t3时间内，线框受到的安培力方向不变
2.如图所示，MN、PQ为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻R，金属棒ab斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨接触点之间的距离为L，金属棒与两导轨间夹角为60°，以速度v水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，则流过金属棒的电流为（ ）
A. B. C. D.
3.如图（俯视图）所示，T是绕有两组线圈的闭合铁芯，D是理想的二极管，金属棒ab可在两条平行的金属导轨上沿导轨滑行，磁场方向垂直纸面向里，若电流计G中有电流通过，则ab棒的运动可能是（除ab棒有电阻外其余部分无电阻）（ ）
A.向左匀速运动B.向右匀速运动C.向左匀加速运动D.向右匀加速运动
4.图甲是某一交流发电机的示意图，两磁极N、S间存在可视为水平向右的匀强磁场，电阻R=9Ω，线圈内阻r=1Ω，电流表为理想电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A.t=0.015s时，电流表的示数为0B.t=0.01s时，穿过线圈的磁通量为零
C.线圈转动的角速度为50πrad/sD.一个周期内，电路中产生的热量为Q=1000J
5.如图所示，A、B是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈，C是电容很大的电容器，下列说法正确的是（ ）
A.图甲中，闭合开关S时，A、B两灯立刻达到相同的亮度
B.图甲中，闭合开关S足够长时间后再断开，A、B两灯逐渐变暗，同时熄灭
C.图乙中，闭合开关S足够长时间后，A灯发光，B灯不发光
D.图乙中，闭合开关S足够长时间后再断开，流过B灯中的电流反向并逐渐减小至零
6.如图所示，在一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距L=0.1m的平行金属导轨MN和PQ，导轨电阻忽略不计，在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R=0.3Ω的电阻.导轨上垂直放置着金属棒ab，其接入电路的电阻r=0.2Ω.当金属棒在水平拉力作用下以速度v=4.0m/s向左做匀速运动时（ ）
A.ab棒所受安培力大小为0.02NB.N、Q间电压为0.2V
C.a端电势比b端电势低D.回路中感应电流大小为1A
7.如图所示电路，电阻R1与电阻R2阻值相同，都为5Ω，和R1并联的D为理想二极管（正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大），在A、B间加一正弦交流电，则加在R2上的电流有效值为（ ）
A.2AB.C.D.
8.如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为2∶1，原线圈接在的交流电源上，副线圈接一定值电阻R0和滑动变阻器R，电流表、电压表均为理想交流电表。当滑动变阻器R的滑片P由a端向b端缓慢滑动时，下列说法中正确的是（ ）
A.电流表A1、A2的示数之比为2∶1
B.电压表V1的示数逐渐变大
C.电流表A2的示数逐渐变大
D.原线圈的输入功率可能减小
9.交流发电机的示意图如图所示，线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在金属滑环L上，两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接。关于其工作原理，下列分析正确的是（ ）
A.当线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量最大
B.当线圈平面转到中性面的瞬间，线圈中的感应电流最大
C.当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量最小
D.当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，线圈中的感应电流最小
10.空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线MN所示。一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上。t=0时磁感应强度的方向如图（a）所示；磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示。则在t=0到t=t1的时间间隔内（ ）
图（a）图（b）
A.圆环所受安培力的方向始终不变B.圆环中的感应电流始终沿顺时针方向
C.圆环中的感应电流大小为 D.圆环中的感应电动势大小为
11.如图所示，两根足够长光滑导轨竖直放置，导轨间距为L，底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，第一次达到最大速度v时，回路产生的焦耳热为Q。若金属棒和导轨接触良好，电阻均可忽略，则（ ）
A.金属棒和弹簧组成的系统机械能守恒
B.金属棒第一次达到最大速度时弹簧的伸长量为
C.金属棒最后静止时电阻R上产生的总热量为
D.金属棒第一次达到最大速度时弹簧的弹性势能小于
12.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v0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θ。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（ ）
A.线框刚进入磁场时，从线框上方俯视，感应电流的方向为顺时针方向
B.线框刚进入磁场时，线框受到安培力大小为
C.线框进入磁场的过程中，通过线框导线横截面的电荷量为
D.线框穿过磁场过程中产生的焦耳热为
二、实验题：本大题共2小题，每空2分共16分。
13.甲、乙、丙三位同学利用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。
图a 图b 图c
（1）如图a，甲同学在断开开关时发现灵敏电流计指针向右偏转，下列操作中同样能使指针向右偏转的有______。
A.闭合开关
B.开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动
C.开关闭合时将A线圈从B线圈中拔出
D.开关闭合时将A线圈倒置再重新插入B线圈中
（2）为确切判断B线圈中的感应电流方向，应在实验前先查明灵敏电流计______的关系。
（3）如图b，乙同学将条形磁铁从B线圈上方由静止释放，使其笔直落入B线圈中，多次改变释放高度，发现释放高度越高，灵敏电流计指针偏转过的角度越大。该现象说明了线圈中______（选填“磁通量”“磁通量变化量”或“磁通量变化率”）越大，产生的感应电流越大。
（4）丙同学设计了如图c所示的装置来判断感应电流的方向。他先使用多用电表的欧姆挡对二极管正负极进行确认，某次测量时发现多用电表指针几乎没有偏转，说明此时黑表笔接触的是二极管的______（选填“正极”或“负极”）。实验操作时将磁铁插入线圈时，只有灯______（选填“C”或“D”）短暂亮起。
14.友实学校物理学习实验小组在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”的实验中使用的实验装置如图甲所示。
（1）实验小组的同学用螺旋测微器测量挡光片的宽度时，测得的示数如图乙所示，则挡光片的宽度d=______mm。
（2）在实验中，让小车以不同的速度靠近螺线管，记录光电门的挡光时间Δt内感应电动势的平均值E，改变速度多次实验，得到多组数据。在小车以不同的速度靠近螺线管的过程中，时间Δt内不变的量是______。
A.磁通量B.磁通量的变化量C.磁通量的变化率
（3）根据实验数据，作出图像，发现该图像是一条过原点的倾斜直线，可以得出的实验结论是：______。
三.计算题（本题共三小题共36分）
15.（12分）一个阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1、电容为C的电容器连接成如图（a）所示的回路。金属线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图像如图（b）所示。图像与横、纵轴的截距分别为t0和B0。导线的电阻不计。求：
（1）通过电阻R1的电流大小和方向；
（2）0～t1时间内通过电阻R1的电荷量q；
（3）t1时刻电容器所带电荷量Q。
16.（12分）如图所示，一长、宽0.2m，匝数100匝的矩形金属线圈电阻r1Ω，在B0.6T的匀强磁场中以恒定角速度10rad/s绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，线圈两端通过电刷与图示的电路连接，其中电阻R14Ω，R21Ω，理想变压器的原、副线圈的匝数比n1∶n25∶1。求：
（1）从中性面开始计时，线圈转动时产生感应电动势的瞬间值表达式；
（2）交流电压表、电流表的示数U、I；
（3）若不计一切摩擦及空气阻力，线圈转动一周外力做的功W。
17.（12分）某兴趣小组为了研究电磁阻尼的原理，设计了如图所示的装置进行实验，水平平行轨道MN、PQ间距为L，处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，左端连着阻值为R的定值电阻，细绳绕过定滑轮一端连接质量为m，长为L、有效电阻也为R的导体棒a，另一端连接质量为3m的重物b，导体棒a始终保持水平并垂直于导轨，且与导轨接触良好，重物b距离地面的高度为h，刚开始a、b初速度均为0，现静止释放重物b，当重物b落地前瞬间导体棒a速度恰好达到稳定，（运动过程中不考虑摩擦力的影响，重力加速度g已知）求：
（1）导体棒a稳定的速度v；
（2）导体棒a从开始运动到稳定的过程中电阻R上的热量Q；
（3）导体棒a从开始运动到稳定需要的时间t。