2021-2022学年安徽省桐城市桐城中学高二下学期月考（5）物理试题（Word版）

安徽省桐城市桐城中学2021-2022学年高二下学期月考（5）

物理试卷

一、选择题

1. 关于电磁感应现象，下列说法中正确的是(    )

A. 导体在磁场中运动一定能产生感应电流 B. 闭合线圈整个放在磁场中一定能产生感应电流
C. 感应电流的磁场总跟原来的磁场方向相反 D. 感应电流的磁场总是阻碍原来的磁通量的变化

2. 如图中半径为的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B中，绕O轴以角速度沿逆时针方向匀速转动，则通过电阻R的电流的方向和大小是金属圆盘的电阻不计(    )

A. 由c到d，
B. 由d到c，
C. 由c到d，
D. 由d到c，

3. 如图，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是(    )

A. 线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流 B. 穿过线圈a的磁通量变小
C. 线圈a有扩张的趋势 D. 线圈a对水平桌面的压力将增大

4. 如图所示，abcd为水平放置的平行“⊂”形光滑金属导轨，间距为l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计。已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成角，单位长度的电阻为r，保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动金属杆滑动过程中与导轨接触良好。则(    )

A. 电路中感应电动势的大小为 B. 电路中感应电流的大小为
C. 金属杆所受安培力的大小为 D. 金属杆的发热功率为

5. 如图所示电路中，a、b两灯相同，闭合开关S电路达到稳定后两灯一样亮，则(    )

A. 当S断开的瞬间，a、b两灯中电流立即变为零
B. 当S断开的瞬间，a、b两灯中都有向右的电流，两灯不立即熄灭
C. 当S闭合的瞬间，a灯比b灯先亮
D. 当S闭合的瞬间，b灯比a灯先亮
 

6. 两块水平放置的金属板，板间距离为d，用导线将两块金属板与一线圈连接，线圈中存在方向竖直向上、大小变化的磁场，如图所示．两板间有一个带正电的油滴恰好静止，则线圈中磁场的磁感应强度B随时间变化的图象为(    )

A.  B.  C.  D.

7. 如图所示，A是一边长为L的正方形导线框．虚线框内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场宽度为线框的bc边与磁场左右边界平行且与磁场左边界的距离为现维持线框以恒定的速度v沿x轴正方向运动．规定磁场对线框作用力沿x轴正方向为正，且在图示位置时为计时起点，则在线框穿过磁场的过程中，磁场对线框的作用力随时间变化的图象正确的是(    )

A.  B.
C.  D.

8. 一个闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生的感应电流如图所示。下列判断正确的是(    )

A. 时刻，线圈平面处于中性面位置 B. 时刻，线圈平面与磁感线平行
C. 该交变电流的频率为100Hz D. 1s内电流的方向变化50次

9. 
   甲图为小型交流发电机的原理图，发电机的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，从时刻开始，通过矩形线圈的磁通量随时间变化的规律如图乙所示，已知线圈的匝数，线圈的电阻，线圈与外电路连接的定值电阻，电压表为理想交流电表。则下列判断正确的是(    )

A. 线圈转动的周期为 B. 时刻线圈平面与磁感线平行
C. 线圈转动过程中产生的最大电动势为 D. 电压表的示数为

10. 如图甲所示，10匝的线圈内有一垂直纸面向里的磁场，线圈的磁通量在按图乙所示规律变化，下列说法正确的是(    )

A. 电压表读数为10V B. 电压表读数为15V
C. 电压表“+”接线柱接A端 D. 电压表”+”接线柱接B端

11. 彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面，当两导线中的电流均增大时，下图中闭合线圈一定产生感应电流的是(    )

A.  B.  C.  D.

12. 如图所示．纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab边长大于bc边长．置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外．线框两次匀速地完全进入磁场．两次速度大小相冋．方向均垂直第一次ab边平行进入磁场．线框上产生的热量为，通过线框导体横截面的电荷量为，第二次bc边平行MN进入磁场．线框上产生的热量为通过线框导体横截面的电荷量为则(    )

A.  B.  C.  D.

13. 观察如图实验装置，实验操作中，当导体棒AB沿着磁感线方向上下运动时，电流计指针______选填“偏转”或“不偏转”；当导体棒AB垂直磁感线方向左右运动时，电流计指针______选填“偏转”或“不偏转”；若流入电流计的电流从右接线柱进入，指针就往右偏转，则为使图中电流计指针往左偏转，导体棒AB应往______选填“上”“下”“左”或“右”运动。
14. 图是研究自感现象的电路图，两个电流表和的零点都在刻度中央，当电流从“+”接线柱流入时，指针向右偏，反之向左偏，在电键K接通的瞬间，指针向______摆，指针向______摆动填“左”、“右”；K断开的瞬间，指针向______摆，指针向______摆动，两个电表的示数______填“相等”或“不相等”
15. 如图甲所示，一个圆形线圈的匝数，线圈的面积，线圈的总电阻，线圈外接一个阻值的电阻，把线圈放入一方向垂直平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，求：
    在内穿过线圈的磁通量变化量；
    前4s内电阻R两端的电压；
    内通过电阻R的电荷量

16. 如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度，一端连接的电阻，导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度，导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度。求：
    感应电动势E和感应电流I；
    若将MN换为电阻的导体棒，其他条件不变，求导体棒两端的电压U。
17. 如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴按如图所示方向匀速转动，线圈的匝数、电阻，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻，与R并联的交流电压表为理想电表。在时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间t按图乙所示正弦规律变化取。求：
    交流发电机产生的电动势的最大值；
    从时刻开始计时，线圈转过时线圈中感应电流瞬时值及回路中的电流方向；
    从图示位置转过时电路中交流电压表的示数；

18. 如图所示，间距为的足够长的平行光滑导轨MN、PQ倾斜放置，倾角为，在导轨顶端连接一阻值为的定值电阻。质量为、电阻也为r的金属杆ab垂直导轨跨放在导轨上，整个装置处于垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为的匀强磁场中。让金属杆ab从图示位置由静止释放，到达cd位置时达到最大速度，不计导轨电阻，金属杆始终与导轨接触良好，重力加速度为。
    求：金属杆ab在倾斜导轨上滑行的最大速度；
    金属杆速度为时的加速度；
    金属杆ab在导轨上从开始运动到达到cd位置的过程中，通过定值电阻的电荷量，求这段时间内定值电阻上产生的焦耳热。
    

答案

1.【答案】D 2.【答案】D 3.【答案】D 4.【答案】B 5.【答案】D 

6.【答案】C 7.【答案】B 8.【答案】A 9.【答案】BD 10.【答案】AC 

11.【答案】CD 12.【答案】AC 

13.【答案】不偏转  偏转  右 

14.【答案】向右  向右  向右  向左  相等 

15.【答案】解：根据磁通量的变化，则有：；
根据法拉第电磁感应定律，得
电阻R两端的电压为：
内通过电阻R的电荷量为：；
答：在内穿过线圈的磁通量变化量；
前4s内电阻R两端的电压；
内通过电阻R的电荷量 

16.【答案】解：由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势
，
感应电流 ；
由闭合电路欧姆定律可得，电路中电流
 ，
由欧姆定律可得，导体棒两端的电压
。
答：感应电动势E为2V，感应电流I为2A；
导体棒两端的电压U为1V。 

17.【答案】解：由图线可知，
角速度
因为
线圈转动产生的最大感应电动势为：
从时刻开始计时，线圈转动产生的感应电动势的瞬时值为，产生的感应电流的瞬时值
当线圈转过时，电流的大小为：
根据楞次定律可知电流方向为abcda
电动势的有效值
由闭合电路的欧姆定律，电路中电流的有效值为
交流电压表的示数为
答：交流发电机产生的电动势的最大值为200V；
从时刻开始计时，线圈转过时线圈中感应电流瞬时值为1A，回路中的电流方向为abcda；
从图示位置转过时电路中交流电压表的示数为； 

18.【答案】解：金属杆ab在倾斜导轨上滑行，加速度为零时，速度最大，则有：
；
根据欧姆定律得：
联立解得：；
当时，金属杆中感应电流为：
金属杆所受的安培力大小为：
解得，
根据牛顿第二定律得：
解得    
金属杆ab在导轨上从开始运动到达到cd位置的过程中，金属杆的位移为x，则通过定值电阻的电荷量为：
解得：；
设在此过程中产生的总焦耳热为Q，根据能量守恒得：
且有
联立解得：
答：金属杆ab在倾斜导轨上滑行的最大速度为。
金属杆速度为时的加速度是。
在这段时间内定值电阻上产生的焦耳热为。