山东省滨州市滨州高新高级中学2024高二下月期第一次月考物理试题

这是一份山东省滨州市滨州高新高级中学2024高二下月期第一次月考物理试题，共9页。试卷主要包含了下列四幅图的说法中正确的是等内容，欢迎下载使用。
单选题：共8小题24分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对得3分，选错得0分）
1．下列四幅图的说法中正确的是（ ）
A．图甲真空冶炼炉外的线圈通入高频交流电时，炉外线圈中会产生大量热量
B．图乙回旋加速器是利用磁场使带电粒子“转圈”、恒定电场进行加速的仪器
C．图丙毫安表运输时把正负接线柱用导线连在一起是利用电磁阻尼保护表头
D．图丁摇动手柄使蹄形磁铁转动，则铝框会和磁铁同向共速转动
2．下列各情况中，线圈都以角速度ω绕图中的转动轴匀速转动，不能产生交变电流的是（ ）
A．B．
C．D．
3．如图，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，忽略空气阻力，已知重力加速度为g，当一条形磁铁从高处下落接近回路时（ ）
A．P、Q将相互靠拢B．P、Q将相互远离
C．磁铁的加速度仍为gD．磁铁的加速度一定大于g
4．矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴OO′匀速转动，线圈平面位于如图所示的匀强磁场中。下列说法正确的是（ ）
A．图甲时刻通过线圈的磁通量变化率最大B．图乙时刻线圈中感应电流方向改变
C．图丙时刻线圈中磁通量最大 D．图丁时刻线圈中感应电动势最小
5．如图甲所示，在匀强磁场中，一巨型金属线圈两次不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图像分别如图乙中曲线a、b所示，则（ ）
A．两次时刻穿过线圈的磁通量均为零B．曲线a表示的交变电动势的最大值为
C．曲线b表示的交变电动势有效值为D．曲线a、b对应的线圈转速之比为3：2
6．如图所示，两个完全相同的灯泡A、B与定值电阻的阻值均为R，L为自感系数很大的线圈，其直流电阻也是R。下列说法中正确的是（ ）
A．S闭合时，B灯先亮，稳定后A灯比B灯亮
B．S闭合时，B灯先亮，稳定后两灯一样亮
C．S由通路断开时，A灯逐渐熄灭，B灯立即熄灭
D．S由通路断开时，B灯会闪亮一下再逐渐熄灭
7．如图所示，是一个交变电流的电流强度随时间变化的规律图像（曲线部分按正弦规律变化），此交变电流的有效值是（ ）
A．B． C． D．
8．如图所示，粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框abcd，置于有界匀强磁场中，图中虚线为磁场边界，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。现使线框以同样大小的速度匀速沿四个不同方向平动进入磁场，并且速度方向始终与线框先进如磁场的那条边垂直，则在通过如图所示位置时，下列说法正确的是（ ）
A．图①中ab两点间的电势差最大 B．图②中ab两点间的电势差最大
C．图③中回路电流最大 D．图④中回路电流最小
二、多选择：共4小题16分，每题至少有一个选项符合题目要求，把符合题目要求的答案全部选出得4分，对而不全的得2分，有错选的不得分。
9．如图所示，通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd，则（ ）
A．当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是a→b→c→d
B．若线圈在平面内上、下平动，无感应电流产生
C．若线圈向右平动，其中感应电流方向是a→b→c→d
D．当线圈以导线为轴转动时，其中感应电流方向是a→b→c→d
10．如图所示，变压器为理想变压器，为定值电阻，在两端接入电压有效值为的正弦交流电，则下列判断正确的是（ ）
A．闭合，向下滑，两端电压变大
B．闭合，向下滑，端输入的功率变小
C．断开，向下滑，消耗的功率增大
D．断开，向下滑，变压器输入功率变小
11．1831年10月28日，法拉第展示了人类历史上第一台发电机—法拉第圆盘发电机，其原理如图所示，水平向右的匀强磁场垂直于盘面，圆盘绕水平轴C以角速度ω匀速转动，铜片D与圆盘的边缘接触，圆盘、导线和阻值为R的定值电阻组成闭合回路。已知圆盘半径为L，圆盘接入CD间的电阻为，其他电阻均可忽略不计，下列说法正确的是（ ）
回路中的电流方向为b→a
B．C、D两端的电势差为
C．定值电阻的功率为
D．圆盘转一圈的过程中，回路中的焦耳热为
12．如图甲所示为一可调压式自耦变压器，线圈AB均匀绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间输入交变电压，拨动滑动触头P就可以调节输出电压。图中变压器视为理想变压器，两电表均为理想交流电表，、。为总阻值为的滑动变阻器。现在CD两端输入图乙所示正弦式交流电，下列说法正确的是（ ）

A．当变压器滑动触头P逆时针转动时，电流表，电压表示数均变大
B．当滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电压表读数不变，电流表读数变小
C．若电压表与电流表示数分别是5V和1A，变压器原副线圈匝数比为
D．若变压器滑动触头P拨至PB间线圈匝数是AB间线圈匝数的一半的位置，电压表示数是18V
三、实验题，共2小题16分，每空2分。
13．某实验小组用图（a）所示装置做“探究影响感应电流方向的因素”实验。该小组同学在纸上画出实验草图，记录磁极运动的四种情况，根据实验结果，分别标出不同情况下磁体的N极、S极运动方向以及相应感应电流的方向，如图（b）所示，请回答下面问题：
（1）甲、乙两次实验记录表明，当磁体靠近线圈运动，即穿过线圈的磁通量 （选填“增大”或“减小”）时，根据右手螺旋定则可以判定感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向 （选填“相同”或“相反”）；
（2）丙、丁两次实验记录表明，当磁体远离线圈运动，即穿过线圈的磁通量 （选填“增大”或“减小”）时，根据右手螺旋定则可以判定感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向 （选填“相同”或“相反”）；
（3）总结上述实验结果，可以得到关于感应电流方向的规律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要 引起感应电流的磁通量的变化。
14．某学习小组研究自感现象实验如图所示，电源电动势为，人两手间电阻约为，L为自感系数很大的电感线圈，当开关和都闭合稳定时，电流表、的示数分别为和；当断开，闭合，电路稳定时电流表、的示数都为。电流表为理想电表，实验前先将两开关都断开；
（1）由实验数据可以测得自感线圈L的直流电阻 ；
（2）先将和闭合，稳定后再突然断开有可能出现的现象是 ；
A．小灯泡闪亮一下逐渐熄灭 B．电流表被烧坏
C．小灯泡被烧坏 D．电流表被烧坏
（3）保持断开，先闭合待稳定后突然打开，此时人的两只手电势较高的是 手（选填“左”或“右”），A、B间瞬时电压是否能让人体产生触电的感觉 （选填“是”或“否”）。
四、解答题共4题44分：15题8分，16题10分，17题12分，18题14分
15．一个正方形线圈的匝数为10，边长为20cm，线圈总电阻为1Ω，线圈绕OO′轴以10π rad/s的角速度匀速转动，如图所示，匀强磁场的磁感应强度为0.5T，则：（π取3.14）
（1）写出感应电动势随时间变化的表达式。
（2）线圈从图示位置转过60°时，感应电动势的瞬时值是多大？
16．如图甲为利用理想变压器的远距离输电示意图，升压变压器原、副线圈匝数比为，降压变压器原、副线圈匝数比为，发电机到升压变压器间两条输电线的总电阻为，两条远距离输电线的总电阻为。若发电机的输出电压如图乙所示，发电机的输出功率为，用户端获得的电压有效值为。求：
（1）降压变压器原、副线圈匝数比；
（2）远距离输电线路损耗功率。
17．如图所示，MN和PQ是两根相距L、竖直固定放置的光滑金属导轨，导轨足够长，金属导轨上端接一个阻值为R的电阻，水平条形区域有磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向里的匀强磁场，其宽度为d，其他区域内无磁场。导体棒ab的长度为L、质量为m、阻值为R，现将ab棒由距磁场区域上边界某一高度处静止释放。已知ab棒恰好能匀速穿过磁场区域，运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，不计空气阻力和金属导轨电阻，重力加速度为g。求：
（1）ab棒穿过磁场区域的过程中速度v的大小；
（2）判断流经电阻R的电流方向及通过电阻R的电荷量q；
（3）ab棒穿过磁场区域的过程中，导体棒上产生的热量Q。
18．如图，两条平行的光滑金属轨道MN、PQ与水平面成θ角固定，轨距为d。P、M间接有阻值为R的电阻，质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其有效阻值为R。空间存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，现从静止释放ab。若轨道足够长且电阻不计，重力加速度为g，求：
（1）ab运动的最大速度；
（2）当ab具有最大速度时，ab消耗的电功率P；
（3）为使ab向下做匀加速直线运动，加速度大小为a，在ab中点施加一个平行于轨道且垂直于ab的力F，推导F随时间t变化的关系式。
参考答案：
1．C【详解】A．图甲真空冶炼炉外的线圈通入高频交流电时，金属中会产生涡流，产生大量热量，故A错误；B．图乙回旋加速器是利用磁场使带电粒子“转圈”、交变电场进行加速的仪器，故B错误；C．图丙毫安表运输时把正负接线柱用导线连在一起是利用电磁阻尼保护表头，故C正确；D．图丁摇动手柄使蹄形磁铁转动，由电磁驱动原理可知，则铝框会和磁铁同向转动，但比磁铁转动慢，故D错误。故选C。
2．A【详解】A．线圈转动时，线圈的磁通量一直为零，即磁通量保持不变，故线圈不产生感应电流，选项A满足题意要求；BCD．选项BCD中的线圈都是在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈中都会产生正弦式交变电流，选项BCD不满足题意要求；故选A。
3．A【详解】根据楞次定律，感应电流的效果总是要阻碍产生感应电流的原因，磁铁下落靠近回路，回路中的Φ增加，感应电流产生的磁场会阻碍Φ的增加，表现为阻碍磁铁的靠近，所以P、Q将互相靠拢，即“增缩减扩”；磁铁的加速度小于g，即“来拒去留”。 故选A。
4．C【详解】AC．图中线圈平面与磁场方向垂直，此时穿过线圈的磁通量最大，而感应电动势、感应电流和磁通量的变化率均为零，感应电流在此位置改变方向，故A错误，C正确；BD．图中线圈平面与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量为零，而感应电动势、感应电流和磁通量的变化率均达到最大，该时刻电流方向不变，故BD错误。故选C。
5．D【详解】A．两次时刻线圈产生的感应电动势均为零，可知此时穿过线圈的磁通量变化量均为零，但穿过线圈的磁通量均最大，故A错误；B．由图乙可知，曲线a表示的交变电动势的最大值为30V，故B错误；C．根据图乙可知，曲线a、b对应的周期之比为则角速度之比为根据电动势最大值表达式可知曲线a、b对应的电动势最大值为可得曲线b表示的交变电动势最大值为曲线b表示的交变电动势有效值为故C错误；D．根据可知曲线a、b对应的线圈转速之比为故D正确。故选D。
6．B【详解】AB．S闭合时，B灯先亮，A灯支路由于线圈自感电动势阻碍电流的增加，则电流逐渐变大，则A灯逐渐亮起来，因两支路直流电阻相等，可知最后稳定后两灯一样亮，选项A错误，B正确；CD．S由通路断开时，原来通过B灯的电流立即消失，而A灯支路由于线圈产生自感电动势阻碍电流减小，则线圈相当电源，在A灯、电阻R以及B灯中重新形成回路，则使得A、B两灯都逐渐熄灭，由于稳定时两灯亮度相同，则开关断开瞬时，B灯不会闪亮一下，选项CD错误。故选B。
7．D【详解】根据焦耳定律交变电流在一个周期内产生的热量为恒定电流在一个周期内在上产生的热量为令代入数据可得根据交变电流有效值的定义可知，此交变电流的有效值是。故选D。
8．A【详解】设正方形线框边长为，四个图中的电动势均为设正方形线框的电阻为，则四个图中回路的电流均为其中图①中ab边相当于电源，ab两点间的电势差为图②、③、④中ab两点间的电势差均为故选A。
9．AB【详解】A．当线圈向导线靠近时，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，产生感应电流为逆时针，感应电流方向是a→b→c→d，故A正确；B．若线圈在平面内上、下平动，穿过线圈的磁通量不变，根据产生感应电流条件得无感应电流产生，故B正确；C．若线圈向右平动，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，产生感应电流为顺时针，感应电流方向是a→d→c→b，故C错误；D．当线圈以通电导线为轴转动时，穿过线圈的磁通量不变，无感应电流产生，故D错误。故选AB。
10．AC【详解】A．S闭合，向下滑，原线圈匝数变小，根据变压比可知，副线圈两端电压增大，故A正确；B．闭合，向下滑，由于输入的功率等于消耗的功率，两端电压变大，消耗的功率变大，故B错误；C．断开，向下滑，设原线圈电路中的电流为，则当变小时，变大，这时消耗的功率增大，故C正确；D．断开，向下滑，变压器输入功率由于与成非单调性，因此无法判断变压器输入功率是变大还是变小，故D错误。故选AC。
11．AD【详解】A．由右手定则可知，回路中的电流方向为b→a，故A正确；B．根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势由于C端电势低于D端电势，则有故B错误；C．回路中的感应电流则定值电阻的功率故C错误；D．圆盘转动一周的时间转动一周回路中产生的焦耳热故D正确。故选AD。
12．AC【详解】A．变压器滑动触头P逆时针转动时，增大、输入电压不变，则增大、不变、增大，根据欧姆定律电压表示数增大、电流表示数增大，故A正确；B．当滑动变阻器滑动触头向上滑动时，增大，则增大，由于变压器滑动触头P不动、输入电压不变，则不变，则减小，由闭合电路的欧姆定律可知的电压减小，则电压表示数增大，电压表测量的是、并联部分电压，根据欧姆定律可知流过的电流增大，由于总电流减小，则流过电流即电流表示数减小，故B错误；D．由图乙可知输入电压的有效值为若变压器滑动触头P拨至PB间线圈匝数是AB间线圈匝数的一半的位置，即变压器滑动触头P拔至线圈中间位置，根据原副线圈的电压比与匝数比的关系有可计算出为MN两点间的电压，是和、并联部分电压的总和，而电压表示数只是、并联部分电压，故不是18V，故D错误；C．若电压表与电流表示数分别是5V和1A，则的电流为由于、并联，则电阻比等于电流的反比，则可计算出总电流为
根据原副线圈的电压比与匝数比的关系有可计算出故C正确。故选AC。
13． 增大 相反 减小 相同 阻碍
【详解】（1）[1][2]当磁体靠近线圈运动时，穿过线圈的磁感线条数增加，即穿过线圈的磁通量增大；根据右手螺旋定则可以判定感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反。（2）[3][4] 当磁体远离线圈运动时，穿过线圈的磁感线条数减少，即穿过线圈的磁通量减小；根据右手螺旋定则可以判定感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同。（3）[5] 感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
14． 0.875 A A 是
【详解】（1）[1]A．当开关S1和S2都闭合稳定时，电流表A1、A2的示数分别为0.5A和0.3A，电源电动势为1.5V，人两手间电阻为100kΩ，可知流过人体的电流值几乎可以忽略不计。可知流过灯泡的电流为0.2A，根据闭合电路欧姆定律可知当断开，闭合，电路稳定时电流表、的示数都为解得 （2）[2]先将和闭合，稳定后通过线圈的电流大于通过灯泡的电流，则再突然断开时通过线圈的电流在线圈、灯泡和电流表A2中形成新的回路，则灯泡闪亮一下逐渐熄灭；电流表A1电流变为零，不会烧坏；电流表的电流逐渐减小，则不会被烧坏；故选A。（3）[3][4]保持S2断开，先闭合S1待稳定后突然打开S1，因电流的减小，导致感应电动势，从而阻碍电流的减小，则线圈相当于瞬间电源的作用，此时A、B两点中电势较高的点A；当突然打开S1，经过人的电流为0.4A，而人的电阻为100kΩ，由欧姆定律，可知人体上的电压U=IR=0.4×100kV=40kV即A、B间瞬时电压是能让人体产生触电的感觉。
15．（1）e＝6.28cs10πt(V)；（3）3.14V
【详解】（1）电动势的峰值为Em＝NBSω＝10×0.5×0.22×10π V＝6.28V
感应电动势的瞬时值表达式为e＝Emcs ωt＝6.28cs 10πt(V)
（2）线圈转过60°，感应电动势的瞬时值为 e＝Emcs 60°＝3.14V
16．（1）；（2）
【详解】（1）发电机的输出功率为
由图乙知发电机的输出电压有效值为
则升压变压器原线圈上的电流
发电机到升压变压器间两条输电线的总电阻为
则升压变压器原线圈上的电压
根据变压器原理，升压变压器副线圈上的电压
升压变压器副线圈上的电流
远距离输电线的总电阻
远距离输电线中损失的电压
则降压变压器原线圈上的电压
用户端获得的电压有效值
降压变压器原、副线圈匝数比为
（3）远距离输电线路损耗功率
17．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）由题意可得，导体棒匀速通过磁场区域，运动过程中受力平衡可得
解得
（2）由右手定则可推断，流经R的电流方向为P→R→M，通过电阻R的电荷量
解得
（3）ab棒穿越磁场的过程中，由动能定理可得
18．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）ab具有最大速度时，处于平衡状态，受力分析如下图，由平衡条件可得
由闭合电路欧姆定律可得
解得
（2）由电功率公式
得
（3）ab向下做匀加速直线运动时，设F沿斜面向下，做匀加速直线运动的加速度大小为a，受力分析如下图，由牛顿运动定律
而
联合解得
可见F的大小随时间t呈线性变化。
2023-2024学年度下学期第一次月考物理检测答题卡
试卷类型：A
一、单项选择题：（每小题3分，共24分）
班级： 姓名： 座号：
―–―–―–―–―–―密―–―–―–―–－封―–―–―–―线―–―–―–―–―–―–―–―–―–―–―–―
二、多项选择题：（本题共4个小题，每小题4分，共计16分，每个选择题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得3分，选错或不选的得0分）
三、填空题（本题共16分．请将解答填写在答题卡相应位置）
13、（1） （2） ________ （3）_________
14、（1） (2)
（3）
四、计算题
题号
01
02
03
04
05
06
07
08
答案
题号
09
10
11
12
答案
15题.（8分）
16.（10分）
17. （12分）
座号：
18. （14分）