四川省成都外国语学校2023-2024学年高二下学期3月月考物理试卷

这是一份四川省成都外国语学校2023-2024学年高二下学期3月月考物理试卷，共5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。

1. 对楞次定律的理解下面说法中不正确的是( )
A. 应用楞次定律本身只能确定感应电流的磁场方向
B. 应用楞次定律确定感应电流的磁场方向后，再由安培定则确定感应电流的方向
C. 楞次定律中“阻碍”二字的含义是指感应电流的磁场与原磁场的方向相反
D. 楞次定律所说的“阻碍”是指阻碍原磁场的变化，因而感应电流的磁场方向也可能与原磁场方向相同
2. 如图所示，一圆形金属环在通电直导线旁边，金属环与通电直导线在同一纸面内，电流方向如图所示，下列判断正确的是( )
A. 若金属环竖直向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向
B. 若金属环竖直向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向
C. 若金属环靠近导线，则环上的感应电流方向为逆时针方向
D. 若金属环远离导线，则环上的感应电流方向为逆时针方向
3. 如图，金属圆形线圈a套在条形磁铁上，条形磁铁与线圈a所在的平面垂直且穿过线圈圆心，若将线圈a对称地扩展为线圈b的形状，则穿过线圈的磁通量变化情况是( )
A. 增大 B. 不 变 C . 减 小 D.不 能确定
4. 某同学学习了电磁感应相关知识后，做了探究性实验：将闭合线圈按图示方式放在电子秤上，手握条形磁铁在线圈的正上方静止，此时电子秤的示数为m₀。将条形磁铁( )
A. 插入线圈的过程中，电子秤的示数小于 m
B. 抽出线圈的过程中，线圈对条形磁铁的作用力竖直向上
C. 插入线圈的过程中，线圈中感应电流沿逆时针方向(俯视)
D.匀速插入线圈的过程中，磁铁减少的重力势能等于线圈中产生的焦耳热
第1页 试卷共5页5. 如图所示，空间中存在匀强磁场B，方向垂直纸面向里。一长度为l的铜棒以速度 v向右匀速运动，速度方向与铜棒之间的夹角为 30°,则铜棒ab两端的电势差 Umb为( )
A. Blv B. -Blv C.12Blv D.-12Blv
6. 如图所示，a、b、c三个线圈是同心圆，b线圈上连接有直流电源和开关K，则下列说法正确的是( )
A. K 闭合电路稳定后，在断开K 的一瞬间，线圈c 中有感应电流，线圈a中没有感应电流
B. K 闭合电路稳定后，在断开K的一瞬间，线圈a中有感应电流，线圈c中没有感应电流
C. 在K 闭合的一瞬间，线圈a中有逆时针方向的瞬时电流，有扩张趋势
D. 在K 闭合的一瞬间，线圈c中有顺时针方向的瞬时电流，有收缩趋势
二、多选题(每题5分，部分选对得3分，共20分)
7. 在匀强磁场中，一闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化，则( )
A. t=0时，线圈平面与磁场方向平行，线圈中的感应电动势为零
B. t=1s时，线圈平面与磁场方向平行，线圈中的电流改变方向
C. t =1.5s时，线圈平面与磁场方向垂直，线圈中的感应电动势为零
D. t=2s时，线圈平面与磁场方向平行，线圈中的磁通量的变化率最大
8. 如图所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系。如果使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1min的时间，两个电阻的电流 I甲:I乙之比，消耗的电功之比 W甲:W乙为( )
第2页 试卷共5页
A.I甲:I乙=1:2 B.I甲:I乙=3:3
C.W甲:W乙=1:3 D.W甲:W乙=1:6
9. 如图甲所示，发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩具，它在飞行时能够发光。某同学对竹蜻蜓的电路作如下简化：如图乙所示，半径为 L导电圆环绕垂直于圆环平面、通过圆心 O的金属轴 O₁O₂以角速度 ω逆时针匀速转动(俯视)。圆环上接有三根电阻均为 r金属辐条 OP、OQ、OR，辐条互成 120°角。在圆环左半部分张角也为 120°角的范围内(两条虚线之间)分布着方向垂直圆环平面向下磁感应强度大小为 B的匀强磁场，在转轴 O₁O₂与圆环的边缘之间通过电刷 M、N与一个LED灯(二极管) 相连。假设LED灯电阻也为 r，圆环电阻不计，从辐条 OP进入磁场开始计时，下列说法中正确的是( )
A.金属辐条在磁场中旋转产生的是正弦式交变电流
B. 辐条 OP进入磁场中，P点电势小于 O点电势
C. 辐条 OP在磁场中转动的过程中，O、P两端电压为 BL2ω8
D. 辐条 OP在磁场中转动的过程中，通过辐条 OP的电流为 BL2ωδr
10. 如图所示，正方形金属线框 abcd从某高度自由下落进入B=1T的匀强磁场，从 ab边刚进入磁场到cd 边刚出磁场过程中，线框中的电流随时间的变化图像如图所示。已知线框边长l=0.1m, 总电阻R=0.1Ω, 重力加速度 g=10m/s²。线框通过磁场过程中ab边始终与磁场边界平行。下列说法正确的是( )
A. 线框质量m=0.02kg
B. 磁场宽度h=0.6m
第3页 试卷共 5页C. cd边刚出磁场时的速度为3.8m/s
D. 线框穿过整个磁场过程中产生的焦耳热为0.0556J
三、实验题(每空2分，共14分)
11. 某同学要将一小量程电流表(满偏电流为250 μA，内阻为 10Ω)改装成有两个量程的电流表，设计电路如图(a)所示，其中定值电阻 R₁=6Ω,R₂=4Ω.
(1)当开关S接A端时，该电流表的量程为0~ mA；
(2)当开关S 接B端时, 该电流表的量程0~ mA;
12. 用图甲所示电路测量一节干电池的电动势和内阻。
(1)闭合开关前， 应将滑动变阻器的滑片滑至 (选填“a”或“b”)端。
(2)根据实验数据作出的 U-I图像如图乙所示，则该电池的电动势 E= V，内阻r Ω(结果保留两位有效数字)
(3)利用该方案测出的电动势E测和内阻图与真实值E真和填相比，
E侧¯E底,r肉¯r底(均选填“>”“<”或“=”)
四、解答题(13题 12分, 14题14分, 15题 16分, 共 42分)
13. 如图所示, N=50 匝的矩形线圈abcd, ab边长 L₁=20cm,ad :边长 L₂=25cm,放在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的 00′轴以n=3000r/min的转速匀速转动, 线圈电阻r=1 Ω, 外电路电阻R=9 Ω, t=0时线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里。求：(π≈3.14)
(1)t=0时感应电流的方向；
(2)感应电动势的瞬时值表达式；
(3)从图示位置转过90°的过程中流过电阻 R的电荷量。
第4页 试卷共 5页14. 如图所示，e₁f₁g₁和 e₂f₂g₂是两根足够长且电阻不计的固定光滑平行金属轨道，其中f₁g₁和 f₂g₂为轨道的水平部分, e₁f₁和 e₂f₂是倾角( θ=37°的倾斜部分。在 f₁f₂右侧空间中存在磁感应强度大小 B=2T，方向竖直向上的匀强磁场，不计导体棒在轨道连接处的动能损失。将质量 m =1kg，单位长度电阻值 R₀=10Ω/m的导体棒 ab于倾斜导轨上，距离斜面轨道底端高度 h=5cm，另一完全相同的导体棒 cd 静止于水平导轨上，导轨间距均为L=8cm。 t=0时, 导体棒 ab 从静止释放, 到两棒最终稳定运动过程中, ab、 cd 棒未发生碰撞，且两导体棒始终与导轨保持垂直，g取 10m/s²。求:
.1) ab棒刚滑到斜面轨道底端时回路中产生的电流；
(2) 两导体棒的最终速度大小；
(3) 从开始计时到两棒最终稳定运动过程中，通过回路的电荷量。
15. 如图所示，倾角 θ=37°的导电轨道与足够长的水平绝缘轨道在( 00'平滑连接，两轨道宽度均为 L₁=1m,在倾斜轨道顶端连接电阻 R₀=0.2Ω,整个倾斜轨道处(I区)有垂直于轨道向上的匀强磁场 B₁=1T。水平绝缘轨道上放置“ ⊃”形金属框 cdef，金属框右侧有长和宽均为 L₁的Ⅱ区，该区域内有竖直向上的匀强磁场 B₂=0.2T。现在倾斜轨道上距水平面高 h=0.4m处静止释放金属棒ab，它在到达 00'前已经做匀速运动； 金属棒 ab通过00’时无机械能损失，它与“⊃”形金属框碰撞会粘在一起形成闭合框abde。已知金属棒ab质量为m =0.2kg、 电阻为 R₁=0.3Ω、长为L₁。 “⊃”形金属框的质量为 M=0.2kg电阻为ed边长为 L₁、cd 和fe边长均为 L₂=0.8m。题中除已知的电阻外其余电阻均不计，所有接触面均光滑， g=10m/s²,sin37°=0.6。求:
(1) 金属棒 ab到达 00''时的速度大小和此时棒两端的电压大小 U；
(2) 从释放金属棒ab到它到达 00'的过程中，电阻 R₀上通过的电荷量q 和 R₀上产生的热量 Q;
(3) 金属框abde 进入Ⅱ区磁场后，ab边与Ⅱ区磁场左边界的最大距离d。
第5页 试卷共5页