重庆市万州第二高级中学2020-2021学年高二下学期3月第一次月考物理试卷（含答案）

这是一份重庆市万州第二高级中学2020-2021学年高二下学期3月第一次月考物理试卷（含答案），共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
重庆市万州第二高级中学2020-2021学年高二下学期3月第一次月考物理试卷学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题1、在物理学发展中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述符合史实的是(   )A.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应说明了电和磁之间存在联系B.安培根据通电直导线的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说C.法拉第在实验中观察到，通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，出现了感应电流D.楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反2、矩形线框在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生交变电流．在如图所示位置时，下列关于穿过线框的磁通量与线框中产生的感应电动势的大小的说法正确的是(   )A.磁通量最大，感应电动势最小 B.磁通量最大，感应电动势最大C.磁通量最小，感应电动势最大 D.磁通量最小，感应电动势最小3、两个底边和高都是L的等腰三角形，三角形内均匀分布方向如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一边长为L、电阻为R的正方形线框置于三角形所在平面内，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域．取逆时针方向感应电流为正，则线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是(   ) A.  B.C.  D.4、如图所示电路中，电源电动势为E，线圈L的电阻不计．以下判断正确的是(   )A.闭合S瞬间，灯泡不发光 B.闭合S带电路稳定后，灯泡发光C.断开S瞬间，灯泡发光 D.断开S瞬间，电阻R上无电流通过5、如图所示，用一根长为L质量不计的细杆与一个上弧长为、下弧长为的金属线框的中点连结并悬挂于O点，悬点正下方存在一个上弧长为、下弧长为的方向垂直纸面向里的匀强磁场，且。先将线框拉开到如图所示位置，松手后让线框进入磁场，忽略空气阻力和摩擦力，下列说法正确的是(   )A.金属线框进入磁场时感应电流的方向为 B.金属线框离开磁场时感应电流的方向为 C.金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等D.向左摆动进入或离开磁场的过程中，所受安培力方向向右；向右摆动进入或离开磁场的过程中，所受安培力方向向左6、在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝导体线圈，线圈电阻恒定，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，当磁场的磁感应强度B随时间t按如图乙所示规律变化时，则正确表示线圈中感应电流i随时间t变化规律的图像是(   )
 A. B. C. D.7、如图所示，MN和PQ为竖直方向两平行足够长的光滑金属导轨，间距为L，电阻不计，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，两端分别接阻值为2R的电阻和电容为C的电容器．质量为m、电阻为R的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持良好接触．杆ab由静止开始下滑，在下滑过程中最大的速度为v，整个电路消耗的最大电功率为P，则(   )A.电容器右极板带负电B.电容器的最大带电量为C.杆ab最大速度v等于D.杆ab所受安培力的最大功率为8、如图所示，在竖直平面内有四条间距均为L的水平虚线，在之间与之间存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。现有一矩形线圈abcd，长边，宽边，质量为m，电阻为R，将其从图示位置（cd边与重合）由静止释放，cd边经过磁场边界线时恰好开始做匀速直线运动，整个运动过程中线圈始终处于同一竖直面内，cd边始终水平，已知重力加速度g，则(   )A.在cd边经过磁场边界线和过程中，经过cd边横截面的电量为B.ab边经过磁场边界线后线圈要做一段减速运动C.ab边经过磁场边界线和的时间间隔小于D.从线圈开始运动到cd边经过磁场边界线过程中，线圈产生的热量为 二、多选题9、长直导线MN中通有恒定电流I，其正下方有矩形导线框abcd，在下列哪种情况下，abcd中有感应电流产生A.导线框匀速向右移动B.导线框加速向右移动C.导线框匀速向下移动D.导线框匀速向上移动边未到达10、如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度为B，质量为m边长为a的正方形线框ABCD斜向穿进磁场，当AC刚进入磁场时，线框的速度为v，方向与磁场边界成45°，若线框的总电阻为R，则(   )A.线框穿进磁场过程中，框中电流的方向为CDABCB.AC刚进入磁场时线框中感应电流为C.AC刚进入磁场时线框所受安培力为D.此时CB两端电压为11、如图所示，在地面上方等间距分布着足够多的、水平方向的条形匀强磁场，每一条形磁场区域的宽度及相邻区域的间距均为d。现有一边长为的正方形金属线框在离地高h处以水平初速度从左侧磁场边缘进入磁场，运动中线框平面始终竖直，最终落在地面上，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是(   )A.线框在空中运动的时间一定为B.一定，h越大线框运动的水平位移一定越大C.h一定，越大线框运动过程中产生的焦耳热一定越多D.h一定，的大小连续变化，线框落地点也一定相应的连续变化三、实验题12、有一待测的电阻器，其阻值在40~60Ω之间，某同学用伏安法来测量该电阻的阻值，现实验室准备的器材有：电压表V（量程0~10V，内电阻约20kΩ）电流表（量程0~600mA，内电阻约20Ω）电流表（量程0~300mA，内电阻约10Ω）滑动变阻器（最大阻值为5Ω，额定电流为2A）滑动变阻器（最大阻值为250Ω，额定电流为0.1A）直流电源E（电动势为15V，内电阻约0.5Ω）开关及若干导线。实验要求电表读数从零开始变化，并能多测出几组电流、电压值，以便画出图线。(1)电流表应选用__________；(2)滑动变阻器选用__________（选填器材代号）；(3)若电压表示数为9V，电流表示数为180mA，则__________Ω。13、如图为“探究电磁感应现象”的实验装置。(1)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有：①将A线圈迅速插入B线圈时，灵敏电流计指针将__________偏转（选填“发生”或“不发生”）；②A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器触头迅速向右拉时，灵敏电流计指针__________偏转（选填“发生”或“不发生”）；③在上述两过程中灵敏电流计指针的偏转方向__________（选填“相同”或“相反”）。(2)在做“探究电磁感应现象”实验时，如果B线圈两端不接任何元件，则B线圈电路中将_________。（不定项选择）A.因电路不闭合，无电磁感应现象B.有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势C.不能用楞次定律判断感应电动势方向D可以用楞次定律判断感应电动势方向四、计算题14、如图所示，匝的矩形线圈abcd，ab边长，ad边长，放在磁感应强度的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的轴以角速度匀速转动，线圈电阻，外电路电阻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：（1）穿过线圈磁通量最大值和感应电动势最大值；（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。15、如图所示，两足够长的平行光滑的金属导轨相距为d，导轨平面与水平面的夹角，导轨电阻不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上．长为d的金属棒ab垂直于放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m、电阻为。两金属导轨的上端连接一个灯泡，灯泡的电阻，重力加速度为g．现闭合开关S，给金属棒施加一个方向垂直于杆且平行于导轨平面向上的、大小为的恒力，使金属棒由静止开始运动，当金属棒达到最大速度时，灯泡恰能达到它的额定功率．求：（1）金属棒能达到的最大速度；（2）灯泡的额定功率；（3）若金属棒上滑距离为L时速度恰达到最大，求金属棒由静止开始上滑4L的过程中，金属棒上产生的电热。16、在如图甲所示的电路中，螺线管匝数匝，横截面积。螺线管导线电阻，，，。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化．求：(1)求螺线管中产生的感应电动势？(2)闭合S，电路中的电流稳定后，电阻的电功率？(3)闭合S，电路中的电流稳定后，求电容器的电量？
参考答案1、答案：A解析：A.奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电和磁之间存在联系，故A正确；B.根据通电螺线管产生的磁场与条形磁铁的磁场的相似性，安培提出了磁性是分子内环形电流产生的，即分子电流假说，故B错误；C.法拉第探究磁产生电的问题，发现导线中电流“通、断”时导线附近的固定导线圈中出现感应电流，而导线中通有恒定电流时导线圈中不产生感应电流，故C错误；D.楞次定律指出感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故D错误。2、答案：C解析：由图可知，线框与磁感线平行，所以无磁感线穿过线框平面，故此时磁通量为零即最小，此位置有两条边垂直切割磁感线，所以产生的感应电动势最大，故C正确。3、答案：C解析：由题图可知，等腰三角形的底角正切值为，边的位置坐标x在的过程中，只有线框的边切割磁感线，由几何关系可知线框边有效切割长度为，且均匀增加到L，则，由闭合电路欧姆定律可知线框中的感应电流为，根据楞次定律和安培定则可知回路中的感应电流方向沿逆时针方向，为正值；线框边坐标在的过程中，只有线框的边切割磁感线，由几何关系可知线框边的有效切割长度为，则线框中的感应电动势为，由闭合电路欧姆定律可知线框中的感应电流为，根据楞次定律和安培定则可知回路中的感应电流方向沿逆时针方向，为正值；线框边坐标在的过程中，线框的边和边均切割磁感线，由几何关系可知两边的有效切割长度均为，又由右手定则可知两电源串联，则线框中的感应电动势为，由闭合电路欧姆定律可知线框中的感应电流为，根据楞次定律和安培定则可知回路中的感应电流方向沿顺时针方向，为负值；线框边坐标在的过程中，线框的边和边均切割磁感线，由几何关系可知两边的有效切割长度均为，又由右手定则可知两电源串联，则线框中的感应电动势为，由闭合电路欧姆定律可知线框中的感应电流为，根据楞次定律和安培定则可知回路中的感应电流方向沿顺时针方向，为负值；同理分析的过程可知，C正确，ABD错误。4、答案：C解析：A.闭合S瞬间，线圈L与灯泡并联与R串联，线圈阻碍电流的增加，灯泡中有电流，故灯泡发光，A错误；B.由于线圈L的直流电阻不计，闭合S，稳定后，灯泡被短路，电流强度为零，灯泡熄灭，故B错误；CD.断开S的瞬间，电容器放电，R中电流不为零，线圈中电流减小，产生自感电动势，相当于电源，灯泡中电流过一会儿为零。故C正确，D错误；故选C。5、答案：D解析：A.金属线框进入磁场时，由于电磁感应，产生电流，根据楞次定律判断电流的方向为，故A错误。B.金属线框离开磁场时由于电磁感应，产生电流，根据楞次定律判断电流的方向为，故B错误。C.根据能量转化和守恒，线圈每次经过边界时都会消耗机械能，故可知，金属线框d边进入磁场与a边离开磁场的速度大小不相等。故C错误。D.根据楞次定律，感应电流产生的安培力总是阻碍物体与磁场之间的相对运动，所以向左摆动进入或离开磁场的过程中，所受安培力方向向右；向右摆动进入或离开磁场的过程中，所受安培力方向向左，故D正确。故选：D。6、答案：D解析：在0~1 s内，线圈内磁通量向上增加，则感应电流的磁场向下，由右手螺旋定则可判断出线圈中感应电流沿正方向，由于原磁场的变化是均匀的，故产生的感应电动势不变，线圈中的感应电流也不变；在1~2 s内，线圈内磁通量不变，感应电流为0；在2~3 s内线圈内磁通量向上减少，同理可知感应电流沿负方向，大小不变。选项D正确。7、答案：C解析：根据右手定则可知，感应电流的方向为，故电容器右极板带正电，故A错误；当杆ab的速度达到最大时，感应电动势最大，感应电动势的最大值，路端电压的最大值为，故电容器所带电荷量最大为，故B错误；当杆ab的重力与其所受安培力平衡时，即，杆ab的速度达到最大值，此时电路消耗的电功率最大且等于重力做功的功率，根据功率表达式，可得，故C正确；杆ab克服安培力做功的最大功率为，故D错误。8、答案：B解析：A、根据电荷量的计算公式可得： 在cd边从磁场边界线到过程中，线圈内的磁通量变化，则经过cd边横截面的电量为：，故A错误；B、ab边从到的过程中，穿过线圈的磁通量没有改变，没有感应电流产生，不受安培力，线圈做匀加速直线运动，则ab边进入下方磁场的速度比cd边进入下方磁场的速度大，所受的安培力增大，所以ab边经过磁场边界线后线圈要做一段减速运动，故B正确；C、cd边经过磁场边界线时恰好做匀速直线运动，根据平衡条件有：，而 联立两式解得： cd边从到的过程做匀速运动，所用时间为 cd边从到的过程中线圈做匀加速直线运动，加速度为g，设此过程的时间为。由运动学公式得：，得： 故cd边经过磁场边界线和的时间间隔为：，故C错误；D、线圈从开始运动到cd边经过磁场边界线过程，根据能量守恒得： 故D错误。故选：B。9、答案：CD解析：AB导线框匀速或加速向右移动时，线框的磁通量没有变化，所以没有感应电流产生，故A、B错误；C.导线框匀速向下移动时，线框的磁通量减小，将产生感应电流，故C正确。D.导线框匀速向上移动时，线框的磁通量增大，将产生感应电流，故D正确。故选：CD。10、答案：AC11、答案：AC解析：A.线框水平方向上进磁场和出磁场受安培力做减速运动，在无磁场区以及全部在磁场中做匀速直线运动，在竖直方向上仅受重力，做自由落体运动。根据自由落体运动解得线框的运动的时间为，故A正确；B.在进磁场和出磁场过程中，线框在水平方向受安培力作用，水平方向的速度减小，当水平方向的速度减为0时，线框只有竖直方向的速度，水平方向的位移不再增大。则在进或出磁场中，根据动量定理有又则有且联立得解得，即在一定的情况下，线框进出磁场中的水平位移不变，与h无关，而线框在无磁场区和完全在磁场区，水平方向的位移都一样为d，故总的水平位移不变；同理，当水平方向的速度没有减到零时线框就落地，则h越高，x越大，总的水平位移越大，故B错误；C.线框进入和穿出条形磁场区域时，才产生感应电动势，才受到安培力，出现安培力做功，从而产生焦耳热，由公式可知越大，线框进出磁场任一过程中安培力越大，因为距离一定，则线框克服安培力做功越多，故产生的焦耳热一定越多，故C正确；D.线框进入和穿出条形磁场区域时，才产生感应电动势，才受到安培力，在水平方向做减速运动。因为线框在水平方向上做变减速运动，虽然的大小连续变化，下落时间不变，但落地点不是相应的连续变化，故D错误。故选AC。12、答案：(1)(2)(3)50解析：（1）电路最大电流约为，因此电流表应选择。（2）滑动变阻器的额定电流是0.1A<0.375A，且滑动变阻器的最大阻值较大，实验操作不方便，为保证电路安全，方便实验操作，滑动变阻器应选。（3）若电压表示数为9V，电流表示数为180mA，则；；带入欧姆定律：，解得：。13、答案：(1)发生；发生；相反(2)BD解析：（1）①闭合电键，磁通量增加，指针向右偏转，将原线圈迅速插入副线圈，磁通量增加，则灵敏电流计的指针将向右发生偏转一下；②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向右拉时，电阻增大，则电流减小，穿过副线圈的磁通量减小，则灵敏电流计指针向左偏转一下；③在上述两过程中灵敏电流计指针的偏转方向相反。（2）如果副线圈B两端不接任何元件，线圈中仍有磁通量的变化，仍会产生感应电动势，不会没有感应电流存在，但是可根据楞次定律来确定感应电流的方向，从而可以判断出感应电动势的方向，故BD正确，AC错误；故选BD。14、答案：（1）， （2） （3）0.1C解析：（1）线圈位于中性面时，磁感应强度最大，，图示位置的感应电动势最大，其大小为：，代入数据得。（2）线圈的角速度：，感应电动势的瞬时值表达式：；（3）从起转过90°过程中，内流过R的电荷量： ，代入数据得：。15、答案：(1)；(2)；(3)16、答案：(1)1.2(2)0.0576W(3)解析：（1）根据法拉第电磁感应定律： 代入数据解得。(2)根据全电路欧姆定律 根据求得 根据楞次定律知，电流方向为逆时针。(3)S断开后，电容器两端的电压 电容器的电荷量。