四川省成都市天府新区实外高级中学2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题（Word版附解析）

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一、单选题
1. 如图所示，水平固定的长直导线与矩形导线框abcd在同一竖直平面，导线框的ab边与导线平行，导线中通有向右的恒定电流Ⅰ、现将导线框由静止释放，导线框在竖直下落过程中没有翻转。下列对导线框下落过程的分析，其中说法正确的是（ ）
A. 导线框中产生了顺时针方向的感应电流
B. 导线框的面积有收缩的趋势
C. 导线框下落的加速度有时可能大于重力加速度g
D. 若导线中的电流Ⅰ方向向左，则线框所受安培力的合力方向向下
2. 如图所示，一导线弯成半径为R半圆形闭合回路。虚线MA右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是（ ）
A. 感应电流方向始终沿直径由C到DB. CD段直导线始终不受安培力
C. 感应电动势最大值D. 感应电动势平均值
3. 如图所示，在竖直向下的匀强磁场B中，将一根水平放置的金属棒ab以某一水平速度v0抛出，不计空气阻力，金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域，下列说法正确的是（ ）
A. a点电势比b点电势高
B. 金属棒中的感应电动势越来越大
C. 单位时间内ab扫过的曲面中的磁通量不变
D. 金属棒在运动过程中机械能越来越小
4. 如图所示，一个竖直方置，匝数为n的矩形线圈abcd在水平向右的匀强磁场中以角速度ω匀速转动，转轴OO′与磁场方向垂直，线圈面积为S，磁感应强度大小为B，下列说法正确的是（ ）
A. 线圈平面与磁场垂直时，磁通量为零B. 线圈平面与磁场垂直时，磁通量变化最快
C. 线圈平面与磁场平行时，磁通量变化率最大D. 感应电动势最大值为BSω
5. 街头变压器通过降压给用户供电的示意图如图所示。输出电压通过输电线输送给用户，输电线总电阻为R0，变阻器R代表用户用电器的总电阻。负载变化时输入电压不会有大的波动，若变压器上的能量损耗可以忽略，当滑片下移（相当于用户的用电器增加）时（ ）
A. A1和A2示数均增大
B. V2示数增大
C. R0的功率减小
D. 变压器输入功率减小
6. 如图所示是法拉第在1831年做电磁感应实验的示意图，铁环上绕有A、B两个线圈，线圈A接直流电源，线圈B接电流表和开关S。通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件，分析这个实验，下列说法中正确的是( )
A. 闭合开关S的瞬间，电流表G中有a→b的感应电流
B. 闭合开关S的瞬间，电流表G中有b→a的感应电流
C. 闭合开关S后，在增大电阻R的过程中，电流表G中有b→a的感应电流
D. 闭合开关S后，滑动变阻器滑动触头向右移动，电流表G指针不偏转
7. 在如图所示的电路中，A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈，则下列判断错误的是（ ）
A. S刚闭合瞬间，A灯和B灯同时亮
B S闭合后电路稳定前，A灯逐渐变暗
C S闭合电路稳定后，A灯和B灯亮度相同
D. S闭合电路稳定后，再断开S时，A灯闪亮一下后熄灭
8. 如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n1：n2=2：1，原线圈电路中接入正弦交流电压，电流表为理想交流电表。已知R1=8Ω，R2=R3，开关S闭合前、后电流表示数之比为3：4。下列说法正确的是（ ）
A. 定值电阻R2=1Ω
B. 开关断开时，副线圈磁通量变化率的最大值为
C. 开关S闭合时，原线圈的输入功率最大
D. 开关断开时，电路中消耗的总功率为1512.5W
二、多选题
9. 如图甲所示，边长为a的正方形线框电阻为R，线框左半部分有垂直线框平面的匀强磁场，MN分别为线框两边的中点，磁场随时间变化的规律如图乙所示，磁场方向以向里为正方向，下列说法正确的是（ ）
A. 0到时间内磁通量的变化量为
B. 0到与到时间内线框中感应电流方向相同
C. 到时间内线框中点电势始终比点电势高
D. 过程，线框中感应电流恒
10. 在同一电热器中分别通入如图所示的甲、乙两种交变电流，则下列说法正确的是（ ）
A. 甲的有效值为
B. 乙的有效值为
C. 该电热器在甲、乙两种电流下对应的电功率之比为1：8
D. 该电热器在甲、乙两种电流下对应的电功率之比为5：4
11. 如图所示的电路为在实验室完成的远距离输电的模拟电路，电路中左侧升压变压器原、副线圈的匝数比为，右侧降压变压器的匝数比为，定值电阻，当升压变压器原线圈所接电源电压为，开关断开时两定值电阻消耗的总电功率为32W，输电线的电阻为r，则下列说法正确的是（ ）
A. B. 流过升压变压器原线圈的电流为2A
C. 闭合开关，输电线上流过r的电流为D. 闭合开关，输电效率为50%
三、实验题
12. 如图为“探究电磁感应现象”的实验中所用器材的示意图。
（1）请用笔画线代替导线，将所缺导线补接完整_____；
（2）电路连接完整后，某同学闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，则他将滑线变阻器的滑动端P向左滑动时，电流计指针向__偏转（选填“左”或“右”）
13. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中：
（1）实验室中有下列器材：
A．可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈）
B．条形磁铁
C．开关、导线若干
D．交流电压表
在本实验中，上述器材不用的是______（填器材序号字母），还需用到的器材有______（填直流电源，低压交流电源）。
（2）某学生做实验时，先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压______（选填“增大”“减小”或“不变”）；然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压______（选填“增大”“减小”或“不变”）；上述探究过程采用的实验方法是______。
（3）若实验电路图如图（b）所示，实验时n1=800匝，n2=400匝，断开S，接通电源，观察到电压表的读数为6V，若可拆变压器可视为为理想变压器，则：

①变压器的输入电压有效值为______。
A．3V B．6V C．12V D．15V
②若灯泡的额定电压为6V，闭合S，灯泡能否正常发光？______（填“能”或“不能”）。
四、解答题
14. 如图，单匝线圈在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场，第二次又以2v匀速进入同一匀强磁场。求：
(1)第二次进入与第一次进入时线圈中电流之比；
(2)第二次进入与第一次进入时外力做功的功率之比；
(3)第二次进入与第一次进入过程中线圈产生热量之比。
15. 如图甲所示，足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，其宽度，导轨M与P之间连接阻值为的电阻，质量为、电阻为、长度为的金属杆ab静置在导轨上，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现用一垂直杆水平向右的恒力拉金属杆ab，使它由静止开始运动，运动中金属杆与导轨接触良好并保持与导轨垂直，其通过电阻R上的电荷量q与时间t的关系如图乙所示，图像中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，已知ab与导轨间的动摩擦因数，取（忽略ab杆运动过程中对原磁场的影响），求：
（1）磁感应强度B的大小和金属杆的最大速度；
（2）金属杆ab从开始运动的内所通过的位移；
（3）从开始运动到电阻R产生热量时，金属杆ab所通过位移。
16. 如图所示，两平行光滑长直金属导轨水平放置，间距为L。abcd区域有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向上。初始时刻，磁场外的细金属杆M以初速度向右运动，磁场内的细金属杆N处于静止状态。两金属杆与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直。金属杆M、N的质量分别为2m、m，在导轨间的电阻分别为R、2R，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计。若两杆在磁场内未相撞且N出磁场时的速度大小为，求：
（1）金属杆M刚进入磁场时受到的安培力F的大小和方向；
（2）从金属杆M进入磁场到金属杆N出磁场的过程中，金属杆M上产生的焦耳热Q；
（3）金属杆N在磁场内运动过程中通过回路的电荷量q及初始时刻N到ab的最小距离x。