四川省绵阳市盐亭县中2021-2022学年高二下学期4月月考物理试题（Word版含答案）

盐亭县中2021-2022学年高二下学期4月月考
物理试题
考试时间：80分钟 满分110分
一．选择题(共9小题，每小题4分，共36分，在每小题给出的四个选项中，1-6小题只有一个选项符合题目要求，7-9小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)
1.关于感应电动势大小的下列说法中，正确的是（ ）
A.线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大
B.线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大
C.线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大
D.线圈放在磁感应强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大
2.如图所示，矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，直导线中的电流方向由M到N，导线框的ab边与直导线平行．若直导线中的电流增大，导线框中将产生感应电流，导线框会受到安培力的作用，则以下关于导线框受到的安培力的判断正确的是(　　)
A．导线框有两条边所受安培力的方向相同
B．导线框ab.cd两条边所受安培力的大小相同
C．导线框所受的安培力的合力向左
D．导线框所受的安培力的合力向右
3.如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外．一个矩形闭合导线框abcd，宽度小于磁场宽度，沿纸面由左匀速运动到右．则（ ）
A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a
B．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a
C．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右
D．导线框进入磁场时．受到的安培力方向水平向左
4.粗细均匀的电阻丝围成图所示的线框，置于正方形有界匀强磁场中，磁感应强度为B，方向垂直线框平面向里，图中ab=bc=2cd=2de=2ef=2fa=2L．现使线框以同样大小的速度v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入磁场的那条边垂直，则在通过如图所示位置时，下列说法中正确的是( )
A.a、b两点间的电势差图①中最大
B.a、b两点间的电势差图②中最大
C.回路电流图③中最大
D.回路电流图④中最小
5.如图所示，MN、PQ是间距为L的平行金属导轨，置于磁感应强度为B，方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M、P间接有一阻值为R的电阻．一根与导轨接触良好、有效阻值为R的金属导线ab垂直导轨放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动，则(不计导轨电阻)
A．通过电阻R的电流方向为P→R→M
B．a、b两点间的电压为BLv
C．a端电势比b端高
D．外力F做的功等于电阻R上发出的焦耳热
6一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内，设磁场方向垂直线圈所在的平面(纸面)向里为正，如图甲所示，磁感应强度B随t的变化规律如图乙所示．以i表示线圈中的感应电流，以图甲中线圈上箭头所示方向的电流为正，则以下的i－t图中正确的是(　　)
7.如图所示，电源的电动势为E，内阻r不能忽略。A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大而且直流电阻不能忽略的线圈。以下说法正确的是( )
A.开关闭合到电路中电流稳定的时间内， A灯立刻亮
B.开关闭合到电路中电流稳定的时间内，B灯立刻亮
C.开关由闭合到断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭
D.开关由闭合到断开瞬间，电流自右向左通过A灯
8.半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆，单位长度电阻均为R0。圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。杆在圆环上以速度V平行于直径CD向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O开始，杆的位置由θ确定，如图所示。则（ ）
A．时，杆产生的电动势为
B．θ=0时，杆产生的电动势为2Bav
C．θ=0时，杆受的安培力为
D． 时，杆受的安培力大小为
9.如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为θ，导轨电阻不计，与阻值为R的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B。有一质量为m、长为L的导体棒从ab位置获得平行于斜面的、大小为V的初速度向上运动，最远到达a′b′的位置，滑行的距离为s，导体棒的电阻也为R，与导轨之间的动摩擦因数为μ。则（ ）
A．上滑过程中电流做功发出的热量为
B．上滑过程中导体棒克服安培力做的功为
C．上滑过程中导体棒受到的最大安培力为
D．上滑过程中导体棒损失的机械能为
二．填空题（14分）
10.（6分）在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示。它们是：电流计、直流电源、带铁芯的线圈A、线圈B、电键、滑动变阻器（用来控制电流以改变磁场强弱）。
（1）试按实验的要求在实物图上连线（图中已连好一根导线）。
（2）若连接滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上，而在电键刚闭合时电流表指针右偏，则电键闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时，电流计指针将______（填序号①“左偏”、 ②“右偏”、 ③“不偏”）。
（3）将线圈A中的铁芯快速抽出，电流计指针将________（填序号①“左偏”、 ②“右偏”、③“不偏”）
11(8分）.如图，将一条形磁铁插入某一闭合线圈，第一次用0.05s，第二次用0.1s。试求：
(1)两次线圈中的平均感应电动势之比_______
(2)两次线圈中电流之比________
(3)两次通过线圈电荷量之比________
(4)两次在R中产生热量之比_______
三.计算题（30分）
12.(12分)在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n = 1500匝，横截面积S = 20cm2。螺线管导线电阻r = 1.0Ω，R1 = 4.0Ω，R2 = 5.0Ω，C=30μF。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，求电阻R1的电功率；
（3）S断开后，求流经R2的电量。
13.（18分）如图所示PQ、MN为足够长的两平行金属导轨,它们之间连接一个阻值的电阻;导轨间距为,电阻,长约的均匀金属杆水平放置在导轨上,它与导轨的滑动摩擦因数,导轨平面的倾角为,在垂直导轨平面方向有匀强磁场,磁感应强度为,今让金属杆AB由静止开始下滑,从杆静止开始到杆AB恰好匀速运动的过程中经过杆的电量,g取求:
(1)当AB下滑速度为时加速度的大小
(2)AB下滑的最大速度
(3)从静止开始到AB匀速运动过程R上产生的热量
四、14-18题单项选择题，每题4分，19题计算题10分，本大题共30分。
14.一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势随时间的变化如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A. t1时刻通过线圈的磁通量为零
B. t2时刻通过线圈的磁通量最大
C. t3时刻通过线圈的磁通量的变化率的绝对值最大
D. 每当电流方向变化时，通过线圈的磁通量的绝对值最大
15．如图所示，一正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿OO′观察，线圈逆时针转动，已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，边长为l，总电阻为R，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示位置时（ ）
A．线圈中感应电流方向为abcda
B．线圈中感应电流为
C．穿过线圈的磁通量的变化率为0
D．线圈ab边所受的安培力的大小为，方向垂直纸面向外
16.两个相同的电阻分别通以如图所示的正弦式交流电和方波形交变电流，两种交变电流的最大值相等，周期相等。则在一个周期内，正弦式交流在电阻上产生的焦耳热Q1与方波式交流在电阻上产生的焦耳热Q2之比等于 ( )
A．3∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．4∶3
17、如图所示，三个灯泡是相同的，额定功率足够大，直流电源E1，内阻可以忽略，交流电源E2的电动势有效值与E1相等，自感线圈电阻不计．当开关S到接点A时，三灯亮度相同，当开关S接点B时（ ）
A．甲、乙、丙三灯亮度相同 B．甲灯最亮，丙灯不亮
C．甲灯和乙灯等亮，丙灯不亮 D．乙灯最亮，丙灯不亮
18.如图所示,某圆形N匝金属线圈放置在匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小为B,线圈的面积为S,电阻不计,线圈可绕OO′自由转动,并通过电刷与外电路相连,定值电阻的阻值为R,电压表为理想交流电表,现使线圈从图示位置匀速转动,周期为T,下列说法正确的是( )
A.电容器的耐压值至少为
B.电压表的示数
C.一个周期内,定值电阻上产生的热量为
D.在四分之一周期内通过线圈某一横截面的电荷量为
19.(10分）图甲为小型旋转电枢式交流发电机原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO’匀速转动，线圈的匝数n=100，电阻r=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表，在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化,取值3.14.求：
（1）该发电机旋转的角速度；
（2）交流发电机产生的电动势的最大值；
（3）电路中交流电压表的示数。
盐亭县中2021-2022学年高二下学期4月月考
物理试题
一．选择题
1.C 2.D 3.D 4.A 5.C 6. A. 7.AD 8.AD 9.AD
二．
10.（1）实物图上连线如图所示；（2）左偏。
解析试题解析：（1）由于图中已经将一根导线连接在了电路中，说明线圈A接电源、开关和变阻器，线圈B接电流表，实物电路如上图所示。
（2）由于在电键刚闭合时电流表指针右偏，说明线圈A中的磁场在增大，故线圈B产生的磁场与A产生的磁场会相反；而当电键闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时，电阻变大，电流变小，A的磁场变小，故线圈B会产生与A相同方向的磁场以阻碍这种减小，故此时B中产生的感应电流与原来相反，故电流表指针的偏转方向也相反，电流表指针向左偏。
（1）2:1 （2）2:1 (3) 1:1 (4)2:1
计算题（30分）
12.解：（1）根据法拉第电磁感应定律则
（2）闭合开关，则电路中产生的电流为 ，
所以
（3）根据题意可知断开前电容器储存的电荷量 ，断开开关后，电容器通过R2将电荷全部释放，所以通过R2电荷量为
13.（）解析：取AB杆为研究对象其受力如图示建立如图所示坐标系
①
②
③
④
⑤
⑥
联立上面①②③④⑤⑥解得（4分）当时
（2分）
②由上问可知 故AB做加速度减小的加速运动当 （3分）
③从静止开始到运速运动过程中 ⑦
⑧ ⑨
联立⑦⑧⑨可知（3分）
而 （2分）
设两电阻发热和为，由能量守恒可知 （4分）
⑩ （2分）
联立⑩ 得（1分）
14.D 15.B 16.B 17.D 18.C
19.（10分）解：1）100rad/s（2）200V（3）90V或者127V
【解析】
试题分析：（1）电机旋转周期与磁通量变化周期相同则
由图可知
则有
（2）交流发电机产生电动势的最大值
而，，
所以
由Φ-t图线可知：，
所以
（3）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
考点：正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率
点评：解决本题的关键知道正弦式交流电峰值的表达式，以及知道峰值与有效值的关系,交流电压表的示数为有效值，求出电动势的有效值，根据闭合电路欧姆定律求出电压表的示数。