2021-2022学年陕西省榆林市第十中学高二下学期第一次月考物理试题 Word版

陕西省榆林市第十中学2020-2021学年高二下学期第一次月考

物理

注意事项：

1.本试卷共6页，全卷满分100分；

2.答卷前，考生须准确填写自己的姓名、准考证号，并认真核准条形码上的姓名、准考证号；

3.选择题必须使用2B铅笔填涂，非选择题必须使用0.5毫米黑色墨水签字笔书写，涂写要工整、清晰；

4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题卷不回收。

第I卷（选择题 共56分）

一、选择题（本大题共14小题，每小题4分，计56分。在每小题给出的四个选项中，第1～10题只有一项符合题目要求；第11～14题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）

1. 下列设备不是利用涡流工作的是（）

A. 电磁炉 B. 真空冶炼炉

C. 金属探测器 D. 变压器

2. 家庭电路中交流电压随时间变化的规律为，则该电压的（　　）

A. 最大值是220V B. 有效值是220V

C. 周期是100s D. 频率是100Hz

3. 如图所示，圆形线框在匀强磁场中所做的各种运动，能够产生感应电流的是（　　）

A.  B.

C.  D.

4. 如图所示，导线框与长直导线在同一平面内，直导线通恒定电流，当线框由左向右匀速靠近直导线及穿过直导线后远离导线过程中，线框中感应电流方向是（　　）

A. 都是 B. 都是

C. 先，后 D. 先，再，再

5. 关于楞次定律，下列说法正确的是（　　）

A法拉第通过实验探究得到了楞次定律

B. 楞次定律体现了电磁感应现象中的能量守恒

C. 楞次定律不适用于判断导体棒在磁场中切割磁感线时产生的感应电流的方向

D. 由楞次定律可知，闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比

6. 如图所示，、、为三个相同的灯泡，、、为与之串联的三个元件，为直流电源，为交流电源。当开关接“1”时，、两灯均正常发光，灯不亮；当开关接“2”时，灯仍正常发光，灯变暗，灯发光。由此可以判断、、元件可能分别为（　　）

A电阻、电感、电容 B. 电感、电阻、电容

C. 电容、电感、电阻 D. 电阻、电容、电感

7. 如图所示，为水平固定的足够长的“”形金属导轨，间距为，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为，导轨电阻不计，足够长的金属棒倾斜放置，与导轨成夹角，金属棒单位长度的电阻为，保持金属棒以速度v（速度方向平行于，如图）匀速运动（金属棒尚未脱离导轨），金属棒与导轨接触良好，则通过金属棒中的电流为（　　）

A.  B.  C.  D.

8. 两个完全相同的电热器分别通以如图甲、乙所示的交变电流，两电热器的实际电功率之比为（　　）

A. 4：3 B. 4：9 C. 8：9 D. 16：9

9. 法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中。圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（　　）

A. 无论圆盘怎样转动，流过电阻R的电流均为零

B. 若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动

C. 若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化

D. 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍

10. 用同样材料和规格的导线做成的单匝圆环a和b，它们的半径之比ra：rb，＝3：1，连接两圆环的直导线的电阻不计，两直导线间的距离可忽略，图甲中圆环a处于均匀变化的磁场中，图乙中圆环b处于均匀变化的磁场中。已知两图中磁场的变化率相同，甲、乙两图中A、B两点间的电压大小之比为（　　）

A. 1 B. 2 C. 3 D. 4

11. 如图所示，两个相同灯泡、分别与电感线圈和电阻串联，接到内阻不可忽略的电源的两端，当闭合开关到电路稳定后，两灯泡均正常发光。已知电感线圈的自感系数很大。则下列说法正确的是（　　）

A. 闭合开关到电路稳定前，灯泡逐渐变亮

B. 闭合开关瞬间，灯泡立即变亮

C. 断开开关的一段时间内，点电势比点电势高

D. 断开开关的一段时间内，灯泡闪亮一下再逐渐熄灭

12. 图甲为交流发电机的示意图，磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，电阻，线圈电阻。从图示位置开始计时，输出的交变电压随时间变化的图象如图乙所示。以下判断正确的是（　　）

A. 图示位置为中性面 B. 线圈转动的角速度为

C. 时，穿过线圈平面的磁通量最大 D. 电流表的示数为

13. 光滑绝缘水平桌面上的正方形区域内，存在竖直向下的匀强磁场，一直角三角形金属均匀线框置于桌面上，如图所示。现用一水平外力F将线框匀速推出磁场区域，此过程中，下列关于力F、线框中的电流I、通过线框某一横截面的电量q和线框的热功率P随时间t变化的关系图像，可能正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

14. 如图所示，两条平行虚线间存在一垂直纸面向外的匀强磁场，磁场宽度为0.2m，磁感应强度为0.4T。边长为0.1m的正方形导线框（粗细均匀）abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行。已知导线框在磁场左边以3m/s的速度向右匀速运动，导线框完全穿出磁场时的速度为1m/s。下列说法正确的是（　　）

A. 导线框中感应电流的方向一直沿着abcda

B. c、d两点间的最大电压为0.09V

C. 导线框进入磁场的过程，受到的安培力逐渐减小

D. 导线框进入磁场和离开磁场的过程通过导线框横截面的电荷量不同

第II卷（非选择题 共44分）

二、实验探究题（本大题共2小题，计12分）

15. 甲、乙、丙是探究感应电流产生条件的实验。

(1)实验丙，开关S闭合或断开瞬间，电流表中______电流通过；保持开关S闭合，滑动变阻器的滑动触头不动，电流表中______电流通过；保持开关S闭合，将铁芯从A中拨出时，电流表中______电流。（均选填“有”或“无”）

(2)为了得出感应电流产生的条件，至少需要完成的两个实验有_________。

16. 探究感应电流方向的实验所需器材包括：条形磁铁、电流表、线圈、导线、一节干电池（用来查明线圈中电流的流向与电流表中指针偏转方向的关系）。

（1）实验现象如上图所示，根据实验现象，完成以下内容：

①比较甲图和___________，发现电流表指针偏转的方向相同；

②实验结论：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___________。

（2）为进一步弄清电流表指针摆动方向与电流方向的关系，可以使用一个已知正负极性的直流电源进行探究。某同学想到了多用电表内部某一挡含有直流电源，他应选用多用电表的___________挡对电流表进行测试。实验发现当电流从正接线柱流入电流表时，指针向右摆动。

（3）为了能进一步了解感应电流大小随时间变化关系，要使用电流传感器，连接好后，以甲图为例，你认为在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示的电流随时间的图象应该是下图中的___________。（填正确选项的字母）

A．        B．        C．        D．

三、计算题（本大题共3小题，计32分。解答应写出必要的文字、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

17. 如图甲所示，轻质细线吊着一质量、半径、匝数匝圆形线圈，其总电阻，在圆形线圈的圆心位置以下区域分布着垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示。，。求：

(1)哪一段时间内Q点电势高于P点电势；

(2)内通过线圈横截面的电荷量；

(3)第末细线对圆形线圈的拉力大小。

18. 如图所示，一小型交流发电机内有匝矩形线圈，线圈面积，线圈电阻，在外力作用下矩形线圈在的匀强磁场中，以恒定角速度绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，发电机线圈两端与的电阻构成闭合回路。从图示位置（线圈平面垂直于磁场）计时。（）求：

（1）线圈转动时产生的感应电动势最大值；

（2）电流的瞬时值表达式；

（3）电压表的示数；

（4）线圈转动一周，外力所做的功。

19. 如图1所示，倾角的光滑倾斜轨道、相互平行，导轨长为，间距为，已知两根导轨单位长的电阻都为，导轨上端用电阻不计的导线连接一个阻值为的定值电阻，虚线下方有个匀强磁场，磁场方向垂直于斜面向上，大小随时间变化关系图像如图2所示，有根电阻不计、质量为的导体棒在沿斜面方向的外力（图中未画出）作用下，从时刻开始由导轨顶端处沿斜面以的速度匀速下滑，重力加速度，，求：

（1）时刻通过导体棒的电流大小；

（2）时外力的大小和方向。

【1题答案】

【答案】D

【2题答案】

【答案】B

【3题答案】

【答案】B

【4题答案】

【答案】D

【5题答案】

【答案】B

【6题答案】

【答案】A

【7题答案】

【答案】A

【8题答案】

【答案】C

【9题答案】

【答案】B

【10题答案】

【答案】C

【11题答案】

【答案】AB

【12题答案】

【答案】BD

【13题答案】

【答案】BC

【14题答案】

【答案】BC

【15题答案】

【答案】    ①. 有    ②. 无    ③. 有    ④. 甲与丙

【16题答案】

【答案】    ①. 丁图    ②. （磁场）磁通量的变化    ③. 欧姆    ④. A

【17题答案】

【答案】(1)；(2)2.5C；(3)81N

【详解】(1)由楞次定律可知：内圆形线圈电流的方向为顺时针方向，所以P点电势高；

内圆形线圈电流的方向为逆时针方向，所以Q点电势高。

(2)内由法拉第电磁感应定律得

由闭合欧姆定律得，线圈中的感应电流大小为

解得

内通过线圈横截面的电荷量

(3)内由法拉第电磁感应定律得

由闭合欧姆定律得，线圈中的感应电流大小为

代入数值解得

由乙图可知，第末的磁感应强度

第末的安培力

由左手定则可知，安培力方向竖直向下，由平衡条件可知，第末细线对圆形线圈的拉力

【18题答案】

【答案】（1）；（2）；（3）；（4）

【详解】（1）感应电动势的最大值

（2）感应电流最大值

电流的瞬时值表达式

（3）电流的有效值

电压表示数

（4）感应电动势的有效值

线圈转动一周电流做功

外力做功转化为电能，由能量守恒定律可知，外力做功

【19题答案】

【答案】（1）；（2）；方向沿斜面向上

【详解】（1）感应电动势

由欧姆定律可知，感应电流

代入数据解得

（2）导体棒在磁场中做匀速运动时，同时产生感生和动生电动势，由楞次定律可知，两电动势方向相同，感应电动势

其中

由欧姆定律可知，感应电流

回路总电阻

导体棒所受安培力

导体棒做匀速直线运动，由平衡条件得

代入数据解得，拉力大小

方向沿斜面向上。