高中试卷答案网仁寿第一中学校2022-2023学年高二下学期3月月考
物 理 试 题 2023.03
本试题卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题），满分110分，考试时间100分钟。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上；
2．答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题号的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号；答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔将答案书写在答题卡规定的位置上；
3．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效；考试结束后，将答题卡交回。
第I卷（选择题 共40分）
一、单项选择题：本大题共8个小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。
1．如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆置于导轨上并与导轨形成闭合回路，一圆环形金属框位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是
A．中沿逆时针方向，中沿顺时针方向
B．中沿顺时针方向，中沿逆时针方向
C．中沿顺时针方向，中沿顺时针方向
D．中沿逆时针方向，中沿逆时针方向
2．如图所示，在O点正下方有一个具有理想边界的方形磁场，铜球在A点由静止释放，向右摆到最高点B，不考虑空气及摩擦阻力，则下列说法正确的是
A．A、B两点在同一水平面上
B．A点高于B点
C．A点低于B点
D．铜球最终静止
3．如图甲所示，匝的线圈（图中只画了1匝），电阻，其两端a、b与一个的电阻相连，线圈内有垂直纸面向里的磁场，线圈中的磁通量按图乙所示的规律变化，下列判断正确的是
A．线圈中的感应电动势大小为
B．线圈中的感应电流大小为0.03A
C．a端电势比b端低
D．线圈中感应电流的方向由a到b
4．如图所示，线圈C连接光滑平行水平导轨，导轨处在方向垂直纸面向里的匀强磁场中，导轨电阻不计，导轨上放着导体棒MN。为了使闭合线圈A产生图示方向的感应电流，可使导体棒MN
A．向右匀速运动
B．向右减速运动
C．向左加速运动
D．向左减速运动
5．某国产直升机在我国某地上空悬停，长度为L的螺旋桨叶片在水平面内顺时针匀速转动（俯视），转动角速度为。该处地磁场的水平分量为，竖直分量为。叶片的近轴端为a，远轴端为b。忽略转轴的尺寸，则叶片中感应电动势为
A．，a端电势高于b端电势
B．，a端电势低于b端电势
C．，a端电势低于b端电势
D．，a端电势高于b端电势
6．如图所示，在直角边长为2L的等腰Rt△ABC区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场。用金属丝制成的边长为L的正方形线框abcd，沿纸面从左向右以速度v匀速通过整个磁场区域。设电流逆时针方向为正方向，则线框中感应电流i随时间t变化的规律正确的是
A B C D
7．如图所示，质量为m、边长为l的正方形线框abcd，在竖直平面内从有水平边界的匀强磁场上方h高处由静止自由下落。线框电阻为R，磁场宽度为，磁感应强度为B，线框竖直下落过程中，ab边始终与磁场边界平行。已知ab边进入磁场时和ab边穿出磁场时的速度相等，此过程中
A．线框的最大速度为
B．线框中产生的电热为
C．线框中通过的电荷量为
D．cd边离开磁场的瞬间克服安培力做功的功率为
8．如图所示，足够长的光滑平行金属导轨与水平面间的夹角为θ，导轨间距为L，顶端接有电容为C的电容器。一质量为m的金属棒ab放在导轨上，匀强磁场磁感应强度的大小为B、方向垂直于导轨平面向上。由静止释放金属棒ab，金属棒在运动过程中始终与两导轨垂直且保持良好接触，不计一切电阻，重力加速度为g，则下列说法正确的是
A．金属棒ab的加速度越来越小
B．金属棒ab的加速度先变小后保持不变
C．经时间t金属棒ab的速度为
D．经时间t电容器所带的电荷量为
二、多项选择题：本大题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个正确选项。全部选对得4分，选不全得2分，有选错或不答得0分。
9．如图是演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈。实验时，断开开关瞬间，如图甲所示，灯突然闪亮一下，随后逐渐变暗，直至熄灭；闭合开关，如图乙所示，灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同。下列说法正确的是
A．图甲中，闭合瞬间和断开瞬间，通过中电流方向相同
B．图甲中，闭合，电路稳定后，中电流小于中电流
C．图乙中，闭合瞬间，有可能观察到灯也会闪亮一下
D．图乙中，断开瞬间，灯立刻熄灭，灯缓慢熄灭
10．为了研究交流电的产生过程，小张同学设计了如下实验构思方案：将单匝矩形线圈放在匀强磁场中，线圈绕转轴按图示方向匀速转动（向纸外，向纸内），并从图甲所示位置开始计时，此时产生的正弦式交流电如图乙所示。已知其周期为，电流峰值为，下面说法正确的是
A．根据图乙可知时，线圈的磁通量最大
B．根据图乙可知时，线圈的磁通量变化率最大
C．若仅把甲图中的单匝矩形线圈改为两匝矩形线圈，并从图甲所示位置开始计时，则产生的交流电与图乙所示相同
D．若仅把甲图中的转轴改为转轴，并从图甲所示位置开始计时，则产生的交流电与图乙所示不同
11．水平固定放置的足够长的光滑平行导轨，电阻不计，间距为，左端连接的电源电动势为，内阻为，质量为的金属杆垂直静放在导轨上，金属杆处于导轨间部分的电阻为，整个装置处在磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场中如图所示。闭合开关，金属杆由静止开始沿导轨做变加速运动直至达到最大速度，则下列说法正确的是（ ）
A．金属杆的最大速度等于
B．此过程中通过金属杆的电荷量为
C．此过程中电源提供的电能为
D．此过程中金属杆产生的热量为
12．如图所示，间距为的两平行光滑长直金属导轨水平放置。区域有匀强磁场，磁感应强度大小为，方向竖直向上。细金属杆静置于磁场中，磁场外的细金属杆以速度向右运动，此后两杆在磁场内未相撞且出磁场时的速度为。已知两杆的质量均为，在导轨间的电阻均为，两金属杆与导轨接触良好且始终与导轨垂直，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计。则（ ）
A．在磁场内运动过程中的最大加速度为
B．在磁场内运动过程中通过回路的电荷量为
C．中产生焦耳热的最小值为
D．的初始位置到的最小距离为
第Ⅱ卷（非选择题 共62分）
三、实验题：本大题共2小题，共16分。请将正确答案直接答在答题卡相应的位置上。
13．（6分）
在“探究影响感应电流方向的因素”实验中：
（1）请将实物电路图补齐。
（2）将线圈E插入线圈F中，闭合开关时，线圈F中感应电流的方向与线圈E中电流的绕行方向___________（选填“相同”或“相反”）。
（3）在开关处于闭合状态将线圈E拔出时，线圈F中的感应电流的方向与线圈E中电流的绕行方向___________（选填“相同”或“相反”）。
14．（10分）
某实验小组用图甲所示电路测量电源的电动势和内阻，图中电压表的最大量程为，虚线框内为用电流计改装的电流表。
（1）已知电流计的满偏电流、内阻，电路中已将它改装为最大量程的电流表，则________（结果取二位有效数字）。
（2）通过移动变阻器的滑片，得到多组电压表的读数和电流计的读数，作出如图乙的图像。某次测量时，电压表的示数如图丙，则此时通过电源的电流为__________（结果取三位有效数字）；电源的电动势等于_________，内阻等于 _________（结果取三位有效数字）。
（3）若用来改装电流表的电阻的实际阻值略小于计算值，则对电源电动势测量的结果____________（填“有”或“没有”）影响。
四、计算题：本大题共3小题，共46分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
16．（12分）
如图，阻值不计的平行光滑金属导轨与水平面夹角为，导轨间距为L，下端接一阻值为R的定值电阻，磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上。质量为m的金属杆MN由静止开始沿导轨运动一段距离时，速度恰好达到最大，且通过定值电阻的电荷量为q。已知MN接入电路的电阻为r，MN始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为g，则在此过程中，求：
（1）导体棒沿导轨下滑的距离x；
（2）金属杆运动的最大速度。
16．（15分）
如图所示，水平光滑导轨足够长，导轨间距为L，导轨间分布有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度为B，导轨左端接有阻值为R的电阻，电阻两端接一理想电压表。一金属棒垂直放在导轨上，其在轨间部分的电阻也为R。现用一物块通过跨过定滑轮的轻绳从静止开始水平牵引金属棒，开始时，物块距地面的高度为h，物块落地前的一小段时间内电压表的示数稳定为U。已知物块与金属棒的质量相等，不计导轨电阻和滑轮质量与摩擦，导轨始终与金属棒垂直且紧密接触。求：
（1）金属棒的最大速度v；
（2）物块的质量m；
（3）棒从静止开始到物块刚要落地的过程中，电阻R上产生的热量Q。
17．（19分）
如图甲所示，光滑的绝缘斜面倾角，区域MNPQ内存在着垂直斜面向上的匀强磁场B，磁感应强度的大小随时间变化的情况如图乙所示，已知，边界MN与PQ之间的距离。正方形金属线框abcd的质量m＝0.1kg、阻值、边长L＝1.0m，线框cd边与磁场边界MN平行。在t＝0时刻将线框由静止释放，线框在进磁场和出磁场的两个过程中均恰好做匀速直线运动，且在时刻ab边刚好到达磁场上边界MN，在时刻cd边刚好到达磁场下边界PQ。不计空气阻力，重力加速度。
（1）求线框释放时cd边与MN边的距离；
（2）求出B－t图线中时刻、和磁场的值；
（3）求整个运动过程中金属线框产生的焦耳热Q。
仁寿第一中学校2022-2023学年高二下学期3月月考
参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
A B A D C B D C BC BC BD AB
13． 相反 相同
（2）[2]闭合开关时，通过线圈F的磁通量增大，由楞次定律可判断，感应电流的磁场阻碍磁通量的增加，即线圈F中的感应电流方向与线圈E中的电流绕行方向相反。
（3）[3] 在开关处于闭合状态将线圈E拔出时，线圈F中的磁通量减少，由楞次定律可判断，线圈F中的感应电流方向与线圈E中的电流绕行方向相同。
14． 没有
15．（1）；（2）
【详解】（1）由法拉第电磁感应定律
其中
通过定值电阻的电荷量为
由闭合电路欧姆定律得
联立可得，导体棒沿导轨下滑的距离为
（2）金属杆运动的速度达到最大时，有
由闭合电路的欧姆定律
此时感应电动势为
联立解得，金属杆运动的最大速度为
16．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）设金属棒的最大速度，根据法拉第电磁感应定律可得
根据欧姆定律可得
联立解得金属棒的最大速度
（2）根据欧姆定律可得
对棒分析，根据平衡条件可得
而
联立解得物块的质量
（3）棒从静止开始到物块刚要落地的过程中，由能量守恒可得
电阻上产生的热量
17．（1）；（2），，；（3）
【详解】（1）设线框进磁场过程中做匀速直线运动的速度为，则有
代入数据解得
线框释放后开始做匀加速直线运动，有
解得
（2）在时间内，线框先加速运动，再做匀速运动，则
解得
在时间内，线框做匀加速直线运动，则有
解得
则
设时刻线框的速度为，有
解得
在时刻后线框做匀速直线运动，有
解得
（3）设金属线框进磁场和出磁场过程中产生焦耳热分别为和，则
解得
整个线框在磁场中运动，产生电动势为
此过程产生的焦耳热为
则整个过程中金属线框产生的焦耳热