1、绝密启用前万州二中2021年春高二（下）第一次月考高二物理考试时间:75分钟注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。2.请将答案正确填写在答题卡上。第I卷（选择题）一、单选题（共32分）1.（本题4分）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
2、磁场方向相反2.（本题4分）矩形线框在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO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.（本题4分）如图所示为两个底边和高都是L的等腰三角形，三角形内均分布方向如图所的匀强磁场，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
3、是A.B.C.D.4.（本题4分）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待电路稳定后，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.（本题4分）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d0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2、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场且d0L。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abcdaB.金属线框离开磁场时感应电流的方向为adc
4、baC.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.（本题4分）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，规定线圈中磁感应强度和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.（本题4分）如图所示，MN和PQ为竖直方向的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R1和
5、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的最大速度v等于D.杆ab所受安培力的最大功率为8.（本题4分）如图所示，在竖直平面内有四条间距均为L的水平虚线L1、L2、L3、L4，在L1、L2之间与L3，L4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ad=3L，宽边cd=L，质量为m，电阻为R，将其从图示位置（cd边与L1重合）由静止释放，cd边经过磁场边界线L3时恰好开
6、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边从磁场边界线L1到L4过程中，经过cd边横截面的电量为B.ab边经过磁场边界线L3后线圈要做一段减速运动C.ab边从磁场边界线L2到L4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L4程中，线圈产生的热量为二、多选题（共15分）9.（本题5分）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（ab边未到达MN）10.（本题5分）如图
7、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.（本题5分）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（d）的正方形金属线框在离地高h处以水平初速度v0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
8、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.v0一定，h越大线框运动的水平位移一定越大C.h一定，v0越大线框运动过程中产生的焦耳热一定越多D.h一定，v0的大小连续变化，线框落地点也一定相应的连续变化第II卷（非选择题）三、实验题（共14分）12.（本题6分）有一待测的电阻器Rx，其阻值在4060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010V，内电阻约20k）电流表A1（量程0600mA，内电阻约20）电流表A2（量程0300mA，内电阻约10）滑动变阻器R1（最大阻值为5，额定电流为2A）滑动变阻器R2（最大阻值为250，额定电
9、流为0.1A）直流电源E（电动势为15V，内电阻约0.5）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I-U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720mA，则Rx=_.13.（本题8分）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: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”）；A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针_偏转（选填“发生”或“不发生”）；在
10、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、解答题（共39分）14.（本题12分）如图所示，N=50匝的矩形线圈abcd，ab边长=20cm，ad边长=25cm，放在磁感应强度B=0.4T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OO轴以=100rad/s角速度匀速转动，线圈电阻r=1，外电路电阻R=9，t=
11、0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）穿过线圈的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.（本题14分）如图所示，两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为d，导轨平面与水平面的夹角=30，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MN、PQ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r=R.两金属导轨的上端连接一个灯泡，灯泡的电阻RL=R，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
12、为F=mg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vm；（2）灯泡的额定功率PL；（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Qr.16.（本题13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=1.0，R1=4.0，R2=5.0，C=30F.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R1的电功率?（3）闭合S，电路中的电
13、流稳定后，求电容器的电量?2021年春高二（下）第一次月考高二物理参考答案1.A【详解】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.C【详解】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
14、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.C【解析】【分析】分段确定线框有效的切割长度，分析线框中感应电动势的大小与位置坐标的关系.线框的电阻一定，感应电流与感应电动势成正比.【详解】bc边的位置坐标x在0-L过程，线框bc边有效切线长度从0到L再减到0，感应电流的方向为逆时针方向，感应电动势从0增加到BLv，再减到0，感应电流从0增加到，再减到0；bc边的位置坐标x在L-2L过程中，bc边进入右侧磁场切割磁感线产生顺时针方向的电流，ad边在左侧磁场切割磁感线产生顺时针方向的电流，两电流同向，则相加；随线向右运动，电流先增加后减小到0，最大值为；bc边的位置坐标x在2L-3L过
15、程，bc边出离磁场，线框ad边有效切线长度从0到L再减到0，感应电流的方向为逆时针方向，感应电动势从0增加到BLv，再减到0，感应电流从0增加到，再减到0；则图像C正确，ABD错误；故选C.【点睛】本题关键确定线框有效切割长度与x的关系，再结合数学知识选择图象；注意感应电流的方向的判断.4.C【解析】试题分析: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；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.断开的瞬间，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.
16、故C正确，D错误.故选C。考点:自感现象【名师点睛】本题考查自感线圈的双重作用的理解:当电流稳定不变时，自感线圈是电阻不计的导线；当电流变化时，相当于一个电源。5.D【详解】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adcba，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abcda，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dc边进入磁场与ab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
17、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D6.D【详解】在时间01s内，原磁场向上且增强，感应电流的磁场向下，由右手定则可判断出线圈的感应电流方向沿如图所示的正方向，由于原磁场的变化是均匀的，产生的感应电动势不变，线圈中的感应电流也不变；在时间1s2s内，原磁场不变，感应电流为0；当时间2s3s内的情况与时间01s内的情况相反，感应电流为负方向且不变.故D项符合题意，ABC三项不符合题意.7.C【解析】根据右手定则，感应电动势的方向为:ab；故右板带正电荷；故A错误；下落过程中的最大感应电动势:Em=BLv，ab两端的电压为:，电容器的最大带
18、电量为:Q=CUab=BLvC，B错误；因为当达到最大速度时，安培力与重力平衡，即F安=mg，整个电路消耗的最大电功率等于克服安培力做功的功率，即P=F安v=mgv，即，C正确，D错误；故选C.【点睛】由右手定则判断出ab产生的感应电动势方向，即可判断电容器极板的电性.线框做切割磁感线运动时，根据切割公式E=BLv、闭合电路欧姆定律公式和安培力公式可得到安培力，当线框的速度达到最大时根据平衡条件求解最大速度；此时电容器的带电量最大；根据牛顿第二定律分析加速度的变化情况；根据P=Fv分析杆ab克服安培力的最大功率.8.B【详解】A.在cd边经过磁场边界线L1和L4过程中代入数据，得故A错误；B.
19、ab边从L2到L3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L3后线圈要做一段减速运动。故B正确。C.cd经过磁场边界线L3时恰好做匀速直线运动，根据平衡条件有而联立得cd边从L3到L4的过程做匀速运动，所用时间为cd边从L2到L3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t1.由运动学公式得得故cd边经过磁场边界线L2和L4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L4过程，根据能量守恒得故D错误。故选B9.CD【
20、解析】【详解】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；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；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.【点睛】通过线圈的磁通量发生变化时，则会出现感应电动势，当电路闭合时，则产生感应电流。本题解答时要紧扣产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量变化进行判断，磁通量可根据磁感线的条数理解。10.AC【解析】线框进入磁场的过程中穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向外，则感应电流的方向为ABCDA方向，故A正确；AC刚进入磁场时CD边切割
21、磁感线，AD边不切割磁感线，所以产生的感应电动势:E=Bav，则线框中感应电流为:，故B错误；AC刚进入磁场时线框的cd边产生的安培力与v的方向相反，ad边受到的安培力的方向垂直于AD向下，它们的大小都是:F=BIa，由几何关系可以看出，AD边与CD边受到的安培力的方向相互垂直，所以AC刚进入磁场时线框所受安培力为AD边与CD边受到的安培力的矢量合，即:，故C正确；当AC刚进入磁场时，CB两端电压:，故D错误；故选AC.11.AC【详解】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
22、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q=It则有BaL=mv0且联立得解得，即在v0一定的情况下，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v0越大，线
23、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v0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.A2 R1 50【解析】【详解】（1）电路最大电流约为，因此电流表应选择A2；（2）滑动变阻器R2的额定电流是0.1A0.375A，且滑动变阻器R2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R1；（3）实验要求电表读数从零开始变化，因此滑动变阻器
24、应采用分压接法，因电流表的内阻约10，被测电阻在40至60，相差不大，电流表的分压作用会比较明显，因此应采用电流表外接法，实验电路图如图所示.（4）若电压表示数为9V，电流表示数为180mA，则UX=9V；IX=0.18A；代入欧姆定律:，解的:RX=5013.发生，发生，相反 BD【解析】（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偏转一下；原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，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；（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
25、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.（1）m=0.02Wb Em=100V（2）e=100cos（100t）V（3）0.1【解析】（1）线圈位于中性面时，磁感应强度最大，m=BS=B=0.02Wb图示位置的感应电动势最大，其大小为Em=NB代入数据得Em=100V（2）线圈的角速度=100rad/s感应电动势的瞬时值表达式e=100cos（100t）V（3）从t=0起转过90过程中，t内流过R的电荷量:代入数据得q=0.1C.15.（1）；（2）；（3）【详解】解:（1）金属棒先做加速度逐
26、渐减小的加速运动，当加速度为零时，金属棒达到最大速度，此后开始做匀速直线运动；设最大速度为vm，当金属棒达到最大速度时，做匀速直线运动，由平衡条件得:F=BId+mgsin30又:F=mg解得:由，联立解得:；（2）灯泡的额定功率:（3）金属棒由静止开始上滑4L的过程中，由能量守恒定律可知:Q=F4L-mg4Lsin30-金属棒上产生的电热:16.（1）1.2V （2）0.0576W（3）1.810-5C【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律:（2）根据全电路欧姆定律，有:根据P=I2R1解得:P=0.1224=5.7610-2W；（3）S闭合时，电容器两端的电压U=IR2=0.6V电容器所带的电量Q=CU=1.810-5C
