高中物理人教版2第四章電磁感應(yīng)單元測(cè)試 全國(guó)優(yōu)質(zhì)課

安徽省壽縣一中2023年春學(xué)期高二第一次月考物理試題命題：楊德明審題：趙紹奎單項(xiàng)選擇題（每小題3分，共18分．每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)是正確的）1．了解物理規(guī)律的發(fā)展過程，學(xué)會(huì)像科學(xué)家那樣觀察和思考，往往比掌握知識(shí)本身更重要。則以下符合事實(shí)的是()A．丹麥物理學(xué)家奧斯特夢(mèng)圓電生磁，終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象B．楞次總結(jié)出了感應(yīng)電流方向所應(yīng)滿足的規(guī)律C．法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，拉開了研究電與磁相互關(guān)系的序幕D．安培定則是用來判斷通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力方向的2.如圖所示的電路中，L是一個(gè)自感系數(shù)很大、直流電阻不計(jì)的線圈，D1，D2是兩個(gè)完全相同的燈泡，E是內(nèi)阻不計(jì)的電源。電路穩(wěn)定后在t1時(shí)刻斷開開關(guān)S。規(guī)定以電路穩(wěn)定時(shí)流過D1，D2的電流方向?yàn)檎较?，分別用i1，i2表示流過D1和D2的電流，則圖中能定性描述電流i隨時(shí)間t變化關(guān)系的是3．規(guī)定垂直紙面向里的方向?yàn)榇艌?chǎng)的正方向，順時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较颉Ｔ谔幱诖艌?chǎng)中的紙面內(nèi)放置一個(gè)金屬圓環(huán)，如圖甲所示?，F(xiàn)令磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖乙隨時(shí)間t變化，則能正確表示對(duì)應(yīng)時(shí)間內(nèi)金屬圓環(huán)中電流i隨時(shí)間t變化情況的i－t圖像是（）4.如圖所示，在蹄形磁鐵的兩極間有一可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的銅盤(不計(jì)各種摩擦)，現(xiàn)給一個(gè)初速度讓銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)，下面對(duì)觀察到的現(xiàn)象描述及解釋正確的是()A．銅盤中沒有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、沒有感應(yīng)電流，銅盤將一直轉(zhuǎn)動(dòng)下去B．銅盤中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、沒有感應(yīng)電流，銅盤將一直轉(zhuǎn)動(dòng)下去C．銅盤中既有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)又有感應(yīng)電流，銅盤將很快停下D．銅盤中既有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)又有感應(yīng)電流，銅盤將越轉(zhuǎn)越快5．如圖所示，兩塊水平放置的平行金屬板間距為d，定值電阻的阻值為R，豎直放置的線圈匝數(shù)為n，繞制線圈導(dǎo)線的電阻為R，其他導(dǎo)線的電阻忽略不計(jì)，現(xiàn)有豎直向上的磁場(chǎng)B穿過線圈，在兩極板中一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q、帶負(fù)電的油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，則磁場(chǎng)B的變化情況和磁通量變化率是()A．均勻增大，磁通量變化率的大小為eq\f(2mgd,nq)B．均勻增大，磁通量變化率的大小為eq\f(mgd,nq)C．均勻減小，磁通量變化率的大小為eq\f(2mgd,nq)D．均勻減小，磁通量變化率的大小為eq\f(mgd,nq)6.電磁流量計(jì)廣泛應(yīng)用于測(cè)量可導(dǎo)電流體(如污水)在管中的流量(在單位時(shí)間內(nèi)通過管內(nèi)橫截面的流體的體積)．為了簡(jiǎn)化，假設(shè)流量計(jì)是如圖所示的橫截面為長(zhǎng)方形的一段管道，其中空部分的長(zhǎng)、寬、高分別為圖中的a、b、c.流量計(jì)的兩端與輸送流體的管道相連接，如圖中虛線．流量計(jì)上下兩面是金屬材料，前后兩面是絕緣材料．現(xiàn)于流量計(jì)所在處加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于前后兩面．當(dāng)導(dǎo)電流體穩(wěn)定地流經(jīng)流量計(jì)時(shí)，在管外將流量計(jì)上、下兩表面分別與一已串接了電阻R的電流表的兩端連接．I表示側(cè)得的電流值，已知流體的電阻率為ρ，不計(jì)電流表的內(nèi)阻，則可求得的流量為()．A.B.C.D.多項(xiàng)選擇題（每小題5分，共20分．每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，都有多個(gè)選項(xiàng)是正確的．全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，選錯(cuò)或不答的得0分）7．單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場(chǎng)，如線圈所圍面積里的磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，則線圈中()．A．0時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零B．0.05s時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零C．0.05s時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大D．0～0.05s這段時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.4V8.如圖是生產(chǎn)中常用的一種延時(shí)繼電器的示意圖，鐵芯上有兩個(gè)線圈A和B，線圈A跟電源連接，線圈B的兩端接在一起，構(gòu)成一個(gè)閉合回路。下列說法中正確的是（）A．閉合開關(guān)S時(shí)，B中產(chǎn)生圖示方向的感應(yīng)電流B．閉合開關(guān)S時(shí)，B中產(chǎn)生與圖示方向相反的感應(yīng)電流C．?dāng)嚅_開關(guān)S時(shí)，電磁鐵會(huì)繼續(xù)吸住銜鐵D一小段時(shí)間D．?dāng)嚅_開關(guān)S時(shí)，彈簧K立即將銜鐵D拉起9.如圖所示，A、B兩閉合線圈為同樣導(dǎo)線繞成，A有10匝，B有20匝，兩圓線圈半徑之比為2∶1.均勻磁場(chǎng)只分布在B線圈內(nèi)．當(dāng)磁場(chǎng)隨時(shí)間均勻減弱時(shí)()．A．A中無感應(yīng)電流,B中有感應(yīng)電流B．A、B中均有均勻減小的感應(yīng)電流C．A、B中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為1∶2D．A、B中感應(yīng)電流之比為1∶210．如圖所示，間距為L(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌彎成“∠”形，底部導(dǎo)軌面水平，傾斜部分與水平面成θ角，導(dǎo)軌與固定電阻相連，整個(gè)裝置處于豎直向上的大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.導(dǎo)體棒ab和cd均垂直于導(dǎo)軌放置，且與導(dǎo)軌間接觸良好，兩導(dǎo)體棒的電阻皆與阻值為R的固定電阻相等，其余部分電阻不計(jì).當(dāng)導(dǎo)體棒cd沿底部導(dǎo)軌向右以速度v勻速滑動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒ab恰好在傾斜導(dǎo)軌上處于靜止?fàn)顟B(tài)，導(dǎo)體棒ab的重力為mg，則()A.導(dǎo)體棒cd兩端電壓為BLvB.t時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體棒cd橫截面的電荷量為C.cd棒克服安培力做功的功率為D.導(dǎo)體棒ab所受安培力為mgtanθ實(shí)驗(yàn)題（18分）本題共2小題，把答案填在答題卡上的相應(yīng)位置。11.（8分）如圖所示，兩根平行光滑長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌，其電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒ab和cd跨放在導(dǎo)軌上，ab電阻大于cd電阻．當(dāng)cd在外力F2作用下勻速向右滑動(dòng)時(shí)，ab在外力F1作用下保持靜止，則ab兩端電壓Uab和cd兩端電壓Ucd相比，Uab________Ucd，外力F1和F2相比，F(xiàn)1________F2(填“>”、“＝”或“<”)． 12.(10分）在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，所用器材如圖所示。（1）請(qǐng)按實(shí)驗(yàn)的要求在實(shí)物圖上連線（圖中已連接好兩根導(dǎo)線）（2）電路連好后，閉合電鍵，下列說法中正確的是（）A．只要將線圈A放在線圈B中不動(dòng)就會(huì)引起電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)一定角度B．線圈A插入或拔出線圈B的速度越大，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的角度越大C．滑動(dòng)變阻器的滑片P滑動(dòng)越快，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的角度越大D．滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速滑動(dòng)時(shí)，電流計(jì)指針不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)（3）上述實(shí)驗(yàn)中，線圈A、B可等效為一個(gè)條形磁鐵，將線圈B和靈敏電流計(jì)簡(jiǎn)化如圖乙所示。當(dāng)電流從正接線柱流入靈敏電流計(jì)時(shí)，指針向正接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn)。則乙圖中靈敏電流計(jì)指針向__________接線柱方向偏轉(zhuǎn)（填：正、負(fù)）。計(jì)算題（44分,解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟.只寫出最后答案不得分.有數(shù)值計(jì)算的題，答案必須明確寫出數(shù)值和單位.）13.(10分）矩形線圈abcd,長(zhǎng)ab=20cm,寬bc=10cm,匝數(shù)n=200,線圈回路總電阻R=50Ω,整個(gè)線圈平面均有垂直于線框平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)穿過,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示。求:(1)線圈回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。(2)在t=0.3s時(shí)線圈ab邊所受的安培力。14.（10分）把總電阻為2R的均勻電阻絲焊接成一半徑為a的圓環(huán)，水平固定在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示．一長(zhǎng)度為2a，電阻為R，粗細(xì)均勻的金屬棒MN放在圓環(huán)上，它與圓環(huán)始終保持良好的接觸，當(dāng)金屬棒以恒定的速度v向右移動(dòng)經(jīng)過環(huán)心O時(shí)，求：(1)棒上電流的大小和方向及棒兩端的電壓UMN；(2)圓環(huán)上消耗的電功率．15.(10分）如圖所示，矩形導(dǎo)線框abcd，質(zhì)量m＝0.2kg，電阻r＝1.6Ω，邊長(zhǎng)L1＝1.0m，L2＝0.8m．其下方距cd邊h＝0.8m處有一個(gè)僅有水平上邊界PQ的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.8T，方向垂直于紙面向里．現(xiàn)使線框從靜止開始自由下落，下落過程中ab邊始終水平，且ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)前的某一時(shí)刻，線框便開始勻速運(yùn)動(dòng)．不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2.(1)計(jì)算cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力；(2)求線框勻速運(yùn)動(dòng)的速度大?。?3)求線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱．16．(14分)如圖所示，兩足夠長(zhǎng)的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L(zhǎng)＝1m，導(dǎo)軌平面與水平面夾角α＝30°，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1＝2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上，質(zhì)量為m1＝2kg、電阻為R1＝1Ω的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好。兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右側(cè)電路，電路中通過導(dǎo)線接一對(duì)水平放置的平行金屬板，兩板間的距離和板長(zhǎng)均為d＝0.5m，定值電阻為R2＝3Ω，現(xiàn)閉合開關(guān)S并將金屬棒由靜止釋放，取g=10m/s2，求：(1)金屬棒下滑的最大速度為多大？(2)當(dāng)金屬棒下滑達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，整個(gè)電路消耗的電功率P為多少？(3)當(dāng)金屬棒穩(wěn)定勻速下滑時(shí)，在水平放置的平行金屬板間加一垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2＝3T，在下板的右端且非?？拷掳宓奈恢锰幱幸毁|(zhì)量為m2＝3×10－4kg、所帶電荷量為q＝－1×10－4C的液滴以初速度v水平向左射入兩板間，該液滴可視為質(zhì)點(diǎn)。要使帶電粒子能從金屬板間射出，初速度v應(yīng)滿足什么條件？2023年春學(xué)期壽縣一中高二第一次月考物理參考答案一、二．選擇題（38分）題號(hào)12345678910答案BABCCABDBCCDBD三．實(shí)驗(yàn)題（18分）11．（8分）== （每空4分）解析：ab兩端電壓Uab和cd兩端電壓Ucd都等于路端電壓。ab所受外力F1和cd所受外力F2都等于他們各自受到的安培力大小，而他們所受的安培力大小相等。12．（10分）（1）實(shí)物連線如圖所示；（4分）（2）BC（4分）（3）負(fù)（2分）四．計(jì)算題13、（10分）解：從圖象可知,與線圈平面垂直的磁場(chǎng)是隨時(shí)間均勻增大的,穿過線圈平面的磁通量也隨時(shí)間均勻增大,線圈回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是不變的,可用法拉第電磁感應(yīng)定律來求。(1)磁場(chǎng)的變化率為,則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=n=nS=200××0.02V=2V(2)閉合電路中的電流I==A=0.04A當(dāng)t=0.3s時(shí),B=20×10-2Tab邊受到的安培力為F=nBIL=200×20×10-2×0.04×0.2N=0.32N14、（10分）解：(1)把切割磁感線的金屬棒看成一個(gè)內(nèi)阻為R，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E的電源，兩個(gè)半圓環(huán)看成兩個(gè)并聯(lián)電阻，畫出等效電路圖，如右圖所示，等效電源電動(dòng)勢(shì)E＝Blv＝2Bav外電路的總電阻R外＝eq\f(R1R2,R1＋R2)＝eq\f(1,2)R，棒上電流的大小I＝eq\f(E,R總)＝eq\f(2Bav,\f(1,2)R＋R)＝eq\f(4Bav,3R)，電流方向從N流向M.根據(jù)分壓原理，棒兩端的電壓UMN＝eq\f(R外,R外＋R)·E＝eq\f(2,3)Bav.(2)圓環(huán)和金屬棒上消耗的總功率P＝IUMN＝.15.（10分）解：(1)設(shè)cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度大小為v，則由機(jī)械能守恒有mgh＝eq\f(1,2)mv2，得v＝eq\r(2gh)＝4m/s.故cd邊受的安培力F安＝BIL1＝eq\f(B2Leq\o\al(2,1)v,r)＝1.6N，故mg>F安，由牛頓第二定律分析，線框進(jìn)入磁場(chǎng)后先做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，至mg＝F安時(shí)，達(dá)到勻速．(2)線框達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，受力平衡，設(shè)此時(shí)速度為vm，則有：mg＝F安＝eq\f(B2Leq\o\al(2,1)vm,r)，代入數(shù)據(jù)得vm＝5m/s.(3)線框從開始至ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，由能量守恒可知其減少的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為線框的內(nèi)能，故有Q＝mg(h＋L2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)，代入數(shù)據(jù)得Q＝0.7J.16.（14分）解：(1)當(dāng)金屬棒勻速下滑時(shí)速度最大，設(shè)最大速度為vm，達(dá)到最大時(shí)則有m1gsinα＝F安，F(xiàn)安＝ILB1，I＝B1Lvm/(R1+R2)，所以m1gsinα＝B12L2vm/(R1+R2)，解得最大速度vm＝10m/s.--------4分當(dāng)金屬棒下