山東省東營市廣饒縣第一中學(xué)2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期12月月考（卓越班）物理試卷（含答案）

廣饒一中二校區(qū)66級12月月考物理試題（卓越班）-12.13第I卷一、單選題（每題3分，共24分）1．下列四幅圖的說法中正確的是（

）A．圖甲真空冶煉爐外的線圈通入高頻交流電時，爐外線圈中會產(chǎn)生大量熱量B．圖乙回旋加速器是利用磁場使帶電粒子“轉(zhuǎn)圈”、恒定電場進行加速的儀器C．圖丙毫安表運輸時把正負接線柱用導(dǎo)線連在一起是利用電磁阻尼保護表頭D．圖丁搖動手柄使蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動，則鋁框會和磁鐵同向共速轉(zhuǎn)動2．如圖所示，將一磁鐵通過放置在電子秤上的支架懸掛于電子秤上方，磁鐵的正下方有兩條光滑的固定金屬導(dǎo)軌、，其上有兩根可以自由滑動的金屬桿、，磁鐵在回路中心的正上方，當(dāng)剪斷細線磁鐵下落時，以下說法正確的是（）A．、桿相互遠離B．與剪斷細線前相比電子秤的示數(shù)增加C．導(dǎo)軌對電子秤的壓力變大D．磁鐵處于完全失重狀態(tài)3．如圖所示，一個閉合三角形導(dǎo)線框ABC位于豎直平面內(nèi)，其下方略靠前固定一根與線框平面平行的水平直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通以圖示方向的恒定電流釋放線框，它由實線位置下落到虛線位置未發(fā)生轉(zhuǎn)動，在此過程中（

）A．線框中感應(yīng)電流方向依次為順時針逆時針B．線框的磁通量為零時，感應(yīng)電流卻不為零C．線框所受安培力的合力方向依次為向上向下向上D．線框所受安培力的合力為零，做自由落體運動4．如圖所示為交流發(fā)電機的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向勻強磁場，單匝線框繞垂直于磁場的水平軸沿逆時針方向以角速度（rad/s）勻速轉(zhuǎn)動，電流表為理想交流電表。從圖示位置開始計時，穿過線框的磁通量最大值（Wb），電阻，其余電阻不計，下列判斷正確的是（）A．時刻，感應(yīng)電動勢為零B．產(chǎn)生的交變電流的頻率為100HzC．電流表的示數(shù)為AD．當(dāng)線框中電流最大時，線框的磁通量變化率為零5．圖1和圖2是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個電路圖。和為直流電阻小于圖中燈泡電阻的電感線圈，與是相同的小燈泡，電源內(nèi)阻不可忽略。實驗時，閉合開關(guān)，燈發(fā)光；閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)，使燈、亮度相同，再斷開。下列說法正確的是（

）A．圖1中，閉合開關(guān)，亮度一直不變B．圖1中，斷開開關(guān)，立即熄滅C．圖2中，閉合開關(guān)，燈、同時亮起來，且亮度不變D．圖2中，斷開開關(guān)，燈、逐漸變暗過程中，亮度始終相同6．如圖所示為一交流電流隨時間變化的圖像。每個周期內(nèi)，前三分之一周期電流按正弦規(guī)律變化，后三分之二周期電流恒定。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可得，此交流電流的有效值為（）A． B． C． D．7．如圖所示，A是一邊長為L的正方形線框，電阻為R，今維持線框以恒定的速度沿軸運動，并穿過圖中所示的兩個大小相等的勻強磁場B1和B2區(qū)域．若以逆時針方向為電流的正方向，線框在圖示位置的時刻作為時間的零點，則線框中的感應(yīng)電流i隨時間t的變化圖線是（??）A．B．C．D．8．如圖所示，正方形線圈abcd的邊長L=0.3m，線圈電阻為R=1Ω．直線OO′與ad邊相距，過OO′且垂直紙面的豎直平面右側(cè)有磁感應(yīng)強度B=1T的勻強磁場，方向垂直紙面向里．線圈以O(shè)O′為軸勻速轉(zhuǎn)動，角速度ω=20rad/s，以圖示位置為計時起點．則A．線圈中產(chǎn)生的交流電瞬時值表達式為u=0.6cos20tB．流過ab邊的電流方向保持不變C．當(dāng)s時，穿過線圈的磁通量為0.06WbD．從t=0到s，穿過線圈磁通量的變化量大小為0.06Wb二、多選題（每題4分，部分2分，共16分）9．如圖是某交流發(fā)電機產(chǎn)生的交變電流的圖像，根據(jù)圖像可以判定（

）A．此交變電流的頻率為5HzB．該交變電流的電壓瞬時值的表達式為u=12sin10πt（V）C．將標(biāo)有“12V，3W”的燈泡接在此交流電源上，燈泡可以正常發(fā)光D．圖像上對應(yīng)的0.1s時刻，發(fā)電機中的線圈剛好轉(zhuǎn)至中性面10．如圖甲所示，一正方形單匝金屬線框放在光滑水平面上，水平面內(nèi)兩條平行直線MN、OP間存在垂直水平面的勻強磁場，時，線框在水平向右的外力F作用下緊貼MN從靜止開始做勻加速運動，外力F隨時間t變化的圖線如圖乙實線所示，已知線框質(zhì)量、電阻，則（）A．磁場寬度為3mB．勻強磁場的磁感應(yīng)強度為TC．線框穿過OP的過程中產(chǎn)生的焦耳熱等于4JD．線框穿過MN的過程中通過導(dǎo)線內(nèi)某一橫截面的電荷量為11．如圖甲所示，游樂園中的過山車雖然驚險刺激，但也有多種措施保證了它的安全運行。其中磁力剎車是為保證過山車在最后進站前的安全而設(shè)計的一種剎車形式。磁場很強的釹磁鐵安裝在軌道上，剎車金屬框安裝在過山車底部。簡化為圖乙所示的模型，將剎車金屬框看作為一個邊長為，總電阻為的單匝正方形線框，則過山車返回水平站臺前的運動可以簡化如下：線框沿著光滑斜面下滑s后，下邊框進入勻強磁場時線框開始減速，下邊框出磁場時，線框恰好做勻速直線運動。已知斜面與水平面的夾角為，過山車的總質(zhì)量為，磁場區(qū)上下邊界間的距離也為，磁感應(yīng)強度大小為，方向垂直斜面向上，重力加速度為。則下列說法正確的是（）A．線框剛進入磁場上邊界時，從斜面上方俯視線框，感應(yīng)電流的方向為順時針方向B．線框剛進入磁場上邊界時，感應(yīng)電流的大小為C．線框穿過磁場的過程中產(chǎn)生的焦耳熱為D．線框穿過磁場的過程中，通過線框橫截面的電荷量為零12．如圖所示，四條光滑的足夠長的金屬導(dǎo)軌M、N、P、Q平行放置，導(dǎo)軌固定于絕緣水平而上，M、N導(dǎo)軌間距為2L，P、Q導(dǎo)軌間距為L，兩組導(dǎo)軌間由導(dǎo)線相連，導(dǎo)軌內(nèi)存在豎直向下的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，兩根質(zhì)量均為m、接入電路的電阻均為R的導(dǎo)體棒C、D分別垂直于導(dǎo)軌放置，且均處于靜止。C獲得向右的瞬時速度，同時使導(dǎo)體棒D獲得向左的瞬時速度。兩導(dǎo)體棒在達到穩(wěn)定狀態(tài)運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直并與導(dǎo)軌接觸良好，且均未到達兩組導(dǎo)軌連接處。則下列說法正確的是（）A．開始階段，導(dǎo)體棒C、D均做減速運動，C先減速至零B．達到穩(wěn)定運動時，C、D兩棒均向右運動C．從t=0時至穩(wěn)定運動的過程中，通過導(dǎo)體棒的電荷量為D．從t=0時至穩(wěn)定運動的過程中，通過導(dǎo)體棒的電荷量為三、實驗題13．(6分)用如圖所示的電路研究自感現(xiàn)象，圖中兩個相同的小燈泡甲和乙分別串聯(lián)一個帶鐵芯的電感線圈和一個定值電阻，請回答下列問題：（1）閉合開關(guān)S后，將觀察到兩個燈泡亮度變化情況是A．小燈泡甲和乙同時變亮B．小燈泡甲立刻變亮，小燈泡乙逐漸變亮C．小燈泡乙立刻變亮，小燈泡甲逐漸變亮D．小燈泡甲立刻變亮，小燈泡乙不亮（2）閉合開關(guān)電路穩(wěn)定后，發(fā)現(xiàn)小燈泡甲比乙亮很多，經(jīng)分析認為電感線圈電阻RL（選填“大于”“等于”或“小于”）定值電阻R；若斷開開關(guān)，將看到兩個小燈泡亮暗變化情況是。14．(8分)某興趣小組在探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件和影響感應(yīng)電流方向的因素（1）圖a中，將條形磁鐵從圖示位置先向上后向下移動一小段距離，出現(xiàn)的現(xiàn)象是 。A．燈泡A、B均不發(fā)光

B．燈泡A、B交替短暫發(fā)光C．燈泡A短暫發(fā)光、燈泡B不發(fā)光

D．燈泡A不發(fā)光、燈泡B短暫發(fā)光（2）通過實驗得知：當(dāng)電流從圖b中電流計的正接線柱流入時指針向右偏轉(zhuǎn)；則當(dāng)磁體 （選填“向上”或“向下”）運動時，電流計指針向右偏轉(zhuǎn)。（3）為進一步探究影響感應(yīng)電流方向的因素，該小組設(shè)計了如圖c的電路。（4）若圖c電路連接正確，在閉合開關(guān)前滑動變阻器滑片應(yīng)移至最 （選填“左”或“右”）端。（5）若圖c電路連接正確，開關(guān)閉合瞬間，指針向左偏轉(zhuǎn)，則將鐵芯從線圈P中快速抽出時，觀察到電流計指針 。A．不偏轉(zhuǎn)

B．向左偏轉(zhuǎn)

C．向右偏轉(zhuǎn)四、解答題15．（8分）如圖所示，矩形線圈abcd的匝數(shù)為N=100匝，線圈ab的邊長為bc的邊長為，在磁感應(yīng)強度為B=0.4T的勻強磁場中，繞垂直于磁感線且通過線圈中線的軸勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的角速度，若線圈自身電阻為r=1Ω，負載電阻R=9Ω。試求：（1）感應(yīng)電動勢的最大值；（2）設(shè)時間t=0時線圈平面與磁感線垂直，寫出線圈中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式；（3）1分鐘時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q的大小；（4）線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中，通過R的電荷量。16．（12分）如圖，有兩條平行光滑導(dǎo)軌，它們的上、下端分別位于等高處，二者構(gòu)成了傾斜角為的斜面，兩導(dǎo)軌間距離為d，上端之間與阻值為R的電阻相連。在導(dǎo)軌中段有兩條與兩導(dǎo)軌共面的平行水平虛線和，兩虛線間的距離為s，二者之間（含兩虛線）有方向垂直斜面向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。在上方，有一水平放置的金屬桿，質(zhì)量為m，金屬桿與兩導(dǎo)軌的接觸點分別為a、b，段的電阻值為r。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，空氣阻力可不計。把金屬桿自由釋放，到達虛線處時沿軌道向下的加速度為其剛靜止釋放時的加速度的一半，金屬桿在離開磁場區(qū)域前已開始做勻速運動。求（1）金屬桿到達虛線處瞬間，金屬桿受到的安培力的大小；（2）金屬桿到達虛線處瞬間，a、b兩點的電壓為多少；（3）在金屬桿經(jīng)過磁場區(qū)域過程中，通過電阻R的電荷量q；（4）在金屬桿經(jīng)過磁場區(qū)域過程中，電阻R產(chǎn)生的熱量。17．（12分）如圖所示，間距為1m的平行金屬導(dǎo)軌、固定在水平面上，其中、為半徑的半圓弧，虛線左側(cè)和圓弧導(dǎo)軌間均存在豎直向上且磁感應(yīng)強度大小為的勻強磁場。在水平導(dǎo)軌上垂直放置金屬棒a、b，且在金屬棒間鎖定一彈性勢能為1.2J的輕質(zhì)彈簧（彈簧與兩棒均不拴接），解除彈簧鎖定后，金屬棒a、b分別同時運動到、處，金屬棒b進入磁場向左運動后速度減小到零，此時金屬棒a恰好到達圓弧最高點，且對軌道無壓力。已知金屬棒a、b的質(zhì)量、，電阻、，金屬棒b與左側(cè)導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)，右側(cè)導(dǎo)軌光滑。不計彈簧的長度、金屬棒a在處的能量損失，不計導(dǎo)軌電阻和空氣阻力，g取，金屬棒a、b始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。求：（1）金屬棒a運動到處的速度大小；（2）金屬棒a運動到圓弧軌道最高點時，所受的安培力大?。唬?）從進入磁場到速度減小到零的過程中，金屬棒b產(chǎn)生的焦耳熱。

18．（14分）如圖所示，一對平行的足夠長的光滑金屬水平導(dǎo)軌間距為l，與導(dǎo)軌垂直的水平虛線ab右側(cè)的整個空間充滿勻強磁場（圖中陰影部分），磁感應(yīng)強度的方向垂直于導(dǎo)軌平面向上，大小為B。在ab左右距離均為l處金屬棒PQ和MN都垂直靜置于導(dǎo)軌上。在時，對棒PQ施加水平向右的恒力。已知棒PQ在時刻進入磁場，恰好做勻加速直線運動直到與棒MN相碰，回路的總電阻為R且保持不變。（1）求兩棒第一次相碰的時刻；（2）若棒PQ的質(zhì)量是棒MN的一半，求棒PQ的質(zhì)量。

參考答案：題號12345678910答案CCBCDACCABDBD題號1112答案ACBD13．C小于小燈泡甲逐漸變暗，小燈泡乙閃亮一下后再逐漸變暗14．B向上左C15．（1）（2）（3）（4）【詳解】(1)感應(yīng)電動勢的最大值：(2)線圈從中性面開始計時，則表達式為：(3)電動勢的有效值為：電流有效值為：由得(4)流過R的電荷量為：平均電流為：平均電動勢為：聯(lián)立三式可得：從起轉(zhuǎn)過過程中，內(nèi)流過R的電荷量為：代入數(shù)據(jù)得：16．（1）；（2）；（3）；（4）【詳解】（1）剛開始釋放時，對金屬桿受力分析，由牛頓第二定律有可得金屬桿剛從靜止釋放時的加速度為由題意可得金屬桿到達虛線處的加速度為金屬桿到達虛線處，對金屬桿受力分析有聯(lián)立可得金屬桿受到的安培力的大小為（2）由安培力公式可得此時電路中的電流為由歐姆定律可得，a、b兩點的電壓為（3）由題意可得，電荷量為由閉合電路歐姆定律由法拉第電磁感應(yīng)定律有聯(lián)立可得，在金屬桿經(jīng)過磁場區(qū)域過程中，通過電阻R的電荷量為（4）金屬桿到達虛線處有根據(jù)閉合電路歐姆定律有可得此時的速度為金屬桿到達虛線處已經(jīng)開始做勻速運動，同理有可得此時的速度為金屬桿經(jīng)過磁場區(qū)域過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量等于安培力做的功，根據(jù)能量守恒有由焦耳定律可得聯(lián)立可得電阻R產(chǎn)生的熱量為17．（1）4m/s；（2）0.4N；（3）0.336J【詳解】（1）對金屬棒a、b構(gòu)成的系統(tǒng)，根據(jù)動量守恒定律有根據(jù)能量守恒定律有解得，（2）金屬棒a恰好能夠到達圓弧最高點，且對軌道無壓力，根據(jù)牛頓第二定律有此時回路的感應(yīng)電動勢為此時回路的感應(yīng)電流為此時金屬棒a所受的安培力大小解得（3）根據(jù)能量守恒定律