山西省晉城市一中教育集團南嶺愛物學(xué)校2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期第五次調(diào)研考試物理試題（原卷版）

2021級高二年級第一學(xué)期第五次調(diào)研考試物理滿分100分，考試時間90分鐘。第Ⅰ卷（選擇題，共48分）一、選擇題（本題共12小題，其中1—8題只有一個選項符合題意、9—12題有多個選項符合題意，每小題4分，共48分。多選題選對但不全得2分，錯選或不選得0分。）1.下列科學(xué)家對物理學(xué)發(fā)展所做貢獻符合史實的是（）A.庫侖發(fā)現(xiàn)了點電荷間的作用規(guī)律，并提出了電場的概念B.法拉第研究了感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，并提出了法拉第電磁感應(yīng)定律C.德國科學(xué)家楞次通過分析大量實驗結(jié)果，發(fā)表了確定感應(yīng)電流方向的楞次定律D.安培首先發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)現(xiàn)象，并提出了分子電流假說2.如圖所示，將一鋁質(zhì)薄圓管豎直放在表面絕緣的臺秤上，圓管的電阻率為ρ，高度為h，半徑為R，厚度為d（d遠小于R）。整個裝置處于方向豎直向下、磁感應(yīng)強度大?。ǎ┚鶆虼艌鲋?。則從時刻開始，下列說法正確的是（）A.從上向下看，圓管中的感應(yīng)電流為順時針方向B.圓管中的感應(yīng)電動勢大小為C.圓管中的感應(yīng)電流大小為D.臺秤的讀數(shù)會隨時間推移而增大3.如圖所示，兩個線圈套在同一個鐵芯上，線圈的繞向如圖所示。左線圈連著平行導(dǎo)軌M和N，導(dǎo)軌電阻不計，在垂直于導(dǎo)軌方向上放著金屬棒ab，金屬棒處于垂直紙面向外的勻強磁場中，下列說法正確的是（）A.當金屬棒向右勻速運動時，a點電勢高于b點，c點電勢高于d點B.當金屬棒向右勻速運動時，b點電勢高于a點，c點電勢高于d點C.當金屬棒向右加速運動時，b點電勢高于a點，c點電勢高于d點D.當金屬棒向右加速運動時，b點電勢高于a點，d點電勢高于c點4.如圖甲所示，正方形金屬線圈abcd處于垂直線圈平面的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的圖像如圖乙所示，若磁場方向垂直線圈平面向外時磁感應(yīng)強度為正。下列說法正確的是（）A.0~t1時間內(nèi)，線圈中感應(yīng)電流的方向為adcbaB.t1~t2和t2~t3時間內(nèi)，線圈中感應(yīng)電流的方向相反C.t3~t4時間內(nèi)，線圈ad邊受到的安培力向右D.0~t1和t2~t3時間內(nèi)，線圈ad邊受到的安培力方向相同5.如圖所示，MN、PQ是間距為L的平行金屬導(dǎo)軌，置于磁感應(yīng)強度為B，方向垂直導(dǎo)軌所在平面向里的勻強磁場中，M、P間接有一阻值為R的電阻。一根與導(dǎo)軌接觸良好、有效阻值為的金屬導(dǎo)線ab垂直導(dǎo)軌放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右勻速運動，則（不計導(dǎo)軌電阻）（）A.通過電阻R的電流方向為P→R→MB.a、b兩點間的電壓為BLvC.外力F做的功等于電阻R和金屬導(dǎo)線產(chǎn)生的焦耳熱之和D.外力F做的功等于電阻R上發(fā)出的焦耳熱6.物理學(xué)源于生活，又對人類的生產(chǎn)、生活產(chǎn)生深遠的影響。以下關(guān)于物理學(xué)知識及其在生產(chǎn)、生活中的實際應(yīng)用的說法正確的是（）A.電子感應(yīng)加速器是利用磁場直接對電子進行加速來獲得高速電子B.真空冶煉爐是利用爐體產(chǎn)生的渦流使爐內(nèi)金屬熔化，冶煉出高質(zhì)量的合金C.磁電式儀表中用來做線圈骨架的鋁框能起電磁阻尼的作用D.變壓器用相互絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯代替整塊硅鋼鐵芯是為了減少變壓器中的渦流，變壓器可改變交變電流的電壓和頻率7.如圖所示，相隔一定高度的兩水平面間存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。一質(zhì)量為m、電阻為R、邊長為d的單匝正方形金屬框從磁場上方某處自由落下，恰好能勻速穿過磁場區(qū)域，已知金屬框平面在下落過程中始終與磁場方向垂直，且金屬框上、下邊始終與磁場邊界平行，不考慮金屬框的形變，不計空氣阻力，重力加速度大小為g，則金屬框穿過磁場的過程中，下列說法正確的是（）A.金屬框中電流的方向先順時針后逆時針B.金屬框所受安培力的方向先向上后向下C.金屬框穿過磁場所用時間為D.金屬框所受安培力做功8.如圖甲所示，間距為L＝1m的長直平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN水平放置，其右端接有阻值為R＝的電阻，一阻值為r＝、質(zhì)量為m＝、長度為L的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置于距導(dǎo)軌右端d＝2m處，與兩導(dǎo)軌保持良好接觸。整個裝置處在豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度的大小隨時間變化的情況如圖乙所示。在內(nèi)金屬棒ab保持靜止，后金屬棒在水平外力的作用下運動，使回路的電流為零。導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度g=10m/s2，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力，下列說法正確的是（）A.動摩擦因數(shù)需等于 B.前2s內(nèi)通過電阻R的電荷量為2CC.1s后金屬棒做勻加速直線運動 D.第2s內(nèi)金屬棒的位移為1m9.如圖所示，A、B兩個閉合線圈用同樣的導(dǎo)線制成，匝數(shù)均為10匝，半徑rA=2rB，圖示區(qū)域內(nèi)有勻強磁場，且磁感應(yīng)強度隨時間均勻減小，下列說法正確的是（）A.A、B兩個線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢之比為2：1B.A、B兩個線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流之比為2：1C.相同時間內(nèi)通過A、B兩個線圈導(dǎo)線橫截面的電荷量之比為2：1D.相同時間內(nèi)A、B兩個線圈中產(chǎn)生熱量之比為2：110.如圖1所示，10匝銅導(dǎo)線制成的線圈兩端M、N與一理想電壓表相連，線圈內(nèi)磁場方向垂直紙面向里，線圈中磁通量的變化規(guī)律如圖2所示，下列說法正確的是（）A.電壓表的正接線柱接線圈的N端B.線圈中磁通量變化量為C.線圈中磁通量的變化率為D.電壓表的示數(shù)為5V11.三角形導(dǎo)線框abc放在勻強磁場中，磁感線方向與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強度B隨時間變化的圖像如圖所示，時刻，磁感應(yīng)強度的方向垂直紙面向里。則在時間內(nèi)，下列描述線框中的感應(yīng)電流I（規(guī)定順時針方向為正方向）、bc邊所受安培力F（規(guī)定垂直bc沿紙面向右為正方向）隨時間t變化的四個圖像正確的是（）A. B.C. D.12.如圖所示為演示自感現(xiàn)象的實驗電路圖，線圈的自感系數(shù)較大，且使滑動變阻器R接入電路中的阻值與線圈直流電阻相等，下列判斷正確的是（）A.接通開關(guān)S，燈A1、A2立即變亮B.接通開關(guān)S，燈A1逐漸變亮，燈A2立即變亮C.接通開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)S，燈A1、A2逐漸熄滅D.接通開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)S，燈A1逐漸熄滅，燈A2閃一下后逐漸熄滅第Ⅱ卷（非選擇題，共52分）二、實驗題（本題共2小題，，13題6分，14題12分，共18分）13.在研究性課題的研究中，某課題小組收集了的電池以及從廢舊收音機上拆下的電阻、電容、電感線圈等電子器件?，F(xiàn)從這些材料中選取兩個待測元件來進行研究，一是電阻Rx（約為2k），二是中常用的鋰電池（電動勢E標稱值為，允許最大放電電流為100mA）。在操作臺上還準備了如下實驗器材：A.電壓表V（量程4V，內(nèi)阻RV約為10k）B.電流表A1（量程100mA，內(nèi)阻RA1約為5）C.電流表A2（量程2mA，內(nèi)阻RA2約為50）D.滑動變阻器R（0~40，額定電流1A）E.電阻箱R0（0~9999）F.開關(guān)S一只、導(dǎo)線若干（1）為了測定電阻Rx的阻值，小組的一位成員，設(shè)計了如圖甲所示的電路原理圖，電源用待測的鋰電池，則電流表應(yīng)該選用_______（選填“A1”或“A2”）；他用電壓表的讀數(shù)除以電流表的讀數(shù)作為Rx的測量值，則測量值______真實值（填“大于”或“小于”）（2）小組的另一位成員，設(shè)計了如圖乙的電路原理圖來測量鋰電池的電動勢E和內(nèi)阻r。在實驗中，他多次改變電阻箱阻值，取得多組數(shù)據(jù)，畫出—圖像為一條直線，則該圖像的函數(shù)表達式為：__________，由圖可知該電池的電動勢E=____V。14.在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗中所用的實驗儀器如圖所示，它們是：電流計、直流電源、帶鐵芯的線圈a、線圈b、電鍵、滑動變阻器．（1）如圖是某同學(xué)按照實驗的要求連接的電路，其中有沒完成的部分，請你幫助這位同學(xué)將實物圖連接好。_______（2）某同學(xué)將實物連成電路，檢查無誤后，閉合電鍵的瞬間發(fā)現(xiàn)電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)．則下列方法中能使電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)的是（）A．閉合電鍵后再斷開電鍵B．閉合電鍵后將滑動變阻器的滑動觸頭P向右滑動C．閉合電鍵后將a線圈從b線圈中抽出的瞬間D．閉合電鍵后將軟鐵芯從a線圈中抽出的瞬間（3）在閉合電鍵一段時間后電路達到穩(wěn)定，電流計的指針指在________位置（填寫“0刻線的左方”或“0刻線”或“0刻線的右方”）．斷開電鍵的瞬間，線圈a和線圈b中電流的磁場方向_________（填寫“相同”或“相反”）。（4）某同學(xué)第一次將滑動變阻器的觸頭P從變阻器的左端快速滑到右端，第二次將滑動變阻器的觸頭P從變阻器的左端慢慢滑到右端，發(fā)現(xiàn)電流計的指針擺動的幅度大小不同，第一次比第二次的幅度________（填寫“大”或“小”），原因是線圈中的______________填寫“磁通量”或“磁通量的變化”或“磁通量變化率”）第一次比第二次的大。三、計算題（本題共4小題，共34分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明和演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。）15.如圖所示，固定在水平面內(nèi)的正方形導(dǎo)線框abcd邊長為L，整個線框處在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中。直導(dǎo)體棒MN在外力作用下以速度水平向右沿線框平面勻速滑動，滑動過程中始終平行于bc邊且保持與線框接觸良好。線框abcd和直導(dǎo)體棒MN均用單位長度電阻為r的同種均勻電阻絲制成。不計一切摩擦。當棒MN位于ab邊中點時，求：（1）棒MN中的電流大小和方向；（2）外力功率。16.如圖甲，線圈A（圖中實線，共100匝）的橫截面積為，總電阻，A右側(cè)所接電路中，電阻，，電容，開關(guān)閉合。A中有橫截面積為的區(qū)域D（圖中虛線），D內(nèi)有圖乙所示的變化磁場，時刻，磁場方向垂直于線圈平面向里。（1）閉合，電路穩(wěn)定后，通過的電流大??；（2）閉合，電路穩(wěn)定后再斷開，通過的電荷量。17.如圖所示，MN、PQ是兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌所在平面與水平面夾角θ=30°，M、P間接阻值為R=9Ω的電阻。勻強磁場的方向與導(dǎo)軌所在平面垂直，磁感應(yīng)強度大小為B=2T。質(zhì)量為m、阻值為r=1Ω的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，在平行于導(dǎo)軌的恒定拉力F=1N作用下，從靜止開始向上運動。已知金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直并且保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計，導(dǎo)軌和磁場足夠大，重力加速度g取10m/s2，求：（1）當金屬棒的速度為2m/s時的加速度；（2）金屬棒能獲得最大速度；（3）若金屬棒從開始運動到獲得最大速度在導(dǎo)軌上滑行的距離是3m，這