高二年級下冊5月階段測試（物理）(含評分細則)

2019-2020學年度高二年級五月階段性練習

物理試卷

時間：90分鐘滿分：100分

一、單項選擇題（本題有8個小題，每小題4分，共32分。每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合

題目要求，多選或錯選不給分）

1.如圖所示，在線圈上端放置-盛有冷水的金屬杯,現(xiàn)接通交流電源，過了幾分鐘，杯內(nèi)的水沸騰起

來。若要縮短上述加熱時間，下列措施可行的有（）

A.增加線圈的匝數(shù)

B.減小交流電源的頻率

C.將金屬杯換為瓷杯

D.取走線圈中的鐵芯

2.一矩形線框必cd與長直通電導線處于同一平面內(nèi)，。"邊與導線平行，如圖所示。當導線的電流突

然增大時，線框（）

A.沒有感應電流

B.產(chǎn)生沿順時針方向的感應電流

C.產(chǎn)生沿逆時針方向的感應電流

D.有向導線靠近的運動趨勢

3.圖甲左側的調(diào)壓裝置可視為理想變壓器，負載電路中R/=55Q,R2=110Q，A、V為理想電流表和電壓

表，若流過負載R/的正弦交變電流如圖乙所示，已知原、副線圈匝數(shù)比為2:1,下列表述正確的是（）

A.電流表的示數(shù)為2A

B.原線圈中交變電壓的頻率為100Hz

C.電壓表的示數(shù)為156V

D.變壓器的輸入功率330W

4.如圖所示，足夠長的光滑導軌傾斜放置，導軌寬度為L,其下端與電阻R連接；導體棒油電阻為r,

導軌和導線電阻不計，勻強磁場豎直向上。若導體棒仍以一定初速度丫下滑，則關于必棒的下列說法正

確的是（）

A.所受安培力沿斜面向上

B.可能以速度v勻速下滑

C.剛下滑瞬間產(chǎn)生的電動勢為

D.減少的重力勢能等于電阻R產(chǎn)生的內(nèi)能

5.如圖所示，位于同一水平面內(nèi)的兩根平行的光滑金屬導軌，處在勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌

所在平面，導軌的一端與一電阻相連；具有一定質量的金屬桿必放在導軌上并與導軌垂直。現(xiàn)有一平行于

導軌的恒力尸拉桿必，使它由靜止開始向右運動。桿和導軌的電阻、感應電流產(chǎn)生的磁場均可不計。在回

路中的感應電流i隨時間增大的過程中，電阻消耗的功率等于（

A.尸的功率B.安培力的功率的絕對值

C.F與安培力的合力的功率D.以上說法均有誤

6.在豎直向上的勻強磁場中，水平放置一個不變形的單匝金屬圓線圈，線圈所圍的面積為0.1n?,線

圈電阻為1。。規(guī)定線圈中感應電流/的正方向從上往下看是順時針方向，如圖甲所示。磁場的磁感應強度

B隨時間/的變化規(guī)律如圖乙所示。以下說法正確的是（）

A.在0?2s時間內(nèi)，/的最大值為0.01A

B.在3?5s時間內(nèi)，/的大小越來越小

C.前2s內(nèi)，通過線圈某截面的總電荷量為0.02C

D.第3s內(nèi)，線圈的發(fā)熱功率最大

7.如圖所示，兩條電阻不計的平行光滑導軌豎直放置在垂直紙面向里的勻強磁場內(nèi)，已知磁感應強度

fi=0.5T,導體棒ab、cd的長度均為0.2m,電阻均為0.1C,重力均為0.1N?，F(xiàn)用力向上拉動導體棒ab,

使之勻速上升（導體棒"、cd與導軌接觸良好），此時M靜止不動。則在"上升時，下列說法正確的是（）

A.H受到的拉力大小為2N儼xxi

XXX

B.,心向上運動的速度為3m/s

XXX

C.在2s內(nèi)，拉力做功，有0.4J的機械能轉化為內(nèi)能

XXX

D.在2s內(nèi)，拉力做功為0.5Jc**Jd

8.如圖所示，用粗細均勻、電阻率也相同的導線繞制的直角邊長為/或2/的四個閉合導線框“、仄c,

以相同的速度勻速進入右側勻強磁場，在每個線框剛進入磁場時，M、N兩點間的電壓分別為“、”和Uc

下列判斷正確的是（）MMMPxx'"x"x'

Zxxxx

A.Ua<Ue<UhB.Ua<Uh<UcI71^571：

XXXX

C.Ua=U<UcD.Ub<U?<Uc

bXXXX

二、多項選擇題（本題有4個小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求，全部選對得

4分，選對但不全得2分，有錯選的得。分）

9.A、B是相同的白熾燈，L是自感系數(shù)很大、電阻可忽略的自感線圈。下面說法正確的是（）

A.閉合開關S時，A、B燈同時亮，且達到正常LA

B.閉合開關S時，B燈比A燈先亮，最后一樣亮廠<一溝

C.斷開開關S時，B燈比A燈先熄滅-----0--------

D.斷開開關S時，A燈與B燈同時慢慢熄滅~?

10.在勻強磁場中，一個100匝的閉合矩形金屬線圈，繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉動，穿過該線圈

的磁通量隨時間按圖示正弦規(guī)律變化。設線圈總電阻為2。，則（）

A.f=0時，線圈平面平行于磁感線

B.f=ls時，線圈中的電流改變方向

C.f=1.5s時，線圈中的感應電動勢最大

D.一個周期內(nèi)，線圈產(chǎn)生的熱量為8T?J

11.如圖所示，一個邊長為〃的正方形線圈置于邊界水平的勻強磁場上方L處，磁場寬也為3方向垂

直紙面向里，由靜止釋放線圈且線圈平面始終與磁場方向垂直.如果從線圈的一條邊剛進入磁場開始計時,

下列關于通過線圈橫截面的電荷量4、感應電流入線圈運動的加速度線圈具有的動能隊隨時間變化的

12.半徑分別為z?和2,?的同心圓形導軌固定在同一水平面內(nèi)，一長為八電阻為R的均勻金屬棒A8置

于圓導軌上面，BA的延長線通過圓導軌中心。，裝置的俯視圖如圖所示，整個裝置位于一勻強磁場中，磁

感應強度的大小為B,方向豎直向下。在兩環(huán)之間接阻值為R的定值電阻和電容為C的電容器。金屬棒在

水平外力作用下以角速度3繞。逆時針勻速轉動，在轉動過程中始終與導軌保持良

好接觸。導軌電阻不計。下列說法正確的是（）

A.金屬棒中電流從B流向AB.金屬棒兩端電壓為土8<0戶

C.電容器的M板帶負電D.電容器所帶電荷量為-CBer2

三、實驗填空題（本題有2個小題，共5空，共12分，請按要求作答。）

13.某同學通過C語言編程模擬以下理想運動情景：兩根足夠長的固定的平行金屬導軌位于同一水平面

內(nèi)，導軌上面橫放著兩根質量均為，小電阻均為R導體棒ab和cd,構成矩形回路，其余部分的電阻可不計。

在整個導軌平面內(nèi)都有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度為及設兩導體棒均

可沿導軌無摩擦地滑行，開始時，棒cd靜止，棒ab有指向棒cd的初速度VO.=

若兩導體棒始終不接觸，最終兩棒均___________（填“靜止”或“勻速運動”），

-----------ac

在運動中產(chǎn)生的總焦耳熱。是（本空4分，其余2分）

14.如圖所示為“研究電磁感應現(xiàn)象”的實驗裝置.如果在閉合開關時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏

轉一下，那么合上開關后可能出現(xiàn)的情況有：將線圈A迅速插入線圈B時，靈敏電流計指針將偏

轉（填“向右”或“向左”）；線圈A插入線圈B后，將滑動變阻器的滑片

迅速向右拉時，靈敏電流計指針偏轉（填“向右”或“向左”），

一段時間穩(wěn)定后指針停在表盤位置（填“左側一中間”或“右側”）

四、計算題(本題3個小題，共計40分。解答時要求寫出必要的文字說明、方程式和重要演算陰步驟，只

寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的，答案中必有明確寫出數(shù)值和單位)

15.(12分)輕質細線吊著一質量為7/7=0.32kg、邊長為i=0.8m、匝數(shù)〃=10的正方形線圈，總電

阻為r=lQ。邊長為方的正方形磁場區(qū)域對稱分布在線圈下邊的兩側，如圖甲所示，磁場方向垂直紙面向

里，大小隨時間變化如圖乙所示，從7=0開始經(jīng)加時間細線開始松弛，取g=10m/s2。求:

(1)在前而時間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應電動勢;

⑵)小的值。

16.(12分)如圖所示，MN、尸。是兩根足夠長的光滑平行金屬導軌，導軌間距為d,導軌所在平面與水

平面成，角，M、P間接阻值為R的電阻。勻強磁場的方向與導軌所在平面垂直，磁感應強度大小為B。質

量為〃?、阻值為人長度為d的金屬棒放在兩導軌上，細繩跨過輕滑輪連接金屬棒與重物，恰好能使金屬棒

以。勻速向上運動?已知金屬棒與導軌始終垂直并且保持良好接觸，導軌電阻不計，重力加速度為g。求:

(1)金屬棒產(chǎn)生的感應電動勢E

(2)重物的質量M

17.(16分)如圖，足夠長的光滑導軌“氏cd固定在豎直平面內(nèi)，導軌間距為/,b、c兩點間接一阻

值為R的電阻。歹是一水平放置的導體桿，其質量為〃3有效電阻值也為R，桿與外、〃保持良好接觸。

整個裝置放在磁感應強度大小為B的勻強磁場中，磁場方向與導軌平面垂直?，F(xiàn)用一豎直向下的力拉導體

桿，使導體桿從靜止開始做加速度為1.5g的勻加速運動，下降了力高度，這一過程中氏c間電阻R產(chǎn)生的

焦耳熱為。，g為重力加速度，不計導軌電阻及感應電流間的相互作用:求：

(1)導體桿下降h過程中通過桿的電荷量；

(2)導體桿下降h時所受拉力F的大小及此過程中拉力做的功W；b\―亍一

(3)導體桿下降h時撤外力，請分析討論導體桿后續(xù)的運動情況。

f

a

參考答案

1.選A當電磁鐵接通交流電源時，金屬杯處在變化的磁場中產(chǎn)生渦電流發(fā)熱，使水溫升高。要縮短加

熱時間，需增大渦電流，即增大感應電動勢或減小電阻。增加線圈匝數(shù)、提高交變電流的頻率都是為了增

大感應電動勢。竟杯不能產(chǎn)生渦電流，取走鐵芯會導致磁性減弱，所以選項A正確，B、C、D錯誤。

2.選B3.選D4.選B5.選B

6.A,0?2s時間內(nèi)，f=0時刻磁感應強度變化率最大，感應電流最大，/=方=不丁=0.01A,A正確；

3?5s時間內(nèi)電流大小不變，B錯誤；前2s內(nèi)通過線圈的電荷量]=方=—^-=0.01C,C錯誤；第3s

KK

內(nèi)，8沒有變化，線圈中沒有感應電流產(chǎn)生，則線圈的發(fā)熱功率最小，D錯誤。

B2Pp

7.選C對導體棒cd分析：,"g=ZJ〃==一,代入數(shù)據(jù)解得v=2m/s,故選項B正確；對導體棒ab

A慈

分析：尸="取+8〃=0.2N,選項A錯誤；在2s內(nèi)拉力做功轉化為油棒的重力勢能和電路中的電能，電

能等于克服安培力做的功，即We=f妾-=0.4J,選項C正確；在2s內(nèi)拉力做的功為

A總

=0.8J,選項D錯誤。

4l+2y[2l

8.選B由電阻定律，各個線框的電阻分別為Ra=p》+*、Rb=p3l+*\Rc=p§、R(i=

Jo

p3l+$l,設線框剛進入磁場時的速度為°,各線框MN邊有效切割長度分別為/、/、21、21,各線框MN

邊的內(nèi)阻分別為%=6、rc=f^、rd=fr^,則各邊產(chǎn)生的感應電動勢分別為Ea=Blv,Eb=Blv,

Ec=2Blv,Ed=2Blv,MN兩點間的電壓分別為U0=￡x'+者!=^^Blv=*BIv,同理。產(chǎn)三普8/。，

Ue=y/2Blv,Ud=(y[5-l)Blv,魁UaVUbVUdVUc,B正確。

9.選BD由于自感的作用，閉合開關S時，B燈比A燈先亮，最后一樣亮，選項A、C錯誤，B正確；

斷開開關S時，L中產(chǎn)生自感電動勢，A燈與B燈同時慢慢熄滅，選項D正確。

10.選AD

11.ACD若線圈進入磁場時受到的安培力等于重力，則線圈勻速進入，感應電流恒定，由g=〃可知，

通過線圈橫截面的電荷量均勻增大，線圈離開時由楞次定律可知，感應電流方向改變，通過的電荷量均勻

減小，A項可能；由于線圈通過磁場時，線圖的寬度與磁場的寬度相等，故始終是一條邊做切割磁感線運

動，且速度不可能減小到零，所以線圈通過磁場的過程中不可能出現(xiàn)感應電流為零的情況，故B項錯誤；

由于線圖進入磁場時重力也可能大于安培力，因此繼續(xù)做加速運動，但速度增大安培力也增大，則加速度

減小，當安培力增大到等于重力時，加速度變?yōu)榱悖蔆項可能；如果線圈剛進入磁場時安培力就大于重

力，則線圖做減速運動，速度減小則安培力減小，最后可能達到平衡，速度不變，動能不變，故D項可能。

12.選AB根據(jù)右手定則可知金屬棒中電流從8流向A,選項A正確；金屬棒轉動產(chǎn)生的電動勢為E

=Br一z——=瓏3巴切割磁感線的金屬棒相當于電源，金屬棒兩端電壓相當于電源的路端電壓，因而U

?3

=-^r^E^B（or1,選項B正確；金屬棒A端相當于電源正極，電容器M板帶正電，選項C錯誤；由C=

￡可得電容器所帶電荷量為。=1。5”產(chǎn)，選項D錯誤。

2

13.勻速運動（2分），1/nr0（4分）

14.（6分，每空2分）向右向右中間

15.（12分）（1）由法拉第電磁感應定律得

A0>1LAB10.8,、、

E=n-^-=nX2x^2^=10x-x（—）2x0.5V=0.4V（4分）

（2）分析線圈受力可知，當細線松弛時有：

F*=nBIy=mg,（1分）

1=7（（1分）

2mgr

=2T（2分）

nEL

由圖知：B=l+O.5to（T）,（2分）

解得to=2So（2分）

16.（12分）（1）根據(jù)法拉第電磁感應定律得E=5d%（4分）

⑵根據(jù)閉合電路歐姆定律得1=帚=篇。（2分）

金屬棒的受力情況如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律有