高二下5月阶段测试（物理）(含评分细则)

1、2019-2020学年度 高二年级五月阶段性练习物理试卷时间：90 分钟 满分：100 分1、 单项选择题（本题有8个小题，每小题4分，共32分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，多选或错选不给分）1如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来。若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有()A增加线圈的匝数B减小交流电源的频率C将金属杯换为瓷杯 D取走线圈中的铁芯2一矩形线框abcd与长直通电导线处于同一平面内，ad边与导线平行，如图所示。当导线的电流突然增大时，线框()A没有感应电流B产生沿顺时针方向的感应电流C产生沿逆时针方向的感应电

2、流D 有向导线靠近的运动趋势3.图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R1=55 ，R2=110 ，A、V为理想电流表和电压表，若流过负载R1的正弦交变电流如图乙所示，已知原、副线圈匝数比为2:1，下列表述正确的是（ ）A电流表的示数为2 A B原线圈中交变电压的频率为100 HzC电压表的示数为156 V D变压器的输入功率330 W4如图所示，足够长的光滑导轨倾斜放置，导轨宽度为L，其下端与电阻R连接；导体棒ab电阻为r，导轨和导线电阻不计，匀强磁场竖直向上。若导体棒ab以一定初速度v下滑，则关于ab棒的下列说法正确的是()A所受安培力沿斜面向上B可能以速度v匀速下滑C刚下滑瞬间产

3、生的电动势为BLvD减少的重力势能等于电阻R产生的内能5如图所示，位于同一水平面内的两根平行的光滑金属导轨，处在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面，导轨的一端与一电阻相连；具有一定质量的金属杆ab放在导轨上并与导轨垂直。现有一平行于导轨的恒力F拉杆ab，使它由静止开始向右运动。杆和导轨的电阻、感应电流产生的磁场均可不计。在回路中的感应电流i随时间增大的过程中，电阻消耗的功率等于()AF的功率 B安培力的功率的绝对值CF与安培力的合力的功率D以上说法均有误6在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，线圈所围的面积为0.1 m2，线圈电阻为1 。规定线圈中感应电流I的正方向从

4、上往下看是顺时针方向，如图甲所示。磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。以下说法正确的是()A在02 s时间内，I的最大值为0.01 AB在35 s时间内，I的大小越来越小C前2 s内，通过线圈某截面的总电荷量为0.02 CD第3 s内，线圈的发热功率最大7如图所示，两条电阻不计的平行光滑导轨竖直放置在垂直纸面向里的匀强磁场内，已知磁感应强度B0.5 T，导体棒ab、cd的长度均为0.2 m，电阻均为0.1 ，重力均为0.1 N。现用力向上拉动导体棒ab，使之匀速上升(导体棒ab、cd与导轨接触良好)，此时cd静止不动。则在ab上升时，下列说法正确的是()Aab受到的拉力大小为2 N

5、Bab向上运动的速度为3 m/sC在2 s内，拉力做功，有0.4 J的机械能转化为内能D在2 s内，拉力做功为0.5 J8如图所示，用粗细均匀、电阻率也相同的导线绕制的直角边长为l或2l的四个闭合导线框a、b、c，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，在每个线框刚进入磁场时，M、N两点间的电压分别为Ua、Ub和Uc。下列判断正确的是()A UaUcUb BUaUbUcCUaUbUc DUbUaUc二、多项选择题（本题有4个小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有错选的得0分）9.A、B是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈。下面

6、说法正确的是()A闭合开关S时，A、B灯同时亮，且达到正常B闭合开关S时，B灯比A灯先亮，最后一样亮C断开开关S时，B灯比A灯先熄灭D断开开关S时，A灯与B灯同时慢慢熄灭10.在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2 ，则()At0时，线圈平面平行于磁感线Bt1 s时，线圈中的电流改变方向Ct1.5 s时，线圈中的感应电动势最大D一个周期内，线圈产生的热量为82 J11.如图所示，一个边长为L的正方形线圈置于边界水平的匀强磁场上方L处，磁场宽也为L，方向垂直纸面向里，由静止释放线圈且线圈平面始终与

7、磁场方向垂直。如果从线圈的一条边刚进入磁场开始计时，下列关于通过线圈横截面的电荷量q、感应电流i、线圈运动的加速度a、线圈具有的动能Ek随时间变化的图像中，可能正确的是()12半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r、电阻为R的均匀金属棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示，整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下。在两环之间接阻值为R的定值电阻和电容为C的电容器。金属棒在水平外力作用下以角速度绕O逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。导轨电阻不计。下列说法正确的是()A金属棒中电流从B流向A B金属棒两端

8、电压为Br2C电容器的M板带负电 D电容器所带电荷量为CBr2三、实验填空题（本题有2个小题，共5空，共12分，请按要求作答。）13.某同学通过C语言编程模拟以下理想运动情景：两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，导轨上面横放着两根质量均为m、电阻均为R导体棒ab和cd，构成矩形回路，其余部分的电阻可不计。在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行，开始时，棒cd静止，棒ab有指向棒cd的初速度v0，若两导体棒始终不接触，最终两棒均 （填“静止”或“匀速运动”），在运动中产生的总焦耳热Q是 （本空4分，其余2分）14如图所示为“研究电磁感

9、应现象”的实验装置如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下，那么合上开关后可能出现的情况有：将线圈A迅速插入线圈B时，灵敏电流计指针将_偏转（填“向右”或“向左”）；线圈A插入线圈B后，将滑动变阻器的滑片迅速向右拉时，灵敏电流计指针_偏转（填“向右”或“向左”），一段时间稳定后指针停在表盘 位置（填“左侧”、“中间”或“右侧”）四、计算题（本题3个小题，共计40分。解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算阴步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，答案中必有明确写出数值和单位）15.(12分）轻质细线吊着一质量为m0.32 kg、边长为L0.8 m、匝数n10的正方形线圈，总

10、电阻为r1 。边长为的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图甲所示，磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化如图乙所示，从t0开始经t0时间细线开始松弛，取g10m/s2。求：(1)在前t0时间内线圈中产生的感应电动势；(2)t0的值。16.(12分）如图所示，MN、PQ是两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距为d，导轨所在平面与水平面成角，M、P间接阻值为R的电阻。匀强磁场的方向与导轨所在平面垂直，磁感应强度大小为B。质量为m、阻值为r、长度为d的金属棒放在两导轨上，细绳跨过轻滑轮连接金属棒与重物，恰好能使金属棒以v匀速向上运动。已知金属棒与导轨始终垂直并且保持良好接触，导轨电阻不计，重力

11、加速度为g。求：(1)金属棒产生的感应电动势E(2)重物的质量M17(16分）如图，足够长的光滑导轨ab、cd固定在竖直平面内，导轨间距为l，b、c两点间接一阻值为R的电阻。ef是一水平放置的导体杆，其质量为m，有效电阻值也为R，杆与ab、cd保持良好接触。整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直。现用一竖直向下的力拉导体杆，使导体杆从静止开始做加速度为1.5g的匀加速运动，下降了h高度，这一过程中b、c间电阻R产生的焦耳热为Q，g为重力加速度，不计导轨电阻及感应电流间的相互作用2。求：(1)导体杆下降h过程中通过杆的电荷量；(2)导体杆下降h时所受拉力F的大小及此过

12、程中拉力做的功W；(3)导体杆下降h时撤外力，请分析讨论导体杆后续的运动情况。参考答案1.选A当电磁铁接通交流电源时，金属杯处在变化的磁场中产生涡电流发热，使水温升高。要缩短加热时间，需增大涡电流，即增大感应电动势或减小电阻。增加线圈匝数、提高交变电流的频率都是为了增大感应电动势。瓷杯不能产生涡电流，取走铁芯会导致磁性减弱，所以选项A正确，B、C、D错误。2.选B 3.选D 4.选B5.选B6.A，02 s时间内，t0时刻磁感应强度变化率最大，感应电流最大，I0.01 A，A正确；35 s时间内电流大小不变，B错误；前2 s内通过线圈的电荷量q0.01 C，C错误；第3 s内，B没有变化，线圈

13、中没有感应电流产生，则线圈的发热功率最小，D错误。7.选C对导体棒cd分析：mgBIl，代入数据解得v2 m/s，故选项B正确；对导体棒ab分析：FmgBIl0.2 N，选项A错误；在2 s内拉力做功转化为ab棒的重力势能和电路中的电能，电能等于克服安培力做的功，即W电F安vt0.4 J，选项C正确；在2 s内拉力做的功为W拉Fvt0.8 J，选项D错误。8.选B由电阻定律，各个线框的电阻分别为Ra、Rb、Rc、Rd，设线框刚进入磁场时的速度为v，各线框MN边有效切割长度分别为l、l、2l、2l，各线框MN边的内阻分别为ra、rb、rc、rd，则各边产生的感应电动势分别为EaBlv，EbBlv

14、，Ec2Blv，Ed2Blv，MN两点间的电压分别为Ua×BlvBlv，同理UbBlv，UcBlv，Ud(1)Blv，则UaUbUdUc，B正确。9.选BD由于自感的作用，闭合开关S时，B灯比A灯先亮，最后一样亮，选项A、C错误，B正确；断开开关S时，L中产生自感电动势，A灯与B灯同时慢慢熄灭，选项D正确。10.选AD11.ACD若线圈进入磁场时受到的安培力等于重力，则线圈匀速进入，感应电流恒定，由qIt可知，通过线圈横截面的电荷量均匀增大，线圈离开时由楞次定律可知，感应电流方向改变，通过的电荷量均匀减小，A项可能；由于线圈通过磁场时，线圈的宽度与磁场的宽度相等，故始终是一条边做切割

15、磁感线运动，且速度不可能减小到零，所以线圈通过磁场的过程中不可能出现感应电流为零的情况，故B项错误；由于线圈进入磁场时重力也可能大于安培力，因此继续做加速运动，但速度增大安培力也增大，则加速度减小，当安培力增大到等于重力时，加速度变为零，故C项可能；如果线圈刚进入磁场时安培力就大于重力，则线圈做减速运动，速度减小则安培力减小，最后可能达到平衡，速度不变，动能不变，故D项可能。12.选AB根据右手定则可知金属棒中电流从B流向A，选项A正确；金属棒转动产生的电动势为EBrBr2，切割磁感线的金属棒相当于电源，金属棒两端电压相当于电源的路端电压，因而UEBr2，选项B正确；金属棒A端相当于电源正极，

16、电容器M板带正电，选项C错误；由C可得电容器所带电荷量为QCBr2，选项D错误。13.匀速运动（2分），mv02（4分） 14（6分，每空2分）向右 向右 中间15.（12分）(1)由法拉第电磁感应定律得Enn××()210××()2×0.5V0.4 V（4分）(2)分析线圈受力可知，当细线松弛时有：F安nBImg，（1分）I，（1分）B2 T（2分）由图知：B10.5t0(T)，（2分）解得t02 s。（2分）16.（12分）(1)根据法拉第电磁感应定律得EBdv。（4分）(2)根据闭合电路欧姆定律得I。（2分）金属棒的受力情况如图所示，根据牛顿第二定律有MgF安mgsin 0，（2分）又因为F安BId，（2分）所以Mmsin 。（2分）17.（16分）(1)根据电磁感应定律，得，（1分）根据闭合电路欧姆定律得，（1分）通过杆的电荷量qt，（1分）联立解得q （1分）(2)设ef下降h时，速度为v1、拉力为F，根据运动学公式，有v122ah，（1分）解得v1 ，（1分）根据牛顿第二定律，得FmgBI1lma，（1分）根据闭合