高二年级下册5月阶段测试（物理）(含评分细则)

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

一、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-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

2.一矩形线框必cd与长直通电导线处于同一平面内，。"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R/=55Q,R2=110Q，A、V为理想电流表和电压

表，若流过负载R/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2A

B.原线圈中交变电压的频率为100Hz

C.电压表的示数为156V

D.变压器的输入功率330W

4.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；导体棒油电阻为r,

导轨和导线电阻不计，匀强磁场竖直向上。若导体棒仍以一定初速度丫下滑，则关于必棒的下列说法正

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.刚下滑瞬间产生的电动势为

D.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必放在导轨上并与导轨垂直。现有一平行于

导轨的恒力尸拉杆必，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（

A.尸的功率B.安培力的功率的绝对值

C.F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0.1n?,线

圈电阻为1。。规定线圈中感应电流/的正方向从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/的变化规律如图乙所示。以下说法正确的是（）

A.在0〜2s时间内，/的最大值为0.01A

B.在3〜5s时间内，/的大小越来越小

C.前2s内，通过线圈某截面的总电荷量为0.02C

D.第3s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

fi=0.5T,导体棒ab、cd的长度均为0.2m,电阻均为0.1C,重力均为0.1N。现用力向上拉动导体棒ab,

使之匀速上升（导体棒"、cd与导轨接触良好），此时M静止不动。则在"上升时，下列说法正确的是（）

A.H受到的拉力大小为2N俨xxi

XXX

B.,心向上运动的速度为3m/s

XXX

C.在2s内，拉力做功，有0.4J的机械能转化为内能

XXX

D.在2s内，拉力做功为0.5Jc**Jd

8.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/或2/的四个闭合导线框“、仄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“、”和Uc

下列判断正确的是（）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。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。下面说法正确的是（）

A.闭合开关S时，A、B灯同时亮，且达到正常LA

B.闭合开关S时，B灯比A灯先亮，最后一样亮厂<一沟

C.断开开关S时，B灯比A灯先熄灭-----0--------

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（）

A.f=0时，线圈平面平行于磁感线

B.f=ls时，线圈中的电流改变方向

C.f=1.5s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8T?J

11.如图所示，一个边长为〃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3方向垂

直纸面向里，由静止释放线圈且线圈平面始终与磁场方向垂直.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4、感应电流入线圈运动的加速度线圈具有的动能队随时间变化的

12.半径分别为z•和2,•的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为八电阻为R的均匀金属棒A8置

于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心。，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3绕。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AB.金属棒两端电压为土8<0户

C.电容器的M板带负电D.电容器所带电荷量为-CBer2

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，小电阻均为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，磁感应强度为及设两导体棒均

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VO.=

若两导体棒始终不接触，最终两棒均___________（填“静止”或“匀速运动”），

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

在运动中产生的总焦耳热。是（本空4分，其余2分）

14.如图所示为“研究电磁感应现象”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“左侧一中间”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7/7=0.32kg、边长为i=0.8m、匝数〃=10的正方形线圈，总电

阻为r=lQ。边长为方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7=0开始经加时间细线开始松弛，取g=10m/s2。求:

(1)在前而时间内线圈中产生的感应电动势;

⑵)小的值。

16.(12分)如图所示，MN、尸。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〃?、阻值为人长度为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。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M

17.(16分)如图，足够长的光滑导轨“氏cd固定在竖直平面内，导轨间距为/,b、c两点间接一阻

值为R的电阻。歹是一水平放置的导体杆，其质量为〃3有效电阻值也为R，杆与外、〃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，下降了力高度，这一过程中氏c间电阻R产生的

焦耳热为。，g为重力加速度，不计导轨电阻及感应电流间的相互作用: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的大小及此过程中拉力做的功W；b\―亍一

(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。

f

a

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。竟杯不能产生涡电流，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B3.选D4.选B5.选B

6.A,0〜2s时间内，f=0时刻磁感应强度变化率最大，感应电流最大，/=方=不丁=0.01A,A正确；

3〜5s时间内电流大小不变，B错误；前2s内通过线圈的电荷量]=方=—^-=0.01C,C错误；第3s

KK

内，8没有变化，线圈中没有感应电流产生，则线圈的发热功率最小，D错误。

B2Pp

7.选C对导体棒cd分析：,"g=ZJ〃==一,代入数据解得v=2m/s,故选项B正确；对导体棒ab

A慈

分析：尸="取+8〃=0.2N,选项A错误；在2s内拉力做功转化为油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We=f妾-=0.4J,选项C正确；在2s内拉力做的功为

A总

=0.8J,选项D错误。

4l+2y[2l

8.选B由电阻定律，各个线框的电阻分别为Ra=p》+*、Rb=p3l+*\Rc=p§、R(i=

Jo

p3l+$l,设线框刚进入磁场时的速度为°,各线框MN边有效切割长度分别为/、/、21、21,各线框MN

边的内阻分别为%=6、rc=f^、rd=fr^,则各边产生的感应电动势分别为Ea=Blv,Eb=Blv,

Ec=2Blv,Ed=2Blv,MN两点间的电压分别为U0=£x'+者!=^^Blv=*BIv,同理。产三普8/。，

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

11.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g=〃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，线图的宽度与磁场的宽度相等，故始终是一条边做切割磁感线运

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；

由于线图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，则线图做减速运动，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8流向A,选项A正确；金属棒转动产生的电动势为E

=Br一z——=珑3巴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U

»3

=-^r^E^B（or1,选项B正确；金属棒A端相当于电源正极，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。=1。5”产，选项D错误。

2

13.匀速运动（2分），1/nr0（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

A0>1LAB10.8,、、

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

（2）分析线圈受力可知，当细线松弛时有：

F*=nBIy=mg,（1分）

1=7（（1分）

2mgr

=2T（2分）

nEL

由图知：B=l+O.5to（T）,（2分）

解得to=2So（2分）

16.（12分）（1）根据法拉第电磁感应定律得E=5d%（4分）

⑵根据闭合电路欧姆定律得1=帚=篇。（2分）

金属棒的受力情况如图所示，根据牛顿第二定律有