山东省东营市广饶县第一中学2024-2025学年高二上学期12月月考（卓越班）物理试卷（含答案）

广饶一中二校区66级12月月考物理试题（卓越班）-12.13第I卷一、单选题（每题3分，共24分）1．下列四幅图的说法中正确的是（

）A．图甲真空冶炼炉外的线圈通入高频交流电时，炉外线圈中会产生大量热量B．图乙回旋加速器是利用磁场使带电粒子“转圈”、恒定电场进行加速的仪器C．图丙毫安表运输时把正负接线柱用导线连在一起是利用电磁阻尼保护表头D．图丁摇动手柄使蹄形磁铁转动，则铝框会和磁铁同向共速转动2．如图所示，将一磁铁通过放置在电子秤上的支架悬挂于电子秤上方，磁铁的正下方有两条光滑的固定金属导轨、，其上有两根可以自由滑动的金属杆、，磁铁在回路中心的正上方，当剪断细线磁铁下落时，以下说法正确的是（）A．、杆相互远离B．与剪断细线前相比电子秤的示数增加C．导轨对电子秤的压力变大D．磁铁处于完全失重状态3．如图所示，一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内，其下方略靠前固定一根与线框平面平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流释放线框，它由实线位置下落到虚线位置未发生转动，在此过程中（

）A．线框中感应电流方向依次为顺时针逆时针B．线框的磁通量为零时，感应电流却不为零C．线框所受安培力的合力方向依次为向上向下向上D．线框所受安培力的合力为零，做自由落体运动4．如图所示为交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向匀强磁场，单匝线框绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向以角速度（rad/s）匀速转动，电流表为理想交流电表。从图示位置开始计时，穿过线框的磁通量最大值（Wb），电阻，其余电阻不计，下列判断正确的是（）A．时刻，感应电动势为零B．产生的交变电流的频率为100HzC．电流表的示数为AD．当线框中电流最大时，线框的磁通量变化率为零5．图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图。和为直流电阻小于图中灯泡电阻的电感线圈，与是相同的小灯泡，电源内阻不可忽略。实验时，闭合开关，灯发光；闭合开关，调节，使灯、亮度相同，再断开。下列说法正确的是（

）A．图1中，闭合开关，亮度一直不变B．图1中，断开开关，立即熄灭C．图2中，闭合开关，灯、同时亮起来，且亮度不变D．图2中，断开开关，灯、逐渐变暗过程中，亮度始终相同6．如图所示为一交流电流随时间变化的图像。每个周期内，前三分之一周期电流按正弦规律变化，后三分之二周期电流恒定。根据图中数据可得，此交流电流的有效值为（）A． B． C． D．7．如图所示，A是一边长为L的正方形线框，电阻为R，今维持线框以恒定的速度沿轴运动，并穿过图中所示的两个大小相等的匀强磁场B1和B2区域．若以逆时针方向为电流的正方向，线框在图示位置的时刻作为时间的零点，则线框中的感应电流i随时间t的变化图线是（  ）A．B．C．D．8．如图所示，正方形线圈abcd的边长L=0.3m，线圈电阻为R=1Ω．直线OO′与ad边相距，过OO′且垂直纸面的竖直平面右侧有磁感应强度B=1T的匀强磁场，方向垂直纸面向里．线圈以OO′为轴匀速转动，角速度ω=20rad/s，以图示位置为计时起点．则A．线圈中产生的交流电瞬时值表达式为u=0.6cos20tB．流过ab边的电流方向保持不变C．当s时，穿过线圈的磁通量为0.06WbD．从t=0到s，穿过线圈磁通量的变化量大小为0.06Wb二、多选题（每题4分，部分2分，共16分）9．如图是某交流发电机产生的交变电流的图像，根据图像可以判定（

）A．此交变电流的频率为5HzB．该交变电流的电压瞬时值的表达式为u=12sin10πt（V）C．将标有“12V，3W”的灯泡接在此交流电源上，灯泡可以正常发光D．图像上对应的0.1s时刻，发电机中的线圈刚好转至中性面10．如图甲所示，一正方形单匝金属线框放在光滑水平面上，水平面内两条平行直线MN、OP间存在垂直水平面的匀强磁场，时，线框在水平向右的外力F作用下紧贴MN从静止开始做匀加速运动，外力F随时间t变化的图线如图乙实线所示，已知线框质量、电阻，则（）A．磁场宽度为3mB．匀强磁场的磁感应强度为TC．线框穿过OP的过程中产生的焦耳热等于4JD．线框穿过MN的过程中通过导线内某一横截面的电荷量为11．如图甲所示，游乐园中的过山车虽然惊险刺激，但也有多种措施保证了它的安全运行。其中磁力刹车是为保证过山车在最后进站前的安全而设计的一种刹车形式。磁场很强的钕磁铁安装在轨道上，刹车金属框安装在过山车底部。简化为图乙所示的模型，将刹车金属框看作为一个边长为，总电阻为的单匝正方形线框，则过山车返回水平站台前的运动可以简化如下：线框沿着光滑斜面下滑s后，下边框进入匀强磁场时线框开始减速，下边框出磁场时，线框恰好做匀速直线运动。已知斜面与水平面的夹角为，过山车的总质量为，磁场区上下边界间的距离也为，磁感应强度大小为，方向垂直斜面向上，重力加速度为。则下列说法正确的是（）A．线框刚进入磁场上边界时，从斜面上方俯视线框，感应电流的方向为顺时针方向B．线框刚进入磁场上边界时，感应电流的大小为C．线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热为D．线框穿过磁场的过程中，通过线框横截面的电荷量为零12．如图所示，四条光滑的足够长的金属导轨M、N、P、Q平行放置，导轨固定于绝缘水平而上，M、N导轨间距为2L，P、Q导轨间距为L，两组导轨间由导线相连，导轨内存在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场，两根质量均为m、接入电路的电阻均为R的导体棒C、D分别垂直于导轨放置，且均处于静止。C获得向右的瞬时速度，同时使导体棒D获得向左的瞬时速度。两导体棒在达到稳定状态运动过程中始终与导轨垂直并与导轨接触良好，且均未到达两组导轨连接处。则下列说法正确的是（）A．开始阶段，导体棒C、D均做减速运动，C先减速至零B．达到稳定运动时，C、D两棒均向右运动C．从t=0时至稳定运动的过程中，通过导体棒的电荷量为D．从t=0时至稳定运动的过程中，通过导体棒的电荷量为三、实验题13．(6分)用如图所示的电路研究自感现象，图中两个相同的小灯泡甲和乙分别串联一个带铁芯的电感线圈和一个定值电阻，请回答下列问题：（1）闭合开关S后，将观察到两个灯泡亮度变化情况是A．小灯泡甲和乙同时变亮B．小灯泡甲立刻变亮，小灯泡乙逐渐变亮C．小灯泡乙立刻变亮，小灯泡甲逐渐变亮D．小灯泡甲立刻变亮，小灯泡乙不亮（2）闭合开关电路稳定后，发现小灯泡甲比乙亮很多，经分析认为电感线圈电阻RL（选填“大于”“等于”或“小于”）定值电阻R；若断开开关，将看到两个小灯泡亮暗变化情况是。14．(8分)某兴趣小组在探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素（1）图a中，将条形磁铁从图示位置先向上后向下移动一小段距离，出现的现象是 。A．灯泡A、B均不发光

B．灯泡A、B交替短暂发光C．灯泡A短暂发光、灯泡B不发光

D．灯泡A不发光、灯泡B短暂发光（2）通过实验得知：当电流从图b中电流计的正接线柱流入时指针向右偏转；则当磁体 （选填“向上”或“向下”）运动时，电流计指针向右偏转。（3）为进一步探究影响感应电流方向的因素，该小组设计了如图c的电路。（4）若图c电路连接正确，在闭合开关前滑动变阻器滑片应移至最 （选填“左”或“右”）端。（5）若图c电路连接正确，开关闭合瞬间，指针向左偏转，则将铁芯从线圈P中快速抽出时，观察到电流计指针 。A．不偏转

B．向左偏转

C．向右偏转四、解答题15．（8分）如图所示，矩形线圈abcd的匝数为N=100匝，线圈ab的边长为bc的边长为，在磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场中，绕垂直于磁感线且通过线圈中线的轴匀速转动，转动的角速度，若线圈自身电阻为r=1Ω，负载电阻R=9Ω。试求：（1）感应电动势的最大值；（2）设时间t=0时线圈平面与磁感线垂直，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；（3）1分钟时间内电阻R上产生的焦耳热Q的大小；（4）线圈从图示位置转过的过程中，通过R的电荷量。16．（12分）如图，有两条平行光滑导轨，它们的上、下端分别位于等高处，二者构成了倾斜角为的斜面，两导轨间距离为d，上端之间与阻值为R的电阻相连。在导轨中段有两条与两导轨共面的平行水平虚线和，两虚线间的距离为s，二者之间（含两虚线）有方向垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。在上方，有一水平放置的金属杆，质量为m，金属杆与两导轨的接触点分别为a、b，段的电阻值为r。已知当地重力加速度为g，空气阻力可不计。把金属杆自由释放，到达虚线处时沿轨道向下的加速度为其刚静止释放时的加速度的一半，金属杆在离开磁场区域前已开始做匀速运动。求（1）金属杆到达虚线处瞬间，金属杆受到的安培力的大小；（2）金属杆到达虚线处瞬间，a、b两点的电压为多少；（3）在金属杆经过磁场区域过程中，通过电阻R的电荷量q；（4）在金属杆经过磁场区域过程中，电阻R产生的热量。17．（12分）如图所示，间距为1m的平行金属导轨、固定在水平面上，其中、为半径的半圆弧，虚线左侧和圆弧导轨间均存在竖直向上且磁感应强度大小为的匀强磁场。在水平导轨上垂直放置金属棒a、b，且在金属棒间锁定一弹性势能为1.2J的轻质弹簧（弹簧与两棒均不拴接），解除弹簧锁定后，金属棒a、b分别同时运动到、处，金属棒b进入磁场向左运动后速度减小到零，此时金属棒a恰好到达圆弧最高点，且对轨道无压力。已知金属棒a、b的质量、，电阻、，金属棒b与左侧导轨间的动摩擦因数，右侧导轨光滑。不计弹簧的长度、金属棒a在处的能量损失，不计导轨电阻和空气阻力，g取，金属棒a、b始终与导轨垂直且接触良好。求：（1）金属棒a运动到处的速度大小；（2）金属棒a运动到圆弧轨道最高点时，所受的安培力大小；（3）从进入磁场到速度减小到零的过程中，金属棒b产生的焦耳热。

18．（14分）如图所示，一对平行的足够长的光滑金属水平导轨间距为l，与导轨垂直的水平虚线ab右侧的整个空间充满匀强磁场（图中阴影部分），磁感应强度的方向垂直于导轨平面向上，大小为B。在ab左右距离均为l处金属棒PQ和MN都垂直静置于导轨上。在时，对棒PQ施加水平向右的恒力。已知棒PQ在时刻进入磁场，恰好做匀加速直线运动直到与棒MN相碰，回路的总电阻为R且保持不变。（1）求两棒第一次相碰的时刻；（2）若棒PQ的质量是棒MN的一半，求棒PQ的质量。

参考答案：题号12345678910答案CCBCDACCABDBD题号1112答案ACBD13．C小于小灯泡甲逐渐变暗，小灯泡乙闪亮一下后再逐渐变暗14．B向上左C15．（1）（2）（3）（4）【详解】(1)感应电动势的最大值：(2)线圈从中性面开始计时，则表达式为：(3)电动势的有效值为：电流有效值为：由得(4)流过R的电荷量为：平均电流为：平均电动势为：联立三式可得：从起转过过程中，内流过R的电荷量为：代入数据得：16．（1）；（2）；（3）；（4）【详解】（1）刚开始释放时，对金属杆受力分析，由牛顿第二定律有可得金属杆刚从静止释放时的加速度为由题意可得金属杆到达虚线处的加速度为金属杆到达虚线处，对金属杆受力分析有联立可得金属杆受到的安培力的大小为（2）由安培力公式可得此时电路中的电流为由欧姆定律可得，a、b两点的电压为（3）由题意可得，电荷量为由闭合电路欧姆定律由法拉第电磁感应定律有联立可得，在金属杆经过磁场区域过程中，通过电阻R的电荷量为（4）金属杆到达虚线处有根据闭合电路欧姆定律有可得此时的速度为金属杆到达虚线处已经开始做匀速运动，同理有可得此时的速度为金属杆经过磁场区域过程中系统产生的总热量等于安培力做的功，根据能量守恒有由焦耳定律可得联立可得电阻R产生的热量为17．（1）4m/s；（2）0.4N；（3）0.336J【详解】（1）对金属棒a、b构成的系统，根据动量守恒定律有根据能量守恒定律有解得，（2）金属棒a恰好能够到达圆弧最高点，且对轨道无压力，根据牛顿第二定律有此时回路的感应电动势为此时回路的感应电流为此时金属棒a所受的安培力大小解得（3）根据能量守恒定律