新疆阿勒泰二中2022学年高二物理下学期3月月考试题（b卷）（含解析）新人教版

2022-2022学年新疆阿勒泰二中高二（下）月考物理试卷（B卷）（3月份）一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分．全部选对得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）1．（4分）（2022秋•抚宁县校级期末）电生磁和磁生电的发现者分别是（　　）　A．奥斯特和法拉第B．安培和麦克斯韦　C．法拉第和安培D．奥斯特和麦克斯韦考点：物理学史．版权所有专题：常规题型．分析：根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．解答：解：发现电生磁现象的物理学家是奥斯特，发现磁生电现象的物理学家是法拉第．故选：A．点评：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．　2．（4分）（2022秋•湘潭期末）如图所示，无限大磁场的方向垂直于纸面向里，A图中线圈在纸面内由小变大（由图中实线矩形变成虚线矩形），B图中线圈正绕a点在平面内旋转，C图与D图中线圈正绕OO′轴转动，则线圈中不能产生感应电流的是（　　）　A．B．C．D．考点：法拉第电磁感应定律．版权所有分析：本题比较简单，考查了产生感应电流的条件，通过判断线圈中的磁通量是否变化，即可得出正确结果．解答：解：A、线圈在纸面内由小变大，磁通量增大，会产生感应电流，故A错误．B、线圈正绕a点在平面内旋转，磁通量都不变化，因此不会产生感应电流，故B正确．C、C图与D图中线圈正绕OO′轴转动，磁通量都在减小，会产生感应电流，故C、D错误．故选B．点评：根据产生感应电流的条件判断线圈中是否有感应电流产生是电磁感应中的基本要求，要把握实质问题，不要受其它条件的干扰．　3．（4分）（2022春•长沙校级期末）如图所示的电路中，L1和L2是完全相同的灯泡，线圈L的自感系数很大，它的电阻与定值电阻R相等，下列说法中正确的是（　　）-11-\n　A．闭合开关S时，灯L2先亮、灯Ll后亮，最后一样亮　B．闭合开关S时，灯L1、L2始终一样亮　C．断开开关S时，灯L2立刻熄灭、灯L1过一会儿才熄灭　D．断开开关S时，灯L1、L2都要过一会才熄灭考点：自感现象和自感系数．版权所有分析：当开关S闭合时，自感线圈有碍原电流变化，可分析哪个灯先亮．断开瞬间也可以按照同样的思路分析．解答：解：A、B、闭合开关S时，电源的电压同时加到两支路的两端，L2灯立即发光．由于线圈的阻碍，L1灯后发光，由于线圈的电阻与R的电阻相等，灯Q逐渐变亮最后L1、L2一样一样亮，故A正确，B错误．C、D、断开开关S时，线圈与两灯一起构成一个自感回路，由于线圈的自感作用，两灯逐渐同时熄灭，故C错误，D正确．故选：AD．点评：掌握自感线圈的作用，理解其阻碍的原理是由于产生感应电动势，以此来阻碍原电流的变化；注意看题目提示的自感线圈的电阻是否需要考虑．　4．（4分）（2022秋•岳麓区校级期末）如图所示，虚线框内是磁感应强度为B的匀强磁场，导线框的四条边的电阻均为r，长均为L，线框平面与磁场方向垂直．当导线框以恒定速度v水平向右运动，ab边进入磁场时，ab两端的电势差为U，则（　　）　A．U=BLvB．U=BLvC．U=BLvD．U=BLv考点：导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律．版权所有专题：电磁感应与电路结合．分析：ab边进入磁场切割磁感线，产生感应电动势，相当于电源，ab两端的电势差是路端电压，即为其他三边的总电压．由串联电路电压的分配关系求出U．解答：解：ab边进入磁场切割磁感线，产生的感应电动势E=BLvab两端的电势差U==．故选D点评：本题是电磁感应中电路问题，关键要正确区分内电压和外电压．要注意电源两极间的电压是外电压，不是内电压．　5．（4分）（2022春•阿勒泰市校级月考）由于地磁场的存在，飞机在一定高度水平飞行时，其机翼就会切割磁感线，机翼的两端之间会有一定的电势差．北半球地磁场的竖直分量向下，若飞机在北半球由南向北水平飞行，则从飞行员的角度看，机翼左端的电势比右端的电势（　　）　A．低B．高-11-\n　C．相等D．以上情况都有可能考点：导体切割磁感线时的感应电动势．版权所有专题：电磁感应与电路结合．分析：由于地磁场的存在，当飞机在北半球水平飞行时，两机翼的两端点之间会有一定的电势差，相当于金属棒在切割磁感线一样．从飞行员角度看，磁场向下则由右手定则可判定机翼左端的电势比右端的电势高．解答：解：当飞机在北半球水平飞行时，由于地磁场的存在，且地磁场的竖直分量方向竖直向下，则由右手定则可判定机翼左端的电势比右端的电势高．若构成闭合电路则电流方向由机翼的右端流向左端，而机翼切割磁感线相当于电源，所以电源内部电流由负极流向正极．故选：B点评：机翼的运动，类似于金属棒在磁场中切割磁感线一样会产生电动势，而电源内部的电流方向则是由负极流向正极的．　6．（4分）（2022秋•芗城区校级期末）如图所示的电路中，一个N极朝下的条形磁铁竖直下落，恰能穿过水平放置的方形导线框，下列判断正确的是（　　）　A．磁铁经过图中位置1时，线框中感应电流沿abcd方向，经过位置2时沿adcb方向　B．磁铁经过图中位置1时，线框中感应电流沿adcb方向，经过位置2时沿abcd方向　C．磁铁经过位置1和2时，感应电流都沿abcd方向　D．磁铁经过位置1和2时，感应电流都沿adcb方向考点：楞次定律．版权所有专题：电磁感应与电路结合．分析：当N极朝下的条形磁铁竖直下落，恰能穿过水平放置的方形导线框，则由磁通量变化来判定线框中的感应电流方向．解答：解：A、磁铁经过图中位置1时，线框中的磁通是变大，且磁场方向向下，则由楞次定律可得，线框中感应电流abcd方向，经过位置2时，线框中的磁通是变小，且磁场方向向下，则由楞次定律可得，线框中感应电流沿adcb方向，故A正确；故选A点评：考查由楞次定律来确定感应电流的方向．当条形磁铁进入方形导线框时，磁铁内部磁场强于外部，且内部磁感线从S极到N极．　-11-\n7．（4分）（2022春•微山县校级期末）如图所示，有两根和水平方向成α角的光滑平行金属导轨，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B，一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，则（　　）　A．如果B增大，vm将变大B．如果α变大，vm将变大　C．如果R变大，vm将变大D．如果m变小，vm将变大考点：导体切割磁感线时的感应电动势；共点力平衡的条件及其应用；电磁感应中的能量转化．版权所有专题：电磁感应中的力学问题．分析：金属杆从轨道上由静止滑下的过程中，切割磁感线产生感应电流，金属棒将受到安培力作用，安培力先小于重力沿斜面向下的分力，后等于重力的分力，金属棒先做变加速运动，后做匀速运动，速度达到最大，由平衡条件和安培力公式F=得到最大速度的表达式，再进行分析．解答：解：当金属杆做匀速运动时，速度最大，此时有：mgsinθ=F安，又安培力大小为：F安=联立得：vm=根据上式分析得知：A、如果只增大B，vm将变小．故A错误；B、当只增大α时，vm将变大．故B正确；C、当只R增大，vm将变大，故C正确；D、当只减小m，vm将变小．故D错误．故选：BC．点评：本题第一方面要会分析金属棒的运动情况，第二方面要熟记安培力的经验公式F安=，通过列式进行分析．　8．（4分）（2022春•富平县期末）关于感应电动势大小的说法正确的是（　　）　A．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势越大　B．线圈中磁通量变化越大，产生的感应电动势越大　C．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大　D．线圈中磁通量增加时感应电动势增大，磁通量减小时感应电动势减小考点：法拉第电磁感应定律．版权所有分析：根据法拉第电磁感应定律E=分析感应电动势与磁通量的关系．-11-\n解答：解：A、磁通量大，磁通量的变化率不一定大，所以感应电动势不一定大．故A错误．B、磁通量的变化大，磁通量的变化率不一定大，还与变化的时间有关，所以感应电动势不一定．故B错误．C、磁通量变化快，磁通量变化率大，所以感应电动势大．故C正确．D、感应电动势的大小关键看磁通量的变化率，不是看磁通量的增加还是减小．若磁通量增加时，磁通量的变化率减小，也就是增加的越来越慢，则感应电动势变小．故D错误．故选C．点评：解决本题的关键知道感应电动势的大小与磁通量的变化率有关，可以类比速度、速度变化量、速度变化率与加速度的关系理解．　9．（4分）（2022•莆田一模）矩形导线框abcd放在匀强磁场中，在外力控制下静止不动，磁感线方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图象如图所示．t=0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里；在0～4s时间内，线框ab边受匀强磁场的作用力随时间变化的图象（力的方向规定以向左为正方向）是图中的（　　）　A．B．C．D．考点：法拉第电磁感应定律；安培力．版权所有专题：电磁感应中的力学问题．分析：穿过线圈的磁通量发生变化，导致线圈中产生感应电动势，从而形成感应电流．由题意可知，磁感应强度是随着时间均匀变化的，所以感应电流是恒定的，则线框ad边所受的安培力与磁感应强度有一定的关系．解答：解：t=0时刻，磁感应强度的方向垂直线框平面向里，在0到1S内，穿过线框的磁通量变小，由楞次定律可得，感应电流方向是顺时针，再由左手定则可得线框的ad边的安培力水平向左．当在1S到2S内，磁感应强度的方向垂直线框平面向外，穿过线框的磁通量变大，由楞次定律可得，感应电流方向是顺时针，再由左手定则可得线框的ad边的安培力水平向右．在下一个周期内，重复出现安培力先向左后向右．故选：D．点评：安培力的方向由左手定则来确定，而感应电流方向则由楞次定律来确定．当导线与磁场垂直放置时，若电流、导线长度不变时，安培力与磁感应强度成正比．　-11-\n10．（4分）（2022春•阿勒泰市校级月考）如图所示，相距为d的两水平线L1和L2分别是水平向里的匀强磁场的边界，磁场的磁感应强度为B，正方形线框abcd边长为L（L＜d）、质量为m．将线框在磁场上方高h处由静止开始释放，当ab边进入磁场时速度为v0，cd边刚穿出磁场时速度也为v0，从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程中（　　）　A．线框一直都有感应电流　B．线框没有一阶段的加速度为g　C．线框产生的热量为mg（d+h+L）　D．线框做过减速运动考点：导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律．版权所有专题：电磁感应与电路结合．分析：从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程中，穿过线框的磁通量先增大，再不变，最后减小，即可根据磁通量有无变化，判断有无感应电流产生．线框完全进入磁场后，到ab边刚出磁场，没有感应电流，线框不受安培力，做匀加速运动，ab边进入磁场时速度为v0，cd边刚穿出磁场时速度也为v0，说明线框出磁场过程一定有减速运动．根据能量守恒定律求出线框产生的总热量．解答：解：A、线框进入和穿出磁场过程中，穿过线框的磁通量发生变化，有感应电流产生．当线框完全在磁场中运动时，磁通量不变，没有感应电流产生．故A错误．B、线框完全在磁场中运动时，没有感应电流产生，线框不受安培力，只受重力，加速度为g，故B错误．C、ab边进入磁场到cd边刚穿出磁场的过程，动能不变，根据能量守恒定律得：线框产生的热量Q=mg（d+L），故C错误．D、当ab边进入磁场时速度为v0，cd边刚穿出磁场时速度也为v0，线框完全进入磁场后穿过线框的磁通量不变，没有感应电流，线框只受重力作用，线框做加速运动，说明线框进入磁场时做减速运动，完全进入磁场后速度小于v0，故D正确；故选：D．点评：本题关键要认真分析题设的条件，抓住ab边进入磁场时速度和cd边刚穿出磁场时速度相同是分析的突破口，来分析线框可能的运动情况．　二、填空题（共18分，每空3分，请将答案填写到相应的空格里．）11．（6分）（2022秋•原平市期末）如图所示是穿过每匝线圈的磁通量的变化情况，线圈的匝数为10匝，则线圈内的感应电动势的最大值是　40V　，最小值是　0　．考点：法拉第电磁感应定律．版权所有分析：根据法拉第电磁感应定律E=N，由数学知识知道Φ﹣t图象斜率等于-11-\n，当斜率最大时，感应电动势最大；当斜率最小时，感应电动势最小，根据数学知识求解．解答：解：在0～2S，由图=2Wb/s，线圈内的感应电动势E=N=20V．在2～4S，由图=0，线圈内的感应电动势E=0在4～5S，由图=4Wb/s，则线圈内的感应电动势E=N=40V．故本题答案是：40V，0；点评：根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势大小与磁通量的变化率成正比，而磁通量的变化率对应于Φ﹣t图象的斜率．　12．（6分）（2022秋•福州期中）在空间某一区域有一匀强电场，一质量为m的液滴，带电量为+q，在此电场中恰能沿竖直方向作匀速直线运动，则此区域的电场强度的大小为　　，方向　竖直向上　．考点：电场强度．版权所有专题：电场力与电势的性质专题．分析：由题，质量为m的液滴，带电量为+q，在电场中恰能沿竖直方向作匀速直线运动，受到重力与电场力平衡，根据平衡条件和场强公式求解场强的大小和方向．解答：解：据题，液滴在电场中恰能沿竖直方向作匀速直线运动，重力与电场力二力平衡，根据平衡条件得mg=qE得到电场强度大小E=，电场力方向竖直向上，由于液滴带正电，则场强方向为竖直向上．故答案为：，竖直向上点评：本题电场中最基本的题型：带电粒子在电场中平衡问题，关键是分析带电粒子的受力情况．　13．（6分）（2022春•长沙校级期末）如图为“研究电磁感应现象”的实验装置，电键合上前，小螺线管已插入到大螺线管中．如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下，那么闭合开关后将小螺线管迅速抽出时，灵敏电流计指针将向　左　（“左”或“右”）偏转．小螺线管插入大螺线管后，将滑动变阻器触头迅速从左向右移动时，灵敏电流计的指针将向　右　（“左”或“右”）偏转．-11-\n考点：研究电磁感应现象．版权所有专题：实验题．分析：穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中产生感应电动势；根据题意判断磁通量变化情况与电流计指针偏转方向的关系，然后根据磁通量的变化情况判断指针偏转方向．解答：解：当在闭合电键时，发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明穿过大线圈磁通量增加时，电流计指针向右偏转；那么闭合开关后将小螺线管迅速抽出时，穿过大螺线管的磁通量减小，灵敏电流计指针将向左偏转．小螺线管插入大螺线管后，将滑动变阻器触头迅速从左向右移动时，穿过大螺线管的磁通量增加，灵敏电流计的指针将向右右偏转．故答案为：左；右．点评：由楞次定律来确定感应电流的方向，而闭合线圈中的磁通量发生变化有几种方式：可以线圈面积的变化，也可以磁场的变化，也可以线圈与磁场的位置变化．　三、解答题（共4小题，满分42分）14．（10分）（2022秋•广平县校级期末）如图所示，一U形金属框的可动边AC长0.1m，匀强磁场的磁感强度为0.5T，AC以8m/s的速度水平向右移动，电阻R为5Ω，（其它电阻均不计）．（1）计算感应电动势的大小；（2）求出电阻R中的电流有多大？考点：导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律．版权所有专题：电磁感应与电路结合．分析：（1）由E=BLv求出感应电动势；（2）由欧姆定律可以求出电流大小．解答：解：（1）感应电动势：E=BLv=0.5×0.1×8=0.4V；（2）通过R的电流：I===0.08A；答：（1）感应电动势的大小为0.4V；（2）电阻R中的电流为0.08A．点评：本题考查了求感应电动势与电路电流，应用公式E=BLv与闭合电路的欧姆定律即可正确解题．　15．（10分）（2022秋•荆州期末）在磁感强度B=5T的匀强磁场中，放置两根间距d=0.1m的平行光滑直导轨，一端接有电阻R=9Ω，以及电键S和电压表．垂直导轨搁置一根电阻r=1Ω的金属棒ab，棒与导轨良好接触．现外力使金属棒以速度v=10m/s匀速向右移动，试求：（1）电键S闭合前、后电压表的示数；-11-\n（2）闭合电键S，外力移动棒的机械功率．考点：导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；电磁感应中的能量转化．版权所有专题：电磁感应——功能问题．分析：金属棒ab切割磁感线相当于电源，当S闭合前，电压表读数等于电动势，当S闭合后，电压测量R两端的电压．运用感应电动势公式和欧姆定律求解．机械功率等于电功率．解答：解：（1）感应电动势E=Bdv=5v当S闭合前，电压表的示数U=E=5V当S闭合后，电压表的示数U′==4.5V（2）闭合电键S，外力移动棒的机械功率P==2.5W答：（1）电键S闭合前、后电压表的示数分别为5V和4.5V．（2）闭合电键S，外力移动棒的机械功率为2.5W．点评：本题是电磁感应与电路知识的综合，要区分清楚内外电压，掌握它们之间的联系．有时画等效电路帮助分析．　16．（10分）（2022春•阿勒泰市校级月考）在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示．一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿﹣x方向射入磁场，它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿+y方向飞出．请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷．考点：带电粒子在匀强磁场中的运动．版权所有专题：带电粒子在磁场中的运动专题．分析：粒子向上偏转，在A点受到的洛伦兹力方向向上，根据左手定则可判断粒子的电性．画出轨迹可知，粒子轨迹半径等于r，根据牛顿第二定律求解比荷．解答：解：由粒子的飞行轨迹可知，粒子向上偏转，-11-\n粒子刚射入磁场时受到的洛伦兹力向上，由左手定则可知，该粒子带负电荷．粒子由A点射入，由C点飞出，其速度方向改变了90°，粒子运动轨迹如图所示，由图示可知，粒子轨迹半径R=r，由牛顿第二定律得：qvB=m，粒子的比荷：=；答：该粒子带负电荷，其比荷为．点评：本题考查了判断粒子所带电性、求粒子的比荷，作出粒子运动轨迹，应用左手定则与牛顿第二定律即可正确解题．　17．（12分）（2022•盐城一模）如图甲所示，一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内，线框的右边紧贴着边界．t=0时刻对线框施加一水平向右的外力F，让线框从静止开始做匀加速直线运动，经过时间t0穿出磁场．图乙所示为外力F随时间t变化的图象．若线框质量为m、电阻R及图象中的F0、t0均为已知量，则根据上述条件，请你推出：（1）磁感应强度B的表达式；（2）线框左边刚离开磁场前瞬间的感应电动势E的表达式．考点：导体切割磁感线时的感应电动势；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律．版权所有专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）当拉力为F0时，加速度为a；当拉力为3F0时，加速度也为a；根据牛顿第二定律、运动学公式列式后联立求解；-11-\n（2）运用切割公式列式，与第1小问中所列的方程联立求解即可．解答：解：（1）线框运动的加速度：a=…①线框边长：l=at02…．②线框离开磁场前瞬间速度：v=at0…③由牛顿第二定律知：3F0﹣=ma…④解①②③④式得：（2）线框离开磁场前瞬间感应电动势：E=BLv…⑥由①②③④⑤⑥式得：答：（1）磁感应强度B的表达式为；（2）线框左边刚离开磁场前瞬间的感应电动势E的表达式．点评：本题是力电综合问题，涉及的规律较多，中间变量也较多，列式后联立解方程组即可．　-11-