陕西省汉中市洋县县中2022-2023高二下学期第五次测试物理试题（B卷)（答案）考试试卷

洋县县中2022-2023学年高二下学期第五次测试物理试题
（B卷）
一、选择题(共10小题，每小题6分，共60分。1～6题为单项选择，7～10题为多项选择）
1．图甲是小型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的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。以下判断正确的是（　　）
A．交变电流的有效值为
B．时线圈位于中性面
C．时线圈平面与磁场方向平行 D．时穿过线圈的磁通量最大
2．如图甲所示，100匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴匀速转动，产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示，若外接电阻的阻值，线圈的电阻，则下列说法正确的是（　　）
A．时通过线圈的磁通量为零
B．时线圈恰好垂直中性面
C．电压表的示数为
D．线圈中产生的感应电动势表达式
3．如图所示，一单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的感应电动势。已知线圈电阻为，与线圈相连的外电路电阻。下列说法正确的是（　　）
A．交流电的电动势有效值为10V
B．时，穿过线圈磁通量为零
C．从至内，通过电阻R的电荷量为
D．—个周期内电阻R上产生的焦耳热为1.6J
4．两人在赤道上站立，各自手握金属绳OPO'的一端，绕东西方向的水平轴沿顺时针方向匀速摇动，周期为T，将金属绳连入电路，闭合回路如图所示，取金属绳在图示的最高位置时为t＝0时刻，则下列说法正确的是（　　）
A．电路中存在周期为T的变化电流
B．t＝0时刻，回路磁通量最大，电路中电流最大
C．t＝时刻，电流向左通过灵敏电流计
D．t＝时刻，回路磁通量最小，电路中电流最小
5、如图所示，在匀强磁场中，有一匝数为10匝的矩形金属线圈，两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线、所示，则下列说法中正确的是（　　）
A．曲线、对应的线圈转速之比为
B．曲线、对应的时刻线圈平面均与中性面重合
C．曲线对应的时刻穿过线圈磁通量为
D．曲线对应的交变电动势有效值为10V
6．如图所示电路中，L为自感系数很大的电感线圈，其直流电阻不计，A、B为两相同灯泡，则下列说法不正确的是（　　）
A．合上S的瞬间，A、B同时亮
B．合上S的瞬间，A先亮，B后亮
C．合上S后，A逐渐变得更亮，B逐渐变暗直至熄灭
D．断开S时，A立即熄灭，B灯重新亮随后逐渐熄灭
7．（多选）如图所示，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑连接。右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直分导轨间的动摩擦因数为，金属棒与导轨间接触良好。则金属棒穿过磁场区域的过程中（　　）
A．流过定值电阻的电流方向是 B．通过金属棒的电荷量为
C．金属棒在磁场中运动的加速度不变 D．金属棒产生的焦耳热为
8．（多选）在一阻值为R=10Ω的定值电阻中通入如图所示的电流，则（　　）
A．此电流为交流电
B．此电流的周期为2s
C．此电流的有效值为2.5A
D．在0～2s内电阻产生的焦耳热为25J
9．（多选）正弦曲线状金属丝与金属细杆在a、c处焊接在一起，两者在b处彼此绝缘，回路总电阻为R，，d、e到的距离均为L．将线框平放在光滑水平桌面上，线框右侧有垂直桌面向下、边界为矩形的匀强磁场，磁场磁感应强度为B，磁场左右宽度为L，纵向宽度足够大，与磁场左右边界垂直，整个装置的俯视图如图所示。现在水平外力F作用下使线框以速度v沿向右匀速运动，时刻c点到达磁场左边界，在线框穿过磁场过程中，下列说法正确的是（ ）
A．当e点到达磁场左边界时，回路中电流最大
B．到时间内外力F做的功为
C．外力F的瞬时最大功率为
D．线框穿过磁场过程中外力F做的总功为
10、如图所示，平行虚线M、N间，N、P间有垂直于光滑水平面、方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场，每个磁场的宽度均为L。边长为L、质量为m、电阻为R的粗细均匀的单匝金属线框静止在水平面上，边离虚线M的距离也为L，用水平拉力F（大小未知）作用在金属线框上，使金属线框在水平面上向右做初速度为零的匀加速直线运动，线框运动过程中边始终与M平行，边刚进磁场的一瞬间，受到的安培力大小为，则下列判断正确的是（　　）
A．线框运动的加速度大小为
B．线框穿过虚线N的过程中，通过线框导线横截面的电量为0
C．线框进左边磁场过程中安培力的冲量小于出右边磁场过程中安培力的冲量
D．线框穿过整个磁场的过程中，拉力F的最大值为
二、计算题(共2小题，共40分)
11．一矩形线圈放置在如图所示的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B，线圈的面积为S、匝数为n、总电阻为r。外电路中接入电阻R，线圈在时刻开始从图示位置以角速度绕轴匀速转动，求：
（1）线圈中的感应电动势的瞬时值的表达式；
（2）从到过程中，线圈中的感应电动势的平均值；
（3）外电路R消耗的功率。
12．如图所示，abcd为交流发电机的矩形线圈，其面积为S，匝数为n，线圈电阻为r，外电阻为R。线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，角速度为。若图中的电压表、电流表均为理想交流电表，求：
（1）交流电压表和交流电流表的示数；
（2）从图示位置转过，通过R的电荷量；
（3）线圈转一周R上产生的焦耳热。
【附加题】：如图所示，一个小型旋转电枢式交流发电机，其矩形线圈的边，边，共有匝，总电阻为，与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为的定值电阻，电压表为理想电表，线圈以角速度在磁感应强度为的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴匀速转动，从图示位置（线圈平面与磁场平行）开始计时，求：（，结果可保留根号）
（1）写出线圈转动过程中感应电动势的瞬时值表达式；
（2）线圈从图示位置开始到转过时的瞬时电流；
（3）电压表示数；
（4）线圈转一圈的过程中整个电路产生的焦耳热；
（5）从图示位置开始的周期内通过R的电荷量。
B卷答案：
一、选择题(共10小题，每小题6分，共60分。1～6题为单项选择题，7～10题为多项选择题。)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C D A B B BD AB CD AD
二、非选择题(共2小题，共40分)
11、【答案】（1）；（2）；（3）
12、【答案】（1），；（2）；（3）
【附加题】：（1）；（2）；（3）；（4）24J；（5）0.1C