山西省太原市名校2022-2023高二下学期3月月考物理试题（答案）考试试卷

答案
选择题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
D D A D D D BD AD CD BCD BD BCD
13.解：（8分）彩色小灯泡的额定电流：
次级线圈总电流
变压器输入功率等于：
变压器原线圈电路中，利用欧姆定律可得
代入值解得应舍去，据题意是降压变压器，应
所以。
发电机输出功率：
14.（8分）根据法拉第电磁感应定律的切割式可知，在金属棒经过圆心时的电动势大小为：
当棒在环心处，相当于环两边的电阻并联后接到棒的两端，此时
由闭合电路的欧姆定律可得电流大小为：
由右手定则可判定，感应电流方向由到。
金属棒为电源，、间电压即为路端电压，
根据欧姆定律可得：
全电路的热功率为
15.（8分）解：根据楞次定律知，电流方向是逆时针方向．
根据法拉第电磁感应定律得：．
根据闭合电路欧姆定律得：．
时，线框处于平衡状态，受力分析知
，
，
图象知：时， ，
代入数据解得，拉力．
答：线框中感应电流的大小为，方向沿逆时针方向．
时每根棉线的拉力大小为．
16.（16分）解：杆沿右侧导轨下滑，根据右手定则可知杆中感应电流由到，则杆中电流由到，
根据左手定则可知杆受到的安培力垂直于左侧导轨向下。
根据图象可知， 杆在第内的加速度：
对杆受力分析，根据牛顿第二定律得：
解得，安培力大小：；
对杆：安培力
回路中电流：，
对杆：感应电动势：，
根据法拉第电磁感应定律：，
解得：杆的初速度：；
根据图象可知， 杆在第内做匀减速运动，
加速度：，
对杆受力分析，根据牛顿第二定律，有：
，
解得，安培力：，
安培力：，
解得，时杆的速度：，
第内杆做匀加速运动，杆的位移：
，
对杆，根据动能定理，有：
解得安培力做功：，
回路中产生的焦耳热：
解得，第内杆所产生的焦耳热：。
答：在第秒内杆受到的安培力的大小为；
杆的初速度为；
若第内力所做的功为，第内杆所产生的焦耳热为。 太原名校2022—2023 学年度第二学期月考
高 二 物 理(理)
时间： 2023.3
一、选择题 (本题包含 12 小题，其中 1—6 小题为单选，7—10 小题为多选，每小题 5 分，全部选对得 5 分，漏选得 3 分，选错或未选得 0 分，共 60 分)
1.如图所示，A 、B 两灯相同，L 是带铁芯的电阻可不计的线圈，下
列说法中正确的是 ( )
A.开关 K 合上瞬间，A 灯先亮，B 灯后亮
B.K 合上稳定后，A 、B 同时亮着
C.K 断开瞬间，A 、B 同时熄灭
D.K 断开瞬间，B 立即熄灭，A 过一会儿再熄灭
2.如图甲所示，面积为 0.2m2 的 100 匝线圈处于匀强磁场中，线圈电阻T = 4 ，磁场方 向垂直于线圈平面向里， 已知磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，定值电阻 R = 6 ，下列说法正确的是 ( )
A.线圈中产生的感应电动势均匀增大
B.线圈有扩张的趋势
C.a点电势比b点电势低 1.2V
D.0 5 s 内通过电阻R的电荷量为 1.0C
3.如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压变压器降 压给用户供电的示意图(图中变压器均可视为理想变压器。图中电表均为理想交流电表)。 设发电厂输出的电压一定，两条输电线总电阻用 R0 表示，变阻器 R 相当于用户用电器 的总电阻。当用电器增加时，下列说法错误的是 ( )
A. 电压表 V1 、V2 的读数均不变，电流表 A2 的读数增大，电流表 A1 的读数减小 B. 电压表 V3 、V4 的读数均减小，电流表 A2 、A3 的读数均增大
C. 电压表 V2 、V3 的读数之差与电流表 A2 的读数的比值不变
D.输电线路损耗的功率增大
4.如图所示，边长为L 的正方形单匝线圈 abcd，电阻为 r ，外电路的电阻为 R ，ab 的中 点和 cd 的中点的连线OO 恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为 B，若线 圈从图示位置开始，以角速度ω绕OO 轴匀速转动，则以下判断正确的是 ( )
A.从图示位置开始计时，闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e = BL2Osin Ot B.线圈转过一周过程中的感应电动势最大为Em = BL2 ω
C．线圈从图示位置转过180o 的过程中，流过电阻 R 的电荷量为q = D.线圈转动一周的过程中，电阻 R 上产生的热量为Q = 4 (几) 5.有一正方形匀质金属框，其质量为 m ，边长为 L ，距离金属框下底边 H 处有一垂直纸面向里的匀强磁场。磁场区域上下边界水平，高度为 L，
左右宽度足够大。把该金属框在垂直磁场的平面内以初速度 v0 水平无旋转抛出 (金属框 下端保持水平) ，设置合适的磁感应强度大小 B ，使其匀速通过磁场，不计空气阻力， 重力加速度为 g 。下列说法正确的是 ( )
A.通过磁场的过程中，金属框中电流的大小和方向保持不变
B.金属框在通过磁场的过程中产生的热量为 mgL
C.仅改变 H，金属框仍能匀速通过磁场
D.仅改变 v0 ，金属框仍能匀速通过磁场
6.如图所示，边长为 2L 的等边三角形区域abC内部的匀强磁场垂直纸面向里，b点处于x 轴的坐标原点0；一与三角形区域abC等高的直角闭合金属线框ABC ，∠ABC = 60° ，BC
边处在x轴上．现让金属线框ABC沿x轴正方向以恒定的速度v穿过磁场，在t = 0 时线框
B点恰好位于原点0的位置．规定逆时针方向为线框中感应电流的正方向，在下列四个i
x 图象中，能正确表示线框中感应电流随位移变化关系的是 ( )
A.B.C.D.
(
高一物理
第
2
页
(
共
8
页
)
)高一物理 第 1页(共 8页)
7.关于下列器材的原理和用途，叙述正确的是 ( )
A.变压器可以改变交流电的电压与频率
B.扼流圈对电流的变化有阻碍作用
C.真空冶炼炉的工作原理是通过线圈发热使炉内金属熔化
D.磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用
8.如图所示，线圈M和线圈N绕在同一铁芯上，M与电源、开关、滑动变阻器相连，P为 滑动变阻器的滑片，开关S处于闭合状态，N与电阻R相连．下列说法正确的是 ( )
A. 当P向右移动时，通过R的电流方向为由b到a
B. 当P向右移动时，通过R的电流方向为由a到b
C.断开S的瞬间，通过R的电流方向为由b到a
D.断开S的瞬间，通过R的电流方向为由a到b
9.半径分别为 r 和 2r 的同心圆导轨固定在同一水平面内，一长为 r，电阻为 R 的均匀直 导棒 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，直导体棒在水平外力作用下以角速度O 绕 O 逆 时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持的良好接触，导轨电阻不计，下列说法正 确的是 ( )
A.金属棒中电流从 A 流向 B
B.金属棒两端电压为Bωr2
C. 电容器的 M 板带正电
D. 电容器所带电荷量为CBOr2
10.如图所示为自行车车头灯发电机的结构示意图。转动轴的一端装有一对随轴转动的磁 极，另一端装有摩擦小轮。线圈绕在固定的 U 形铁芯上，自行车车轮转动时，通过摩擦 小轮带动磁极转动，使线圈中产生正弦式交变电流，给车头灯供电。已知自行车车轮的 半径为 r ，摩擦小轮的半径为 r0 ，线圈的匝数为 n ，横截面积为 S，总电阻为 R0 ，磁极
在线圈处产生的磁场可视为匀强磁场，其磁感应强度大小为 B ，车头灯的电阻恒为 R， 高一物理 第 3页(共 8页)
当车轮转动的角速度为ω 时，假设摩擦小轮与车轮之间没有相对滑动，下列说法正确的
是 ( )
A.摩擦小轮的角速度O0 与车轮转动的角速度ω大小相等
B.车头灯两端的电压为 2n(rRR)
C.车头灯的电功率与自行车速度的平方成正比
D.线圈的匝数越多、穿过线圈的磁通量的变化率越大，则产生的感应电动势越大 11.如图所示，足够长的两平行光滑金属导轨间的距离 L ，导轨所在平面与水平面夹角为 9 。空间存在磁感应强度为 B 、方向垂直于导轨平面的匀强磁场。垂直导轨放置的一质 量 m 的金属棒 ab 由一劲度系数为k 的轻弹簧 (不导电) 连在导轨上端，金属棒由静止 释放时弹簧处于原长，下行 x 时导体棒速度最大。已知金属棒运动过程中始终与导轨垂
直且接触良好，金属棒电阻为 R ，导轨电阻不计，重力加速度为 g，弹性势能EP = kx2
(x 为形变量) 。则下列说法正确的是 ( )
A. 向下运动时通过金属棒ab的电流方向从 a 到 b
B.金属棒运动过程中的最大速度为
C.金属棒速度最大时弹簧的弹性势能为mgx sin9
D.从释放金属棒到最后稳定过程中，回路中产生的焦耳热为
12.如图(a)所示，水平面内有一光滑金属导轨，ac边接电阻R ，其他电阻均不计，ab与ac 夹角为 135°，cd与ac垂直。将质量为m 的长直导体棒搁在导轨上，并与ac平行。棒与ab、 cd交点G 、H间的距离为L0 ，空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B 。在
外力作用下，棒由GH处以初速度v0 向右做直线运动，其速度的倒数随位移x变化的关系
如图(b)所示，在棒运动L0 到MN处的过程中 ( )
A.导体棒做匀变速直线运动
B.导体棒运动的时间为
C.流过导体棒的电流不变
D..外力做功为 mv0 (2)
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(
a
) (
图
) (
t
/
)
二．计算题 (各小题解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后
答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位，共 40 分)
13. (8 分) 把总电阻为 2R 的均匀电阻丝焊接成一半径为 a 的圆环，水平固定在竖直向 下的磁感应强度为 B 的匀强磁场中，如图所示，一长度为 2a 、电阻等于 R 、粗细均匀的 金属棒 MN 放在圆环上，它与圆环始终保持良好的接触．当金属棒以恒定速度 v 向右移 动经过环心 O 时，求：
( 1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电势差 UNM；
(2)在圆环和金属棒上消耗的总热功率。
15. (8 分) 如图 a 所示，一个质量为 m =0.5kg ，边长 L=0.2m ，匝数 n=50 匝的正方形线 框，总电阻 r =5Ω 。现用两根轻质棉线将其竖直悬挂在空中，线框下方有一半处于匀强 磁场中，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小随时间变化如图b 所示，重力加速
度为 g= 10m/s2 .求：
(1) 线框中感应电流的大小和方向；
(2) t=2s 时每根棉线的拉力大小。
(
B
)
B/T
4
2
(
0
) (
s
)2 4
图 b
14. (8 分)如图所示，交流发电机电动势的有效值，内阻不计，它通过一个
(
”，
)的指示灯连接变压器。变压器输出端并联只彩色小灯泡，每只灯泡都是“
灯泡都正常发光，导线电阻不计。求
降压变压器原副线圈匝数比；
发电机的输出功率。
(
高一物理
第
6
页
(
共
8
页
)
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16. (16 分) 如 图甲所示，弯折成 90°角的两根足够长金属导轨平行放置，形成左右两导
轨平面，左导轨平面与水平面成 53°角，右导轨 平面与水平面成 37°角，两导轨相距
L=0.2m ，电阻不计．质量均为 m=0. 1kg ，电阻均为 R=0. 1Ω的金属杆 ab 、cd 与导轨垂直
接触形成闭合回路，金属杆与导轨间的动摩擦因数均为μ=0.5，整个装置处于磁感应强度
大小为 B= 1.0T ，方向平行于左导轨平面且垂直右导轨平面向上的匀强磁场中．t=0 时刻
开始，ab 杆以初速度 v1 沿右导轨平面下滑．t=ls 时刻开始，对 ab 杆施加一垂直 ab 杆且
平行右导轨平面向下的力 F，使 ab 开始作匀加速直线运动．cd 杆运动的 v ﹣ t 图象如图
乙所示 (其中第 1s 内、第 3s 内图线为直线) ．若两杆下滑过程均保持与导轨垂直且接
触良好，g 取 10m/s2 ，sin37°=0.6 ，cos37°=0.8 ．求：
(1) 在第 1 秒内 cd 杆受到的安培力的大小；
(2) ab 杆的初速度 v1；
(3) 若第 2s 内力 F 所做的功为 9J ，求第 2s 内 cd 杆所产生的焦耳热。
高一物理 第 7页(共 8页)
高一物理 第 8页(共 8页)