湖北省武汉市华中师大2023-2024高二上学期12月月考物理试卷(答案)

华中师大一附中2023一2024学年度第一学期高二年级12月月考
物理试卷
时限:60分钟满分:100分
一、选择题:本题共10小题,每小题5分,共50分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只
有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3
分,有选错的得0分。
1.在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是
A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化
B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化
C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻
房间去观察电流表的变化
D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察
电流表的变化
2.如图所示,闭合圆形导体线圈放置在匀强磁场中,线圈平面与磁场平行,当磁感应强度逐渐
增大时,以下说法正确的是
A.线圈面积有缩小的倾向
B.线圈中不会产生感应电流
C.线圈中产生逆时针方向的感应电流
D.线圈中产生顺时针方向的感应电流
3.一学生小组在探究电磁感应现象时,进行了如下比较实验。用图()所示的缠绕方式,将漆
包线分别绕在几何尺寸相同的有机玻璃管和金属铝管上,漆包线的两端与电流传感器接通。两管
皆竖直放置,将一很小的强磁体分别从管的上端由静止释放,在管内下落至管的下端。实验中电
流传感器测得的两管上流过漆包线的电流I随时间t的变化分别如图(b)和图(c)所示,分析
可知
-一强休
1

图(b)
图(c)
电流传感器
图ia》
A.图(c)是用玻璃管获得的图像
B.在铝管中下落,小磁体做匀变速运动
高二年级月考物理试题第1页(共4页)
C.在玻璃管中下落,小磁体受到的电磁阻力始终保持不变
D.用铝管时测得的电流第一个峰到最后一个峰的时间间隔比用玻璃管时的短
4.如图甲所示,圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方固定一螺线管Q,P和Q共轴,Q中
的电流i随时间t变化的规律如图乙所示,取甲图中电流方向为正方向,P所受的重力为G,桌
面对P的支持力为FN,则
A.在时刻,F>G,P中有顺时针方向感应电流
B.在2时刻,FN=G,P中有顺时针方向感应电流
C.在时刻,F=G,P中有顺时针方向感应电流
D.在4时刻,FN>G,P中无感应电流
5.法拉第圆盘发电机的示意图如图所示.铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P、Q分别与圆
盘的边缘和铜轴接触.圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中,圆盘匀速旋转时,关于流过电
阻R的电流,下列说法正确的是
A.若从上向下看,圆盘顺时针转动,则电流沿b到a的方向流动
B.若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向可能
发生变化
C.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,电流在电阻R上的热功率变为原来的4倍
D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,圆盘转动一圈电阻R的焦耳热变为原来的4倍
6.某空间中存在一个有竖直边界的水平方向的匀强磁场区域,现将一个等腰梯形闭合导线圈从
图示位置垂直于磁场方向匀速向右拉过这个区域,尺寸如图所示,线圈内逆时针方向为感应电流
的正方向。能正确反映该过程线圈中感应电流随时间变化的图像的是
×L×!
B
7.如图所示,水平面内固定足够长的光滑平行金属导轨L1、L2,间距d=0.5m,左端接有电容
C=0.02F的电容器,整个空间存在着垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度B=2T,质量
m=0.06kg的导体棒垂直放置在导轨上,导体棒和导轨的电阻不计。现用一水平向右的恒力
F-0.32N作用于导体棒,使棒从静止开始运动,到达A'处时速度
v=4/s,此时突然将拉力方向变为向左,则之后导体棒向右运
动的最大距离为
A
A.1m
B.2 m
C.3m
D.4m
高二年级月考物理试题第2页(共4页)华中师大一附中 2023—2024 学年度第一学期高二年级 12 月月考
物理试卷
时限: 60 分钟 满分: 100 分
一、选择题: 本题共 10 小题, 每小题 5 分, 共 50 分。在每小题给出的四个选项中, 第 1~7 题只 有一项符合题目要求,第 8~10 题有多项符合题目要求。全部选对的得 5 分,选对但不全的得 3
分,有选错的得 0 分。
1. 在法拉第时代,下列验证“ 由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是
A. 将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路, 然后观察电流表的变化
B. 在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈, 然后观察电流表的变化
C. 将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻
房间去观察电流表的变化
D. 绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间, 观察
电流表的变化
2. 如图所示,闭合圆形导体线圈放置在匀强磁场中,线圈平面与磁场平行,当磁感应强度逐渐
增大时,以下说法正确的是
A. 线圈面积有缩小的倾向
B. 线圈中不会产生感应电流
C. 线圈中产生逆时针方向的感应电流
D. 线圈中产生顺时针方向的感应电流
3. 一学生小组在探究电磁感应现象时, 进行了如下比较实验。用图(a) 所示的缠绕方式, 将漆 包线分别绕在几何尺寸相同的有机玻璃管和金属铝管上,漆包线的两端与电流传感器接通。两管 皆竖直放置, 将一很小的强磁体分别从管的上端由静止释放, 在管内下落至管的下端。实验中电
流传感器测得的两管上流过漆包线的电流 I 随时间 t 的变化分别如图(b)和图( c )所示,分析
可知
A. 图( c )是用玻璃管获得的图像
B. 在铝管中下落,小磁体做匀变速运动
高二年级月考物理试题 第 1 页(共 4 页)
C. 在玻璃管中下落,小磁体受到的电磁阻力始终保持不变
D. 用铝管时测得的电流第一个峰到最后一个峰的时间间隔比用玻璃管时的短
4. 如图甲所示,圆形线圈 P 静止在水平桌面上, 其正上方固定一螺线管 Q, P 和 Q 共轴, Q 中
的电流 i 随时间 t 变化的规律如图乙所示,取甲图中电流方向为正方向, P 所受的重力为 G,桌
面对 P 的支持力为 FN ,则
A. 在 t1 时刻, FN>G, P 中有顺时针方向感应电流
B. 在 t2 时刻, FN =G, P 中有顺时针方向感应电流
C. 在 t3 时刻, FN =G, P 中有顺时针方向感应电流
D. 在 t4 时刻, FN>G, P 中无感应电流
5. 法拉第圆盘发电机的示意图如图所示. 铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片 P、 Q 分别与圆 盘的边缘和铜轴接触. 圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场 B 中. 圆盘匀速旋转时,关于流过电
阻 R 的电流,下列说法正确的是
A. 若从上向下看,圆盘顺时针转动,则电流沿 b 到 a 的方向流动
B. 若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向可能
发生变化
C. 若圆盘转动的角速度变为原来的 2 倍, 电流在电阻 R 上的热功率变为原来的 4 倍
D. 若圆盘转动的角速度变为原来的 2 倍, 圆盘转动一 圈电阻 R 的焦耳热变为原来的 4 倍
6. 某空间中存在一个有竖直边界的水平方向的匀强磁场区域,现将一个等腰梯形闭合导线圈从 图示位置垂直于磁场方向匀速向右拉过这个区域,尺寸如图所示, 线圈内逆时针方向为感应电流
的正方向。 能正确反映该过程线圈中感应电流随时间变化的图像的是
7. 如图所示, 水平面内固定足够长的光滑平行金属导轨 L1、 L2, 间距 d=0.5 m, 左端接有电容 C=0.02 F 的电容器,整个空间存在着垂直于导轨平面向下的匀强磁场, 磁感应强度 B=2 T, 质量 m=0.06 kg 的导体棒垂直放置在导轨上, 导体棒和导轨的电阻不计。 现用一水平向右的恒力
F=0.32 N 作用于导体棒,使棒从静止开始运动, 到达 A'处时速度
v=4 m/s, 此时突然将拉力方向变为向左, 则之后导体棒向右运
动的最大距离为
A. 1 m B. 2 m C. 3 m D. 4 m
高二年级月考物理试题 第 2 页(共 4 页)
(
R
2
) (
R
1
)
8. 如图所示,电阻不计的平行长直金属导轨水平放置,间距 L =1m。导轨 左右端分别接有阻值 R1=R2 =4 Ω 的电阻。电阻r=2Ω 的导体棒 MN 垂直放 置在导轨上, 且接触良好, 导轨所在区域内有方向竖直向下的匀强磁场, 大 小为 B= 2 T。在外力作用下棒沿导轨向左以速度 v =2 m/s 做匀速直线运动, 外力的功率为 P、 MN 两端的电势差为 UMN ,则以下说法正确的是
A. UMN = 4 V B. UMN = 2 V
M
N
C. P=16 W D. P=4 W
9. 如图所示, abcd 为水平放置的“ 匚”形光滑金属导轨, 间距为 l,导轨间有垂直于导轨平面的匀 强磁场, 磁感应强度大小为 B,导轨电阻不计。 已知金属杆 MN 倾斜放置, 与导轨成 θ 角, 单位 长度的电阻为 r ,保持金属杆以速度 v 沿平行于 cd 的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良
好), 则
A. 电路中感应电动势的大小为Blv
B. 电路中感应电流的大小为 Bv
r
C. 金属杆所受安培力的大小为 B2 lv
r
D. 金属杆的热功率为 B2 lv2
rsinθ
10. 如图所示,水平面内的两根光滑导轨平行放置, 左侧连接阻值为 R1 的定值电阻,匀强磁场 方向竖直向下, 一导体棒质量为 m ,电阻为 r ,以初速度 v0 从图示位置沿着导轨向右滑动, 滑动 的最远距离为 s。 棒与导轨始终接触良好,其他电阻不计。当棒以初速度 v0 从图示位置向右滑动
到 处时,下列判断正确的是
(
v
0
3
)A. 棒的速度为
B. 棒的速度为
C. 电阻 R1 的热功率为
(
s
) (
处的过程,回路产生的热量为
)D. 棒以初速度 v0 从图示位置向右滑动到
;
二、非选择题: 本题共 3 小题, 50 分。
11. (本题满分 15 分)
某电学实验兴趣小组结合物理课本上的多用电表结构示意图及实
验室现有器材,设计了如图所示的电路, 整个电路装置既可以当 1mA
和 10mA 的电流表使用, 也可以当作两个倍率的欧姆电表使用。 他们
使用到的器材有:
电源 E(电动势 E=1.5V,内阻忽略不计);
定值电阻 R1, R2
电流表 G(量程为 Ig = 100 A,内阻 Rg = 990Ω)
高二年级月考物理试题 第 3 页(共 4 页)
滑动变阻器 R(最大阻值为1500Ω )
单刀双掷开关 S1、 S2
(1) 按照多用电表的构造和原理,接线柱 C 端应该接 表笔(选填“红”或“黑”);
(2) 当单刀双掷开关 S1 拨到 B 端可作为电流表使用, S2 拨到 1 端时, 此时装置可作为 mA(选填“1”或“10”) 量程的电流表;
(3)将单刀双掷开关 S1 拨到 A 端可作为欧姆表使用, 若 S2 拨到 2 端,此时作为欧姆挡×100 倍率,则将 S2 拨到 1 端时的倍率为 (选填“×10”或“×1k”);
(4) 电阻 R1= Ω ; 电阻 R2= Ω。
12. (本题满分 16 分)
如图甲所示, 虚线 MN 左、 右两侧的空间均存在与纸面垂直的匀强磁场, 右侧匀强磁场的 方向垂直纸面向外,磁感应强度大小恒为 B0 ;左侧匀强磁场的磁感应强度 B 随时间 t 变化的规 律如图乙所示, 规定垂直纸面向外为磁场的正方向。一硬质细导线的电阻率为 ρ、横截面积为 s,
将该导线做成半径为 r 的圆环固定在纸面内,
圆心 O 在 MN 上。 求:
(1) t = 时,圆环受到的安培力;
(2) 在0~ 3t0 内,通过圆环的电荷量。
2
13.(本题满分 19 分)
如图, 质量为 m 、电阻为 R0 的均匀金属棒 ab 垂直架在水平面甲内间距为 2L 的两光滑金属 导轨的右边缘处。下方的导轨由光滑圆弧导轨与处于水平面乙的光滑水平导轨平滑连接而成(即 图中半径 OM 和 O′P 竖直),圆弧导轨半径为 R、对应圆心角为 60°、间距为 2L,水平导轨间距 分别为 2L 和 L。 质量也为 m 、电阻也为 R0 的均匀金属棒 cd 垂直架在间距为 L 的导轨左端。导 轨 MM′与 PP′、 NN′与 QQ′均足够长,所有导轨的电阻都不计。电源电动势为 E、内阻不计。所 有导轨的水平部分均有竖直方向的、磁感应强度为 B 的匀强磁场, 圆弧部分和其他部分无磁场。 闭合开关 S,金属棒 ab 迅即获得水平向右的速度(未知, 记为 v0 )做平抛运动, 并在高度降低
2R 时恰好沿圆弧轨道上端的切线方向落在圆弧轨道上端,接着沿圆弧轨道下滑。 已知重力加速
度为 g, 求:
(1) 空间匀强磁场的方向;
(2) 棒 ab 做平抛运动的初速度 v0;
(3)通过电源 E 某截面的电荷量 q;
(4)从金属棒 ab 刚落到圆弧轨道上端起至开始匀速运动止, 这一过程中棒 ab 和棒 cd 组成
的系统损失的机械能ΔE。
高二年级月考物理试题 第 4 页(共 4 页)华中师大一附中2023—2024学年度第一学期高二年级12月月考
物理试卷参考答案
一、选择题:本题共10小题,每小题5分,共50分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.D 2.B 3.A 4.C 5.C 6.B 7.B 8.BD 9.AC 10.ACD
二、非选择题:本题共3小题,共50分。
11.(1)黑 (2)10 (3)×10 (4)11 99
12. (16分)解:
由法拉第电磁感应定律,圆环中产生的感应电动势为:,其中
由图乙可知:

时,圆环受到的安培力为
联立解的:,方向垂直于MN向左
(2)通过圆环的电荷量
又:
得:
在内,圆环磁通量的变化量为
联立解得:
13. (19分)解:
(1)闭合开关,电流由b到a,而ab受到的安培力向右,故磁场方向竖直向下。
(2)平抛过程,在竖直方向:,

(3)闭合开关,对ab棒,由动量定理
又:
得:
(4)ab棒平抛的末速度为v,
有:
ab棒下滑至水平面乙时速度为v1
有:
得:
ab棒滑上水平导轨的速度仍为v1,设ab和cd最终稳定的速度分别为和
从ab棒滑上水平导轨到两棒稳定,由动量定理,
对ab棒:
对cd棒:
稳定时,回路电动势为零
有:
联立解得:
ab棒和cd棒组成的系统损失的机械能为:
解得:

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