北京市第九十六中学2022-2023高二下学期3月第一次月考物理试题（答案）

北京市第九十六中学2022-2023学年高二下学期3月第一次月考
物理 2023.3.28
第一部分（选择题共42分）
选择题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
如图，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，MN中产生的感应电动势为E1，若磁感应强度增为2B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2。则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比E1∶E2分别为
A．c→a，2∶1 B．a→c，2∶1
C．a→c，1∶2 D．c→a，1∶2
如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度B随时间均匀增大。两圆环半径之比为2:1，圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb。不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是
A．Ea∶Eb=4:1，感应电流均沿逆时针方向
B．Ea∶Eb=4:1，感应电流均沿顺时针方向
C．Ea∶Eb=2:1，感应电流均沿逆时针方向
D．Ea∶Eb=2:1，感应电流均沿顺时针方向
(
—
+
—
+
A
B
P
0
5
5
+
)如图所示，将带铁芯的线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两个接线柱连接到灵敏电流计上，把线圈A静置于线圈B的内部。下列判断正确的是
A．开关闭合，向右移动滑动变阻器滑片的过程中，电流计指针不偏转
B．开关闭合，向上拔出线圈A的过程中，线圈B将排斥线圈A
C．开关闭合瞬间，电流计指针不偏转
D．开关闭合瞬间，电流计指针会偏转
如图所示，一根长1m左右的空心铝管竖直放置，把一枚磁性比较强的小圆柱形永磁体从铝管上端放入管口，圆柱直径略小于铝管的内径。让磁体从管口处由静止下落，磁体在管内运动时，没有跟铝管内壁发生摩擦。有关磁体在铝管中下落的过程，下列说法可能正确的是
A．磁体做自由落体运动
B．磁体受到铝管中涡流的作用力方向先向上后向下
C．磁体受到铝管中涡流的作用力方向一直向上
D．磁体的机械能守恒
如图所示，两个很轻的铝环a、b，环a闭合，环b不闭合，a、b环都固定在一根可以绕O点自由转动的水平细杆上，此时整个装置静止。下列选项正确的是
(
a
b
N
S
O
)A．条形磁铁N极垂直环a靠近a，环a将靠近磁铁
B．条形磁铁S极垂直环a远离a，环a将不动
C．条形磁铁N极垂直环b靠近b，环b将靠近磁铁
D．条形磁铁S极垂直环a靠近a，环a将远离磁铁
(
甲
乙
i
t
O
T
)
某实验装置如图甲所示，在铁芯P上绕着两个线圈A和B，如果线圈A中电流i与时间t的关系如图乙所示。 在这段时间内，线圈B中感应电流i′的图像可能为
(
i
′
t
O
T
A
i
′
t
O
T
B
i
′
t
O
T
C
i
′
t
O
T
D
)
为演示断电自感现象，用小灯泡、带铁芯的电感线圈L和定值电阻R等元件组成如图甲所示的电路。闭合开关待电路稳定后，电路中两支路的电流分别为I1和I2。图乙反映断开开关前后的一小段时间内电路中的电流随时间变化的关系。断开开关后
A．小灯泡所在支路的电流如曲线a所示
B．自感线圈所在支路的电流如曲线b所示
C．小灯泡先突然变亮再逐渐熄灭
D．小灯泡逐渐变暗直至熄灭
(
图1
图2
)如图1所示，100匝的线圈（图中只画了2 匝）两端A、B与一个理想电压表相连。线圈内有指向纸内方向的匀强磁场，线圈中的磁通量在按图2所示规律变化。下列说法正确的是
A．A端应接电压表正接线柱，电压表的示数为150V
B．A端应接电压表正接线柱，电压表的示数为50.0V
C．B端应接电压表正接线柱，电压表的示数为150V
D．B端应接电压表正接线柱，电压表的示数为50.0V
(
a
b
B
d
c
O
O
′
ω
)如图所示，一单匝正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′观察，线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈边长为L，电阻为R，转动的角速度为ω。当线圈转至图示位置时
A．线圈中感应电流的方向为abcda
B．线圈中感应电流的大小为B2L2ω/R
C．穿过线圈的磁通量为BL2
D．穿过线圈磁通量的变化率为BL2ω
如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有R=55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2:1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是
A．原线圈的输入功率为 B．电流表的读数为
C．电压表的读数为 D．副线圈输出交流电的周期为50s
如图所示，理想变压器原线圈接在的交流电源上， 副线圈接三个阻值相同的电阻R，不计电表内电阻影响。闭合开关S后
A. 电流表A2的示数减小
B. 电压表V1的示数减小
C. 电压表V2的示数不变
D. 电流表A1的示数不变
把电阻R，电感线圈L、电容器C并联，三个支路中分别接有一灯泡。接入交流电源后，三盏灯亮度相同。若保持交流电源的电压不变，使交变电流的频率增大，则
(
L
2
L
1
L
3
L
C
R
)A．与线圈L连接的灯泡L1将变暗
B．与电容器C连接的灯泡L2将变暗
C．与电阻R连接的灯泡L3将变暗
D．三盏灯泡的亮度都不会改变
某农村水力发电站的发电机的输出电压稳定，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器，经降低电压后，再用线路接到各用户，设两变压器都是理想变压器，那么在用电高峰期，白炽灯不够亮，但用电总功率增加，这时
A．升压变压器的副线圈的电压变大
B．高压输电线路的电压损失变大
C．降压变压器的副线圈上的电压变大
D．升压变压器的原线圈的电压变大
如图甲所示，匀强磁场中有一面积为S、电阻为R的单匝金属圆环，磁场方向垂直于圆环平面竖直向上。图乙为该磁场的磁感应强度B随时间t变化的图像，曲线上P点坐标为（t0，B0）， P点的切线在B轴的截距为B 1，由以上信息可知
① t=t0时，圆环中感应电动势的大小
② t=t0时，圆环中感应电流的方向
③ 0～t0内，通过圆环某截面的电量
④ 0～t0内，圆环所产生的焦耳热
A．①②③④ B．①②③
C．②③④ D．①④
第二部分（非选择题共58分）
(
R
v
a
c
b
d
)水平放置的平行金属导轨，相距为L，左端电阻为R，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于导轨平面，质量为m的导体棒ab垂直导轨放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导体棒的电阻r，导轨的电阻可忽略不计。当ab棒以v的速度水平向右匀速滑动时，
（1）根据法拉第电磁感应定律推导动生电动势E=BLv
（2）回路中的电流的大小和方向；
（3）维持ab棒匀速运动的水平外力F作功的功率大小；
(
B
M
N
Q
P
v
l
2
l
)如图所示，用质量为m、电阻为R的均匀导线做成边长为l的单匝正方形线框MNPQ，线框每一边的电阻都相等。将线框置于光滑绝缘的水平面上。在线框的右侧存在竖直方向的有界匀强磁场，磁场边界间的距离为2l，磁感应强度为B。在垂直MN边的水平拉力作用下，线框以垂直磁场边界的速度v匀速穿过磁场。在运动过程中线框平面水平，且MN边与磁场的边界平行。求
（1）线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程所用时间t1；
（2）线框进入磁场过程中通过导体横截面的电量。
（3）线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程时，M、N两点间的电势差UMN随运动时间的变化图像；
(
U
MN
t
O
)
(
R
F
)一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距为L，电阻为R，有一质量为m导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，导体杆的电阻r，轨道的电阻可忽略不计，整个装置处于磁感强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下。现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之做加速度为a的匀加速运动，求
（1）外力F随作用时间t的变化表达式
（2）描绘外力F随作用时间t的变化函数图像；
（3）求0~t0时间内，外力F对杆的冲量大小；
(
F
t
O
)
如图为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，转动周期为6.28×10-2s，线圈的匝数n＝100、电阻r＝10，面积S＝0.1m2。线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R＝90 ，与R并联的交流电压表为理想电表。磁场的磁感应强度为0.2T。(取3.14)求
(
V
R
)（1）从图示位置开始计时，发电机产生的电动势的表达式；
（2）电路中交流电压表的示数（保留1位小数）。
（3）线圈转动1分钟时间内，电阻R上产生的热。
(
焊缝
待焊接工件
线圈
接高频电源
)下图是高频焊接的原理示意图。将待焊接的金属工件放在导线做成的线圈内。线圈中通以高频的交变电流。已知待焊接的圆形金属工件半径r=0.10m。焊接时，线圈通电后产生垂直于工件所在平面的变化磁场。磁场的磁感应强度的变化率为1000πsinωt（T/s）。焊接处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的99倍。工件非焊接部分每单位长度上的电阻R0=10-3π（Ωm-1）。缝非常狭窄。求（取π2=10，不计温度变化对电阻的影响。）
（1）工件感应产生的电动势的表达式；
（2）工件的总电阻。
（3）焊接过程中，工件产生的热功率。
参考答案
1-14 CBDCD BCBDB AABB
15.(11分)
（1）(3分)
（2）；，方向沿badcb方向；(4分)
（3）；；(4分)
16.(11分)
(
U
MN
t
O
)（1）(3分)
（2）；(4分)
（3）如图；(4分)
17.(12分)
(
F
t
O
)（1），，；
，
(5分)
（2）如图；(3分)
（3）F-t图像与横轴围成的面积表示外力F的冲量；；(4分)
18.(12分)
（1） (4分)
（2）；；(4分)
（3）；(4分)
19.(12分)
（1）， (4分)
（2）；(4分)
（3），；(4分)

北京市第九十六中学2022-2023高二下学期3月第一次月考物理试题（答案）