江蘇省無(wú)錫市重點(diǎn)中學(xué)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期10月測(cè)試二物理試卷（含解析）

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物理試卷

時(shí)間：75分鐘滿分：100分

一、單項(xiàng)選擇題：本題共11小題，每小題4分，共44分，每題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意.

1．如圖甲所示為“海影號(hào)”電磁推進(jìn)實(shí)驗(yàn)艦艇，艦艇下部的大洞使海水前后貫通。艦艇沿海平面截面圖如圖乙所示，其與海水接觸的兩側(cè)壁M和N分別連接艦艇內(nèi)電源的正極和負(fù)極，使得M、N間海水內(nèi)電流方向?yàn)?，此時(shí)加一定方向的磁場(chǎng)，可使得M、N間海水受到向左的磁場(chǎng)力作用而被推出，艦艇因此獲得前進(jìn)的動(dòng)力，則所加磁場(chǎng)的方向應(yīng)為（）

A．水平向左

B．水平向右

C．垂直紙面向外

D．垂直紙面向里

2．如圖所示，航天飛機(jī)在軌運(yùn)行時(shí)釋放一顆繩系衛(wèi)星，二者用電纜繩連接，當(dāng)航天飛機(jī)連同衛(wèi)星在軌運(yùn)行時(shí)，二者間的電纜就會(huì)與地磁場(chǎng)作用從而產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象。忽略地磁偏角的影響，下列說(shuō)法大致正確的是（）

A．赤道上空，地磁場(chǎng)的方向從北向南

B．航天飛機(jī)沿經(jīng)線從南往北運(yùn)行時(shí)，B端的電勢(shì)高于A端電勢(shì)

C．航天飛機(jī)在赤道上空從東往西運(yùn)行時(shí)，A端的電勢(shì)高于B端電勢(shì)

D．航天飛機(jī)在赤道上空從西往東運(yùn)行時(shí)，A端的電勢(shì)高于B端電勢(shì)

3.如圖所示，兩條相距L的平行虛線間存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。現(xiàn)將一個(gè)上底為L(zhǎng)、下底為3L、高為2L的等腰梯形閉合線圈，從圖示位置以垂直于磁場(chǎng)邊界的速度向右勻速穿過(guò)磁場(chǎng)，取逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流為正，則該過(guò)程線圈中感應(yīng)電流i隨位移x變化的圖像是()

4．如圖甲為電動(dòng)汽車無(wú)線充電原理圖，M為受電線圈，N為送電線圈。圖乙為受電線圈M的示意圖，磁場(chǎng)平行于線圈軸線方向穿過(guò)線圈。下列說(shuō)法正確的是（）

當(dāng)線圈N中電流隨時(shí)間均勻變小時(shí)，a、b兩端產(chǎn)生的電壓逐漸減小

B．當(dāng)線圈N中電流隨時(shí)間均勻變大時(shí)，a、b兩端產(chǎn)生恒定電壓，且a端電勢(shì)高于b端電勢(shì)

C．當(dāng)線圈N中電流恒定時(shí)，a、b兩端產(chǎn)生恒定電壓

D．當(dāng)線圈N中電流為正弦交流電且電流為零時(shí)，a、b兩端電壓為零

5.電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，磁體附近的金屬弦被磁化，因此弦振動(dòng)時(shí)，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音。下列說(shuō)法正確的是()

A．把線圈中的磁鐵取走，電吉他不能正常工作

B．電吉他中電拾音器工作時(shí)利用了電流磁效應(yīng)

C．弦振動(dòng)過(guò)程中，線圈中的電流方向不發(fā)生改變

D．減少線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

6.如圖所示，將一鋁環(huán)放在表面絕緣的臺(tái)秤上，半徑為R。整個(gè)裝置處于方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。ǎ┚鶆虼艌?chǎng)中。則從時(shí)刻開始，下列說(shuō)法正確的是（）

A．從上向下看，鋁環(huán)中的感應(yīng)電流為順時(shí)針方向

B．鋁環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為

C．臺(tái)秤的讀數(shù)會(huì)隨時(shí)間推移而增大

D．鋁環(huán)有縮小的趨勢(shì)

7.如圖所示，兩個(gè)相同的燈泡a、b和電阻不計(jì)的線圈L(有鐵芯)與電源E連接，下列說(shuō)法正確的是()

A．S閉合，a燈立即發(fā)光，之后逐漸變暗并熄滅

B．S閉合瞬間，a燈發(fā)光，b燈不發(fā)光

C．S斷開，b燈“閃”一下后熄滅

D．S斷開瞬間，a燈左端的電勢(shì)高于右端電勢(shì)

8．如圖甲為某種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的原理圖，發(fā)電機(jī)的線圈固定，磁體在葉片驅(qū)動(dòng)下繞線圈對(duì)稱軸轉(zhuǎn)動(dòng)。已知磁體間的磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，正方形線圈的匝數(shù)為、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω，某時(shí)刻開始外接電路的電流i隨時(shí)間變化的圖像如圖乙，則（）

A．圖示位置，線圈的磁通量為

B．圖示位置，線圈中的電流方向不發(fā)生改變

C．從圖示位置開始計(jì)時(shí)，線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為

D．從圖示位置開始逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)30°時(shí)，MN邊受安培力大小為

9.如圖所示，水平的平行虛線間距為d，中間有沿水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一個(gè)阻值為的正方形金屬線圈邊長(zhǎng)，線圈質(zhì)量為m，線圈在磁場(chǎng)上方某一高度處由靜止釋放，保持線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，其下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)和剛穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度相等，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為，則（）

A．線圈進(jìn)，出磁場(chǎng)過(guò)程中感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針方向

B．線圈下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度最小

C．線圈在進(jìn)入磁場(chǎng)和穿出磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱之和為mg(d+l)

D．線圈在進(jìn)入磁場(chǎng)和穿出磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱之和為2mgd

10.如圖所示，固定的豎直光滑U形金屬導(dǎo)軌，間距為L(zhǎng)，上端接有阻值為R的電阻，處在方向水平且垂直于導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒與勁度系數(shù)為k的固定絕緣輕彈簧相連且放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。初始時(shí)刻，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，其伸長(zhǎng)量為x1＝，此時(shí)導(dǎo)體棒具有豎直向上的初速度v0，在沿導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。則下列說(shuō)法正確的是()

A．初始時(shí)刻導(dǎo)體棒受到的安培力大小為

B．初始時(shí)刻導(dǎo)體棒加速度的大小為

C．棒第一次速度為零時(shí)，克服彈簧彈力和克服重力做功之和小于

D．從導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)到最終靜止的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為

11.如圖所示，兩條相距d的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，其右端接一阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的金屬桿靜置在導(dǎo)軌上，其左側(cè)的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域MNPQ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下，將該磁場(chǎng)區(qū)域以速度v0勻速地向右掃過(guò)電阻為R的金屬桿，金屬桿與導(dǎo)軌間滑動(dòng)摩擦力大小為f，桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，則下列說(shuō)法正確的是（）

A．MN剛掃過(guò)金屬桿時(shí)，流經(jīng)R的電流從上到下

B．MN剛掃過(guò)金屬桿時(shí)，電阻R的電功率為；

C．若磁場(chǎng)足夠?qū)?，桿可能達(dá)到的最大速度。

D．若磁場(chǎng)足夠?qū)?，桿中的最小電流為0

二、非選擇題：共5題，共56分，其中第13題～第16題解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計(jì)算時(shí)，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.

12.某同學(xué)在做探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，她選擇了一個(gè)靈敏電流計(jì)G，在沒有電流通過(guò)靈敏電流計(jì)的情況下，電流計(jì)的指針恰好指在刻度盤上都。她先將靈敏電流計(jì)G連接在圖甲所示的電路中，電流計(jì)的指針如圖甲所示。

（1）為了探究電磁感應(yīng)規(guī)律，該同學(xué)將靈敏電流計(jì)G與一螺線管串聯(lián)，如圖乙所示。通過(guò)分析可知圖乙中的條形磁鐵的運(yùn)動(dòng)情況是_____________（填“向上拔出”或“向下插入”）。

（2）該同學(xué)按丙圖連接好儀器后開始實(shí)驗(yàn)探究。下列說(shuō)法正確的是___________。

A．開關(guān)閉合后，線圈A插入線圈B中或從線圈B中拔出，都會(huì)引起電表的指針偏轉(zhuǎn)

B．線圈A插入線圈B中后，在開關(guān)閉合和斷開的瞬間，電表的指針均不會(huì)偏轉(zhuǎn)

C．開關(guān)閉合后，滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速滑動(dòng)，會(huì)使電表的指針靜止在上都零刻度

D．開關(guān)閉合后，只要移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，電表的指針一定會(huì)偏轉(zhuǎn)

（3）該同學(xué)又把一銅線圈水平固定在鐵架臺(tái)上，其兩端連接在電流傳感器上，能得到該銅線圈中的電流隨時(shí)間變化的圖線。兩次實(shí)驗(yàn)中分別得到了如圖丁、戊所示的電流隨時(shí)間變化的圖線（兩次用同一條形磁鐵，在距離銅線圈上端不同高度處，由靜止沿銅線圈軸線豎直下落，始終保持直立姿態(tài)，且所受空氣阻力可忽略不計(jì)）。根據(jù)此實(shí)驗(yàn)的操作，下列說(shuō)法正確的是__________。

A．在磁鐵穿過(guò)線圈的過(guò)程中，兩次線圈內(nèi)磁通量的變化量相同

B．條形磁鐵距離銅線圈上端的高度越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流峰值越大

C．兩次實(shí)驗(yàn)中，線圈內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱相同

D．磁體所受的磁場(chǎng)力都是先向上后向下

13．如圖1所示，一個(gè)圓形的單匝線圈，線圈面積，線圈的電阻，線圈外接一個(gè)阻值的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖2所示，求：

（1）t=0.2s時(shí)流過(guò)電阻R的電流大小和方向；

（2）0~0.6s整個(gè)電路中產(chǎn)生的熱量。

14．如圖所示，圓盤半徑d=1m，轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖所示，圓盤處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，左邊有兩條傾角，間距L=0.5m的光滑平行傾斜導(dǎo)軌，導(dǎo)軌處有豎直向上大小為B2=2T勻強(qiáng)磁場(chǎng)，用導(dǎo)線把兩導(dǎo)軌分別與圓盤發(fā)電機(jī)中心和邊緣的電刷連接，圓盤邊緣和圓心之間的電阻r=1Ω。g取10m/s2，，，其余電阻不計(jì)。求：

（1）若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大??；

（2）若在傾斜導(dǎo)軌上水平放一根長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.5m，質(zhì)量、電阻的導(dǎo)體棒。欲使導(dǎo)體棒能靜止在傾斜導(dǎo)軌上，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度多大？

15.如圖甲所示，一電阻不計(jì)且足夠長(zhǎng)的固定光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距L＝0.8m，其下端接有阻值R＝2Ω的電阻，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝30°.整個(gè)裝置處于方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．一質(zhì)量m＝0.2kg、阻值r＝1Ω的金屬棒垂直導(dǎo)軌放置并用絕緣細(xì)線通過(guò)光滑的定滑輪與質(zhì)量M＝0.8kg的重物相連，左端細(xì)線連接金屬棒中點(diǎn)且沿NM方向．棒由靜止釋放后，沿NM方向位移x與時(shí)間t之間的關(guān)系如圖乙所示，其中ab為直線．已知棒在0～0.3s內(nèi)通過(guò)的電荷量是0.3～0.4s內(nèi)通過(guò)電荷量的2倍，取g＝10m/s2，求：

(1)剛釋放時(shí)導(dǎo)體棒的加速度a；

(2)0～0.3s內(nèi)棒通過(guò)的位移x1的大小；

(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和整個(gè)回路在0～0.4s內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q.

16．如圖所示，足夠長(zhǎng)的傾角θ=37°平行金屬導(dǎo)軌間距L=1m，在水平虛線的上方導(dǎo)軌光滑，且有垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1，水平虛線下方導(dǎo)軌粗糙，且有平行于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2，且B1=B2=1T。質(zhì)量均為m=0.1kg，電阻均為R=1Ω的導(dǎo)體棒ab、cd垂直放置在導(dǎo)軌上，開始時(shí)給兩導(dǎo)體棒施加約束力使它們靜止在斜面上，現(xiàn)給ab棒施加沿斜面向上的拉力F，同時(shí)撤去對(duì)兩導(dǎo)體棒的約束力，使ab沿斜面向上以a=1m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，cd棒沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好。已知導(dǎo)軌和cd棒之間的摩擦因數(shù)為0.5，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，g=10m/s2，sin37°=0.6；cos37°=0.8，求:

（1）當(dāng)cd棒向下運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到最大時(shí),ab棒此時(shí)受到的拉力大小和速度大??；

（2）當(dāng)回路中的瞬時(shí)電功率為2W時(shí)，在此過(guò)程中，通過(guò)ab棒橫截面的電量；

（3）已知當(dāng)cd棒速度最大時(shí)，拉力F做功0.3J，求ab棒上產(chǎn)生的焦耳熱。無(wú)錫市重點(diǎn)中學(xué)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期10月測(cè)試(二）

物理試卷答案解析

時(shí)間：75分鐘滿分：100分命題：校核：

一、單項(xiàng)選擇題：本題共11小題，每小題4分，共44分，每題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意.

1．如圖甲所示為“海影號(hào)”電磁推進(jìn)實(shí)驗(yàn)艦艇，艦艇下部的大洞使海水前后貫通。艦艇沿海平面截面圖如圖乙所示，其與海水接觸的兩側(cè)壁M和N分別連接艦艇內(nèi)電源的正極和負(fù)極，使得M、N間海水內(nèi)電流方向?yàn)?，此時(shí)加一定方向的磁場(chǎng)，可使得M、N間海水受到向左的磁場(chǎng)力作用而被推出，艦艇因此獲得前進(jìn)的動(dòng)力，則所加磁場(chǎng)的方向應(yīng)為（）

A．水平向左

B．水平向右

C．垂直紙面向外

D．垂直紙面向里

1、【答案】C【詳解】根據(jù)題意可知，艦艇向右前進(jìn)，則海水受到向左的安培力，由左手定則可知，所加磁場(chǎng)的方向應(yīng)為垂直紙面向外。

2．如圖所示，航天飛機(jī)在軌運(yùn)行時(shí)釋放一顆繩系衛(wèi)星，二者用電纜繩連接，當(dāng)航天飛機(jī)連同衛(wèi)星在軌運(yùn)行時(shí)，二者間的電纜就會(huì)與地磁場(chǎng)作用從而產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象。忽略地磁偏角的影響，下列說(shuō)法大致正確的是（）

A．赤道上空，地磁場(chǎng)的方向從北向南

B．航天飛機(jī)沿經(jīng)線從南往北運(yùn)行時(shí)，B端的電勢(shì)高于A端電勢(shì)

C．航天飛機(jī)在赤道上空從東往西運(yùn)行時(shí)，A端的電勢(shì)高于B端電勢(shì)

D．航天飛機(jī)在赤道上空從西往東運(yùn)行時(shí)，A端的電勢(shì)高于B端電勢(shì)

【答案】D

A．赤道上空地磁場(chǎng)方向由南向北，故A錯(cuò)誤；

B．，若南北方向走，電纜與磁感線不切割，不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，AB兩端電勢(shì)相等，故B錯(cuò)誤；

C．若從東往西走，根據(jù)右手定則，可知A端電勢(shì)低于B端電勢(shì)，故C錯(cuò)誤；

D．航天飛機(jī)在赤道上空從西往東走，根據(jù)右手定則，判斷出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向指向A端，故A端電勢(shì)高于B端電勢(shì)；故D正確。

3.如圖所示，兩條相距L的平行虛線間存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里?，F(xiàn)將一個(gè)上底為L(zhǎng)、下底為3L、高為2L的等腰梯形閉合線圈，從圖示位置以垂直于磁場(chǎng)邊界的速度向右勻速穿過(guò)磁場(chǎng)，取逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流為正，則該過(guò)程線圈中感應(yīng)電流i隨位移x變化的圖像是()

答案A

解析設(shè)線圈兩腰與運(yùn)動(dòng)方向夾角為θ，由幾何關(guān)系知tanθ＝＝。0≤x≤L過(guò)程，由右手定則知，線圈中的感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向，故感應(yīng)電流為正，線圈對(duì)磁場(chǎng)的有效切割長(zhǎng)度為l1＝L＋2xtanθ＝L＋x，感應(yīng)電流大小為i1＝＝x＋，即感應(yīng)電流大小與位移成線性關(guān)系，且≤i1≤；L<x≤2L過(guò)程，由右手定則知，線圈中的感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向，故感應(yīng)電流為正，線圈對(duì)磁場(chǎng)的有效切割長(zhǎng)度為l2＝2Ltanθ＝L，感應(yīng)電流大小為i2＝＝，保持不變；2L<x≤3L過(guò)程，由右手定則知，線圈中的感應(yīng)電流為順時(shí)針方向，故感應(yīng)電流為負(fù)，線圈對(duì)磁場(chǎng)的有效切割長(zhǎng)度為l3＝3L－2(3L－x)tanθ＝x，感應(yīng)電流大小為i3＝＝x，即感應(yīng)電流大小與位移成線性關(guān)系，且<i≤。故選A。

4．如圖甲為電動(dòng)汽車無(wú)線充電原理圖，M為受電線圈，N為送電線圈。圖乙為受電線圈M的示意圖，磁場(chǎng)平行于線圈軸線方向穿過(guò)線圈。下列說(shuō)法正確的是（）

當(dāng)線圈N中電流隨時(shí)間均勻變小時(shí)，a、b兩端產(chǎn)生的電壓逐漸減小

B．當(dāng)線圈N中電流隨時(shí)間均勻變大時(shí)，a、b兩端產(chǎn)生恒定電壓，且a端電勢(shì)高于b端電勢(shì)

C．當(dāng)線圈N中電流恒定時(shí)，a、b兩端產(chǎn)生恒定電壓

D．當(dāng)線圈N中電流為正弦交流電且電流為零時(shí)，a、b兩端電壓為零

4.【答案】B【詳解】A．當(dāng)線圈N中電流隨時(shí)間均勻變小時(shí)，線圈M中的磁通量均勻變小，a、b兩端產(chǎn)生恒定電壓，A錯(cuò)誤；

B．當(dāng)線圈N中電流隨時(shí)間均勻變大時(shí)，線圈M中的磁通量均勻變大，a、b兩端產(chǎn)生恒定電壓，根據(jù)右手螺旋定則，線圈中的電流由b指向a；所以電勢(shì)a高于b，B正確；

C．當(dāng)線圈N中電流恒定時(shí)，產(chǎn)生的磁場(chǎng)不變化，受電線圈M中的磁通量沒有發(fā)生變化，故a、b兩端無(wú)電壓，C錯(cuò)誤；

D．當(dāng)線圈N中電流為正弦交流電且電流為零時(shí)，此刻磁通量的變化率最大，所以a、b兩端電壓最大，D錯(cuò)誤。

故選B。

5.電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，磁體附近的金屬弦被磁化，因此弦振動(dòng)時(shí)，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音。下列說(shuō)法正確的是()

A．把線圈中的磁鐵取走，電吉他不能正常工作

B．電吉他中電拾音器工作時(shí)利用了電流磁效應(yīng)

C．弦振動(dòng)過(guò)程中，線圈中的電流方向不發(fā)生改變

D．減少線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

答案A

解析電吉他中電拾音器工作時(shí)利用了電磁感應(yīng)原理，取走磁體，則不能磁化金屬弦，所以電吉他不能正常工作，故A正確；B錯(cuò)誤；弦振動(dòng)過(guò)程中，由于弦被磁化，通過(guò)線圈的磁通量的大小不斷變化，則線圈中的電流方向不斷變化，C錯(cuò)誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，增加線圈匝數(shù)才可以增大線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，D錯(cuò)誤。

6.如圖所示，將一鋁環(huán)放在表面絕緣的臺(tái)秤上，半徑為R。整個(gè)裝置處于方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。ǎ┚鶆虼艌?chǎng)中。則從時(shí)刻開始，下列說(shuō)法正確的是（）

A．從上向下看，鋁環(huán)中的感應(yīng)電流為順時(shí)針方向

B．鋁環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為

C．臺(tái)秤的讀數(shù)會(huì)隨時(shí)間推移而增大

D．鋁環(huán)有縮小的趨勢(shì)

5.【答案】D

【解析】

A．根據(jù)楞次定律可知，從上向下看，鋁環(huán)中的感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向，故A錯(cuò)誤；

B．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，鋁環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為

故B錯(cuò)誤；

C．根據(jù)對(duì)稱性以及左手定則可知，圓管所受合安培力為零，臺(tái)秤的讀數(shù)始終不變，故C錯(cuò)誤；

D．根據(jù)楞次定律可知,鋁環(huán)中磁通量在增大，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙磁通量的變化，所以鋁環(huán)有縮小的趨勢(shì)。故D正確。

7.如圖所示，兩個(gè)相同的燈泡a、b和電阻不計(jì)的線圈L(有鐵芯)與電源E連接，下列說(shuō)法正確的是()

A．S閉合，a燈立即發(fā)光，之后逐漸變暗并熄滅

B．S閉合瞬間，a燈發(fā)光，b燈不發(fā)光

C．S斷開，b燈“閃”一下后熄滅

D．S斷開瞬間，a燈左端的電勢(shì)高于右端電勢(shì)

答案A

解析開關(guān)S閉合的瞬間，由于自感電動(dòng)勢(shì)，L相當(dāng)于阻值很大的電阻，所以a、b兩燈同時(shí)發(fā)光；線圈L的電阻可以忽略，隨著自感電動(dòng)勢(shì)的減小，燈a兩端電壓逐漸減小至0，流過(guò)a燈的電流逐漸減小至0，故S閉合，a燈立即發(fā)光，之后逐漸變暗至熄滅，B錯(cuò)誤，A正確。斷開開關(guān)S的瞬間，b燈中的電流突然消失，立即熄滅，故C錯(cuò)誤。斷開開關(guān)S的瞬間，流過(guò)線圈的電流將要減小，產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于電源，自感電流流過(guò)a燈，該電流的方向與流過(guò)線圈L的電流方向相同，所以從右向左流過(guò)燈泡a，可知a燈左端的電勢(shì)低于右端電勢(shì)，故D錯(cuò)誤。

8．如圖甲為某種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的原理圖，發(fā)電機(jī)的線圈固定，磁體在葉片驅(qū)動(dòng)下繞線圈對(duì)稱軸轉(zhuǎn)動(dòng)。已知磁體間的磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，正方形線圈的匝數(shù)為、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω，某時(shí)刻開始外接電路的電流i隨時(shí)間變化的圖像如圖乙，則（）

A．圖示位置，線圈的磁通量為

B．圖示位置，線圈中的電流方向不發(fā)生改變

C．從圖示位置開始計(jì)時(shí)，線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為

D．從圖示位置開始逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)30°時(shí)，MN邊受安培力大小為

5．【答案】C【詳解】A．圖示位置，線圈的磁通量為選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B．圖示位置為中性面，線圈經(jīng)過(guò)該位置時(shí)電流方向會(huì)發(fā)生改變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C．從圖示位置開始計(jì)時(shí)，交流電的表達(dá)式為選項(xiàng)C正確；

D．從圖示位置開始逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)30°時(shí)，線圈內(nèi)的電流為，MN邊受安培力大小為，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

9.如圖所示，水平的平行虛線間距為d，中間有沿水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一個(gè)阻值為的正方形金屬線圈邊長(zhǎng)，線圈質(zhì)量為m，線圈在磁場(chǎng)上方某一高度處由靜止釋放，保持線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，其下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)和剛穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度相等，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為，則（）

A．線圈進(jìn)，出磁場(chǎng)過(guò)程中感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針方向

B．線圈下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度最小

C．線圈在進(jìn)入磁場(chǎng)和穿出磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱之和為mg(d+l)

D．線圈在進(jìn)入磁場(chǎng)和穿出磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱之和為2mgd

【答案】D

【解析】

A．根據(jù)楞次定律可知，線圈進(jìn)磁場(chǎng)過(guò)程中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，線圈出磁場(chǎng)過(guò)程中感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向，A錯(cuò)誤；

B．正方形金屬線圈邊長(zhǎng)，正方形完全進(jìn)入磁場(chǎng)中后，只受重力作用加速，且下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)和剛穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度相等，可知金屬線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中做減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為，則有

即

可知，金屬框在進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中作加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，線圈下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度并非最小，B錯(cuò)誤；

C．D．根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律可知，線圈從下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)到剛穿出磁場(chǎng)過(guò)程中線圈減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為焦耳熱

又因?yàn)槠湎逻吘墑傔M(jìn)入磁場(chǎng)和剛穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度相等，線圈在進(jìn)入磁場(chǎng)和穿出磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱相同，產(chǎn)生的焦耳熱之和為

C錯(cuò)誤。

故選D。

10.如圖所示，固定的豎直光滑U形金屬導(dǎo)軌，間距為L(zhǎng)，上端接有阻值為R的電阻，處在方向水平且垂直于導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒與勁度系數(shù)為k的固定絕緣輕彈簧相連且放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。初始時(shí)刻，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，其伸長(zhǎng)量為x1＝，此時(shí)導(dǎo)體棒具有豎直向上的初速度v0，在沿導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。則下列說(shuō)法正確的是()

A．初始時(shí)刻導(dǎo)體棒受到的安培力大小為

B．初始時(shí)刻導(dǎo)體棒加速度的大小為

C．棒第一次速度為零時(shí)，克服彈簧彈力和克服重力做功之和小于

D．從導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)到最終靜止的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為mv＋

答案C

解析初始時(shí)刻導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E＝BLv0，回路中感應(yīng)電流大小為I＝，導(dǎo)體棒受到的安培力大小為F＝BIL，聯(lián)立得F＝，A錯(cuò)誤；初始時(shí)刻，對(duì)導(dǎo)體棒由牛頓第二定律有mg＋kx1＋F＝ma，解得導(dǎo)體棒的加速度大小a＝2g＋，B錯(cuò)誤；導(dǎo)體棒第一次速度為零時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理有，所以克服彈簧彈力和克服重力做功之和等于，故C正確。導(dǎo)體棒在彈簧彈力作用下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)體棒靜止時(shí)，所受安培力為零，導(dǎo)體棒受到重力和彈簧的彈力而平衡，彈簧彈力的方向豎直向上，彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈簧的壓縮量x2＝＝x1，故導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動(dòng)到最終靜止，彈簧的彈性勢(shì)能不變，由能量守恒定律有＋mg(x1＋x2)＝Q，解得系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量Q＝＋，則R上產(chǎn)生的熱量要小于Q，故D錯(cuò)誤。

11.如圖所示，兩條相距d的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，其右端接一阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的金屬桿靜置在導(dǎo)軌上，其左側(cè)的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域MNPQ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下，將該磁場(chǎng)區(qū)域以速度v0勻速地向右掃過(guò)電阻為R的金屬桿，金屬桿與導(dǎo)軌間滑動(dòng)摩擦力大小為f，桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，則下列說(shuō)法正確的是（）

A．MN剛掃過(guò)金屬桿時(shí)，流經(jīng)R的電流從上到下

B．MN剛掃過(guò)金屬桿時(shí)，電阻R的電功率為；

C．若磁場(chǎng)足夠?qū)?，桿可能達(dá)到的最大速度。

D．若磁場(chǎng)足夠?qū)?，桿中的最小電流為0

解析B當(dāng)MN剛掃過(guò)金屬桿時(shí)，可將磁場(chǎng)視為不動(dòng)，金屬桿向左運(yùn)動(dòng)，則根據(jù)右手定則可知流經(jīng)R的電流由下到上，A錯(cuò)誤；當(dāng)MN剛掃過(guò)金屬桿時(shí)，由法拉第電磁感應(yīng)定律有E＝Bdv0，則回路的電流，電阻R的電功率為P＝I2R＝，B正確；設(shè)金屬桿向右運(yùn)動(dòng)的速度為v，則金屬桿切割磁感線的速度v′＝v0－v感應(yīng)電流為I′安培力為F′＝BI′d隨著金屬桿速度v增大，金屬桿切割磁感線的速度v′逐漸減小，安培力減小，當(dāng)安培力等于摩擦力時(shí)，金屬桿速度達(dá)到最大值，有解得vm＝v0－，方向向右。C錯(cuò)誤；最終桿與磁場(chǎng)存在速度差，回路中感應(yīng)電流不為0，當(dāng)安培力等于摩擦力，即。

二、非選擇題：共5題，共56分，其中第13題～第16題解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計(jì)算時(shí)，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.

12.某同學(xué)在做探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，她選擇了一個(gè)靈敏電流計(jì)G，在沒有電流通過(guò)靈敏電流計(jì)的情況下，電流計(jì)的指針恰好指在刻度盤上都。她先將靈敏電流計(jì)G連接在圖甲所示的電路中，電流計(jì)的指針如圖甲所示。

（1）為了探究電磁感應(yīng)規(guī)律，該同學(xué)將靈敏電流計(jì)G與一螺線管串聯(lián)，如圖乙所示。通過(guò)分析可知圖乙中的條形磁鐵的運(yùn)動(dòng)情況是_____________（填“向上拔出”或“向下插入”）。

（2）該同學(xué)按丙圖連接好儀器后開始實(shí)驗(yàn)探究。下列說(shuō)法正確的是___________。

A．開關(guān)閉合后，線圈A插入線圈B中或從線圈B中拔出，都會(huì)引起電表的指針偏轉(zhuǎn)

B．線圈A插入線圈B中后，在開關(guān)閉合和斷開的瞬間，電表的指針均不會(huì)偏轉(zhuǎn)

C．開關(guān)閉合后，滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速滑動(dòng)，會(huì)使電表的指針靜止在上都零刻度

D．開關(guān)閉合后，只要移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，電表的指針一定會(huì)偏轉(zhuǎn)

（3）該同學(xué)又把一銅線圈水平固定在鐵架臺(tái)上，其兩端連接在電流傳感器上，能得到該銅線圈中的電流隨時(shí)間變化的圖線。兩次實(shí)驗(yàn)中分別得到了如圖丁、戊所示的電流隨時(shí)間變化的圖線（兩次用同一條形磁鐵，在距離銅線圈上端不同高度處，由靜止沿銅線圈軸線豎直下落，始終保持直立姿態(tài)，且所受空氣阻力可忽略不計(jì)）。根據(jù)此實(shí)驗(yàn)的操作，下列說(shuō)法正確的是__________。

A．在磁鐵穿過(guò)線圈的過(guò)程中，兩次線圈內(nèi)磁通量的變化量相同

B．條形磁鐵距離銅線圈上端的高度越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流峰值越大

C．兩次實(shí)驗(yàn)中，線圈內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱相同

D．磁體所受的磁場(chǎng)力都是先向上后向下

12.【答案】(1)向上拔出(2)AD(3)AB

【詳解】（1）[1]要使靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)，可知線圈中感應(yīng)電流的方向時(shí)逆時(shí)針的，由安培定則可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上，條形磁鐵磁場(chǎng)方向向上，根據(jù)楞次定律可知，磁通量減小，條形磁鐵向上拔出。

13．如圖1所示，一個(gè)圓形的單匝線圈，線圈面積，線圈的電阻，線圈外接一個(gè)阻值的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖2所示，求：

（1）t=0.2s時(shí)流過(guò)電阻R的電流大小和方向；

（2）0~0.6s整個(gè)電路中產(chǎn)生的熱量。

13．（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律，可得前0.4s內(nèi)的電動(dòng)勢(shì)為

由閉合電路歐姆定律，可知電路中的電流為方向b到a。

前0.4s內(nèi)整個(gè)電路中產(chǎn)生的熱量為

0.4~0.6s內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

由閉合電路歐姆定律，可知電路中的電流為

0.4-0.6s內(nèi)整個(gè)電路中產(chǎn)生的熱量為

所以0-0.6s整個(gè)電路中產(chǎn)生的熱量為Q=Q1+Q2=0.72J

14．如圖所示，圓盤半徑d=1m，轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖所示，圓盤處于磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，左邊有兩條間距的平行傾斜導(dǎo)軌，傾角，導(dǎo)軌處有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度，用導(dǎo)線把兩導(dǎo)軌分別與圓盤發(fā)電機(jī)中心和邊緣的電刷連接，圓盤邊緣和圓心之間的電阻。g取，，，其余電阻不計(jì)。求：

（1）若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；

（2）若在傾斜導(dǎo)軌上水平放一根長(zhǎng)為，質(zhì)量、電阻的導(dǎo)體棒。欲使導(dǎo)體棒能靜止在傾斜導(dǎo)軌上時(shí)，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度多大。

2．（1）10V；（2）60rad/s

【詳解】（1）圓盤發(fā)電機(jī)可以看成半徑旋轉(zhuǎn)切割磁感線，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得

代入數(shù)據(jù)得

（2）建立坐標(biāo)系分析導(dǎo)體棒受力如圖所示，根據(jù)x軸受力平衡得

代入數(shù)據(jù)得

設(shè)此時(shí)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，根據(jù)

代入數(shù)據(jù)得

根據(jù)閉合電路歐姆定律

代入數(shù)據(jù)得

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律

代入數(shù)據(jù)得

圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為

15.如圖甲所示，一電阻不計(jì)且足夠長(zhǎng)的固定光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距L＝0.8m，其下端接有阻值R＝2Ω的電阻，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝30°.整個(gè)裝置處于方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．一質(zhì)量m＝0.2kg、阻值r＝1Ω的金屬棒垂直導(dǎo)軌放置并用絕緣細(xì)線通過(guò)光滑的定滑輪與質(zhì)量M＝0.8kg的重物相連，左端細(xì)線連接金屬棒中點(diǎn)且沿NM方向．棒由靜止釋放后，沿NM方向位移x與時(shí)間t之間的關(guān)系如圖乙所示，其中ab為直線．已知棒在0～0.3s內(nèi)通過(guò)的