2022-2023学年度高二级部3月份模块检测
物理试题
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间90分钟。考试结束后，将答卷纸和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(共40分)
一．单选题
1．图图示所描述的探究活动中，闭合导线框中能够产生感应电流的是（ ）
A．甲图中，线框在匀强磁场中垂直于磁场方向水平向右运动
B．乙图中，线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴转动
C．丙图中，线框在纸面内平动靠近磁铁
D．丁图中，线框在纸面内平行于通电导线向上移动
2．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
3．将一根绝缘硬质细导线绕成如图所示的闭合线圈，其中大圆半径为R，小圆半径为r。大圆处在垂直线圈平面向里的磁场中，小圆处在垂直线圈平面向外的磁场中。两磁场的磁感应强度大小均为B，且，和k均为常量，则线圈中总的感应电动势大小为（ ）
A． B． C． D．
4．如图所示，U形金属框abcd置于倾角为的固定绝缘斜面上，ab和dc平行，和bc边垂直。一根具有一定电阻的光滑导体棒MN置于金属框上，将金属框与导体棒由静止释放，运动过程中，整个装置始终处于垂直斜面方向的匀强磁场中，MN与金属框始终保持良好接触，且与bc边保持平行。已知金属框与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且动摩擦因数。整个金属框电阻可忽略，斜面足够长。经过一段时间后（ ）
A．导体棒的加速度趋于恒定值 B．导体棒的速度趋于恒定值
C．金属框的速度趋于恒定值 D．导体棒到金属框bc边的距离趋于恒定值
5．如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab边长为，bc边长为，，线框置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，第一次ab边平行MN以速度v匀速并垂直进入磁场，线框上产生的热量为，通过导体线框横截面的电荷量为；第二次bc边平行MN以速度4v匀速并垂直进入磁场，线框上产生的热量为，通过导体线框横截面的电荷量为，则（ ）
A． B．
C． D．
6．手机无线充电的工作原理如图甲所示，它由送电线圈和受电线圈组成。已知受电线圈匝数为30匝，总电阻为。在它的c、d两端接一阻值为的电阻。若受电线圈内磁通量随时间t变化的规律如图乙所示，则（ ）
A．时刻，受电线圈中产生的感应电流最大
B．受电线圈中产生的电动势的有效值为12V
C．无线充电1min，电阻R上产生的焦耳热为405J
D．时间内，通过电阻R的电荷量为
7．如图甲所示的电路，理想变压器原、副线圈的匝数分别为100和50，定值电阻，电源两端电压随时间变化的关系图像如图乙所示，已知电压表和电流表为理想电表，则（ ）
A．副线圈中电流频率为50Hz B．电流表示数为1A
C．电压表示数为50V D．电阻的功率为70W
8．如图所示，灯泡、的规格完全相同，线圈L的电阻不计，下列说法中正确的是（ ）
A．当闭合开关S时，立即亮，逐渐变亮，最后两灯一样亮
B．当闭合开关S时，和始终一样亮
C．当断开开关S时，两灯都立即熄灭
D．当断开开关S时，立即熄灭、过一会儿才熄灭
二、多选题
9．两根平行光滑金属导轨固定放置在水平面上，导轨长，间距，电阻不计，俯视图如甲所示，导轨左端接有的电阻，在导轨左侧范围内存在竖直向上的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。在时刻，质量，电阻的导体棒ab以的初速度从导轨的最右侧开始向左运动。下列说法正确的是（ ）
A．流过导体棒ab的电流方向始终由a到b
B．前2s流过导体棒ab的电流为1A
C．全过程电阻R上产生的焦耳热为2.5J
D．全过程电阻R上产生的焦耳热为2.25J
10．实际变压器的原、副线圈有直流电阻，可将实际变压器看作原、副线圈上分别串联其直流电阻的理想变压器，如图中虚线框内电路所示。某变压器的直流电阻分别为、，匝数比，所接定值电阻。当a、b两端接电压为的正弦交流电时，理想交流电流表的示数，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数
B．电流表的示数
C．a、b两端的电压
D．a、b两端的电压
11．如图a所示在光滑水平面上用恒力F拉质量m的单匝均匀正方形铜线框，边长为a，在1位置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时t＝0，若磁场的宽度为b（b＞3a），在3t0时刻线框到达2位置速度又为v0并开始离开匀强磁场．此过程中v﹣t图象如图b所示，则（ ）
A．t＝0时，线框右侧边MN的两端电压为Bav0
B．在t0时刻线框的速度为
C．线框完全离开磁场的瞬间位置3速度一定比t0时刻线框的速度大
D．线框从1位置进入磁场到完全离开磁场位置3过程中，线框中产生的电热为2Fb
12．如图所示，光滑水平面上有两个相邻但互不影响的有界匀强磁场I、II，磁场方向均垂直于水平面，磁感应强度大小相等、方向相反，磁场宽度均为。一边长也为的正方形闭合导线框，从磁场外以速度进入磁场，当边刚进入磁场I时施加向右的水平恒力，边进入磁场I的过程线框做匀速运动，进入磁场II区域某位置后线框又做匀速运动。已知线框的质量，下列说法正确的是（ ）
A．ab边刚进入磁场II时的加速度大小为
B．线框第二次匀速运动的速度大小为
C．ab边在磁场II中运动时间为
D．ab边在磁场I、II运动过程整个线框产生的内能为
第Ⅱ卷
13．在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中
（1）为判定灵敏电流表指针摆动方向与电流方向的关系，某同学选用多用电表的欧姆挡，先将多用电表的红表笔接灵敏电流表的正接线柱，再将黑表笔短暂接灵敏电流表的负接线柱，发现灵敏电流表指针向左摆动，由此可知当电流从_______（选填“正”或“负”）接线柱流入灵敏电流表时，其指针向右摆动；
（2）实验中将磁铁从线圈上方插入线圈时，发现电流表的指针向右偏转，如图所示.若将线圈向上抽出，电流表指针向______偏转（选填“左”或“右”）；磁铁的上端为_______（选填“N”或“S”）极。
14．在研究电磁感应现象实验中，
（1）为了能明显地观察到实验现象，请在如图所示的实验器材中，选择必要的器材，在图中用实线连接成相应的实物电路图__________；
（2）将原线圈插入副线圈中，闭合电键，副线圈中感生电流与原线圈中电流的绕行方向_______（填“相同”或“相反”）；
（3）将原线圈拔出时，副线圈中的感生电流与 原线圈中电流的绕行方向_____（填“相同”或“相反”）．
15．如图甲所示，矩形线圈abcd的面积是，共100匝，线圈的总电阻，外接电阻，线圈以角速度绕ab边匀速转动，匀强磁场的磁感应强度，电压表为理想电表，求：
（1）电压表的示数；
（2）若只有ab边右侧有匀强磁场（左侧没有磁场），如图乙所示，其它条件不变，求电压表的示数。
16．如图甲所示，一长漆包线绕制的正方形线圈区域内，存在着磁感应强度B随时间变化的匀强磁场，磁场的方向与线圈平面垂直。金属线圈所围的面积S=500cm2，匝数n=100，线圈总电阻r=1.0Ω，线圈与电阻R构成闭合回路，电阻R=4.0Ω。匀强磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示，求：
（1）0～2s内，电阻R两端的电压；
（2）2～3s内，电路中的感应电流的大小；
（3）线圈中电流的有效值。
17．如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨、固定在同一水平面上，两导轨间距，导轨电阻忽略不计，其间接有固定电阻，导轨上停放一质量为、电阻，的金属杆，整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。利用一外力沿水平方向拉金属杆，使之由静止开始做匀加速直线运动，电压传感器可将两端的电压即时采集并输入电脑，并获得随时间的关系如图乙所示。求：
（1）金属杆加速度的大小；
（2）第末外力的瞬时功率。
18．如图甲所示，两条光滑平行长直导轨MN、PQ处于同一斜面内，该斜面与水平面间的夹角，两导轨间距，底端M、P之间连接阻值的电阻，导轨所在的空间存在方向垂直于斜面向下、磁感应强度大小的匀强磁场。一根质量为的导体棒ab垂直跨放在导轨上，从时刻开始，通过一小型电动机对棒施加一个平行于斜面向上的牵引力，使棒从静止开始沿导轨向上运动，此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好。除R以外其余部分的电阻均不计，重力加速度为。
若电动机的输出功率保持恒定，棒运动的图像如图乙所示，图中内的图线是曲线，的图线是直线，已知内电阻R上产生的热量，求：
①导体棒达到最大速度后受到的牵引力大小；
②导体棒从静止开始到达到最大速度的过程中运动的位移大小；
高二物理答案
选择题1--8 B D D A A C B A
-12BD AD BD ABD
13 正 左 N
14
相反 相同
15 （1）；（2）45V
【详解】（1）根据感应电动势公式可得线圈中感应电动势的最大值为
则根据欧姆定律可得交变电流的最大值为
由题意可知产生的交流电为正弦交流电，因此交变电流的有效值为
则根据欧姆定律可得电压表的示数（即电阻R两端电压）为
（2）若ab左侧没有磁场，则一个周期内只有一半时间有电动势，根据有效值定义有
代入数据解得
则根据欧姆定律可得电压表的示数（即电阻R两端电压）为
16 （1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律，0～2s时间内线圈中磁通量均匀变化，产生的感应电动势为
则电阻R两端的电压
（2）2～3s内感应电动势为
由欧姆定律可知，2～3s内的感应电流大小为
（3）由欧姆定律可知，0～2s内感应电流大小为
在一个周期0～3s时间内，根据电流的热效应有
解得电流的有效值
17 （1）；（2）
【详解】设路端电压为，金属杆的运动速度为，则感应电动势
通过电阻的电流
电阻两端的电压
由图乙可得
解得
加速度为
在末，速度
电动势
通过金属杆的电流
金属杆受安培力
解得
设末外力大小为，由牛顿第二定律
解得
故末时的瞬时功率
18 ①0.75 N；②60m；
【详解】（1）①当导体棒达到最大速度后，所受合外力为零，平行于导轨方向有
感应电动势
感应电流
安培力
此时牵引力
②电动机的功率
电动机消耗的电能等于导体棒增加的机械能与克服安培力做功产生的焦耳热之和，有
解得位移
