2027届高二年级物理阶段性练习六

2027届高二年级物理阶段性练习六4.2一、单选题（4x7=28）1．下列关于电磁现象的说法中，正确的是（）A．图甲中，转动蹄形磁铁时，原来静止的铝框不会随磁铁转动B．图乙中，金属线圈对条形磁铁的振动没有影响C．图丙中，两个相同的小磁体由静止穿过等长的铝管和塑料管所用时间相等D．图丁中，线圈通入高频交流电时，金属内部形成涡流产生大量热量使其熔化2．如图所示为某一交变电压的图像，曲线部分为正弦式交流电的部分图像，其峰值为U1=10V，直线部分的电压大小为U2=10V，则该交变电压的有效值为（）A． B．10V C． D．3．在匀强磁场中放置一个金属圆环，磁场方向与圆环平面垂直，规定图1所示磁场方向为正，当磁感应强度B随时间t按图2所示的正弦规律变化时，下列说法正确的是（）A．时刻，圆环中有感应电流B．时刻，圆环中无感应电流C．时间内，圆环中感应电流方向始终沿逆时针方向D．时间内，圆环出现收缩趋势4．如图所示的电路中，a、b是两个完全相同的灯泡，E为电源，R为定值电阻，L为自感线圈，线圈直流电阻RL<R，下列说法正确的是（）A．闭合开关S，a、b均立即亮，稳定时a较亮B．闭合开关S，b立即亮，a逐渐亮，稳定时一样亮C．稳定后断开开关S，b立即熄灭，a逐渐熄灭D．稳定后断开开关S，b闪亮一下，a、b同时逐渐熄灭5．如图甲所示电路中，变压器为理想变压器，电压表与电流表均为理想电表，为定值电阻，R为滑动变阻器，交流电源接入如图乙所示的交流电。则（）A．交流电源电压有效值为 B．电阻R上的电流方向每秒钟改变50次C．滑动变阻器的滑片向下移动，电压表的示数增大D．滑动变阻器的滑片向下移动，电流表的示数增大6．如图所示，导线框由水平直线和曲线组合而成，总电阻R=1Ω。线框在外力作用下水平向右以速度v=2m/s匀速进入右边的匀强磁场，磁感应强度B=1T。下列说法正确的是（）A．线框进入磁场过程中，感应电流为顺时针方向B．线框中产生的最大感应电动势为0.4VC．线框进入磁场过程中所受安培力不做功D．线框进入磁场过程中产生的焦耳热Q=0.024J7．如图所示，abcd为一个单匝闭合矩形金属线框，已知ab的长度，bc的长度，线框电阻，图中虚线为匀强磁场的右边界（磁场左边界足够远），与线框的ab边平行，且将边等分，磁场的磁感应强度大小、方向垂直线框平面向里。时线框由图示位置开始绕ab边以角速度匀速转动，下列关于线框中感应电流随时间变化的图像可能正确的是（图像中只画了一个周期，图线均为正弦曲线，实线表示实际电流，虚线表示没有电流）（）A．B．C．D．二、多选题（6x3=18）8．如图所示，在光滑水平桌面上建立水平向右的轴，两个相邻的匀强磁场区域宽度均为，磁感应强度大小均为，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上，由同种均匀电阻丝制成的质量为、总电阻为、边长为的正方形线框以某一初速度沿轴正方向进入磁场（边位于处），在线框运动过程中，当边位于处时线框的速度大小为，当边位于处时线框的速度大小为，则（）A．当边位于处时，两端的电压为B．当边位于处时，线框中的电流方向为逆时针方向C．当边位于处时，线框的电功率为D．当边位于处时，线框的加速度大小为9．如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距L=0.5m，其电阻不计，导轨平面与水平面夹角，N、Q两端和M、P两端分别接有R=1.5Ω的电阻。一金属棒ab垂直导轨放置，ab两端与导轨始终接触良好，已知棒ab的质量m=0.2kg，电阻r=0.25Ω，整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B=1T。棒ab在平行于导轨向上的恒定拉力F作用下，以初速度沿导轨向上加速运动，能达到的最大速度v=2m/s，重力加速度取，则下列选项中正确的是（）A．ab棒两端的最大电压为0.75VB．ab棒中的电流方向为从b到aC．恒定拉力F的大小为1ND．在ab棒位移大小为1m的过程中，通过ab棒的电荷量为0.5C.10.如图所示，磁感应强度为的有界匀强磁场垂直于纸面向里，磁场的上下边界间距为，正方形线框的边长也为，当线框的下边距磁场的上边界等于时，让线框从静止开始下落，线框刚进入磁场就匀速下落，已知线框在穿越磁场的过程中，产生的焦耳热为，重力加速度为，忽略空气的阻力，下列说法正确的是（）A．线框的质量为B．线框的电阻为C．线框在进入磁场的过程中，流过某一横截面的电荷量为D．线框从开始下落到刚好全部离开磁场所需的运动时间为三、实验题（2x8=16）11．某实验小组使用如图所示的器材探究“电磁感应现象”中影响感应电流方向的因素。(1)实验前____________（选填“需要”或“不需要”）判明电流表指针的偏转方向和电流方向之间的关系；(2)实验时，闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于_______端（选填“左”或“右”），当闭合开关时，发现灵敏电流计的指针右偏。指针稳定后，迅速将滑动变阻器的滑片P向左移动时灵敏电流计的指针_______（选填“左偏”“不动”或“右偏”）。(3)该组同学经过以上实验探究，对家中“自发电”无线门铃按钮原理进行研究，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位，下列说法正确的是（）A．按下按钮时，门铃会响B．按住按钮不动，门铃会响C．松开按钮时，门铃会响D.按下和松开按钮过程，通过门铃的感应电流大小一定相等12．在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中，将所需器材组装成如图甲所示的变压器。(1)实验时，原线圈接在电源上，用多用电表测量副线圈的电压，下列操作正确的是______。A．原线圈接直流电压，电表用直流电压挡B．原线圈接直流电压，电表用交流电压挡C．原线圈接交流电压，电表用交流电压挡D．原线圈接交流电压，电表用直流电压挡(2)某次实验中，所用线圈匝数匝和匝，测量的数据如下表所示，则原线圈所接的匝数为________（填“”或“”），原线圈应用________（填“较粗”或“较细”）导线绕制。(3)如图乙所示的变压器中接入4个规格相同的灯泡且都正常发光，变压器视为理想变压器，则原、副线圈的匝数比为________。四、解答题13．（12分）如图所示，线圈的面积是，共20匝，线圈总电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度。线圈以的角速度绕转轴匀速转动，从图示位置开始计时。(1)写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；(2)1min时间内R上产生的热量；(3)线圈从图示位置转过过程中通过电阻R的电荷量。14（12分）．如图所示，两根相距d=1m的平行金属导轨固定于同一水平面，其右端接一阻值为R=3Ω的电阻。质量为m=0.5kg的金属杆静置在导轨上，金属杆在导轨间的电阻为r=3Ω，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B=1T、方向竖直向下。当该磁场区域以速度大小v0=5m/s匀速向右完全扫过金属杆后，金属杆的速度大小变为v=2m/s。导轨的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。求：(1)MN刚扫过金属杆时，金属杆的加速度大小；(2)PQ刚要离开金属杆时，电阻R的发热功率；(3)磁场区域的宽度15（14分）．如图所示，倾角为、宽度为L的光滑倾斜导轨顶端连接电动势大小为E、内阻为r的电源，以上区域存在垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一质量为m、电阻为的金属棒a垂直导轨放置，金属棒长度为L，与导轨始终接触良好，闭合开关S瞬间将金属棒a由静止释放，金属棒a向下运动一段时间达到匀速后穿出磁场边界，经过绝缘圆弧轨道进入足够长的光滑水平导轨。已知重力加速度大小为g，导轨电阻不计，求：(1)金属棒a释放瞬间加速度的大小；（4分）(2)金属棒a在倾斜导轨匀速运动速度的大小；（4分）(3)金属棒a经过绝缘圆弧后，到达光滑水平导轨时的速度大小为右侧存在竖直向下、磁感应强度大小也为B的匀强磁场，金属棒b、c通过轻质绝缘弹簧连接，静止在水平导轨上，金属棒b恰好与磁场边界重合，此时弹簧处于原长。三根金属棒a、b、c完全相同，金属棒a与b在处发生碰撞，碰撞时间极短，碰后粘为一体一起运动，经过时间t后，弹簧达到最大压缩量x，此时弹簧的弹性势能为，求这段时间内，金属棒c产生的焦耳热及金属棒c运动位移的大小。（6分）2027届高二年级物理阶段性练习六参考答案题号12345678910答案DACDDBABDADBC1．D【详解】A．当摇动手柄使得蹄形磁铁转动时，根据电磁驱动原理可知，铝框会同方向转动，故A错误；B．振动的条形磁铁在金属线圈中产生感应电流，感应电流对磁铁的相对运动有阻碍作用，使条形磁铁快速停下来，利用了电磁阻尼规律，故B错误；C．穿过塑料管的小磁体，只受重力作用，做的是自由落体运动。穿过铝管的小磁体，由于磁体在铝管中运动的过程中，铝管产生感应电流，则小磁体受到重力和向上的电磁阻力作用，小磁体在铝管中运动的加速度小于重力加速度，所以小磁体在塑料管中的运动时间小于在铝管中的运动时间，故C错误；D．真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，由于电磁感应会在金属内部产生很大的涡流使金属产生大量热量使炉内金属熔化，从而冶炼金属，故D正确。故选D。2．A【详解】根据电流的热效应，在一个周期内，有解得故选A。3．C【详解】A．在t1时刻，磁感应强度最大，但是磁通量的变化率为零，则感应电流为零，故A错误；B．在t2时刻，磁通量为0，但磁通量的变化率最大，则感应电流最大，故B错误；C．1时间内，磁感应强度垂直圆环向里，磁感应强度增大，则磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知圆环中感应电流方向沿逆时针方向，故C正确；D．时间内，穿过圆环的磁通量减小，根据楞次定律可知圆环出现扩张趋势（“增缩减扩”），故D错误。故选C。4．D【详解】AB．闭合开关，由于线圈自感电动势阻碍电流增大，所以b先亮，a后亮，由于线圈直流电阻RL<R，稳定时a较亮，A、B错误；CD．稳定后断开开关，由于线圈自感电动势阻碍电流减小，a、b灯泡形成回路，b灯中电流反向且瞬间增大，b闪亮一下，a、b同时熄灭，C错误，D正确。故选D。5．D【详解】A．由乙图可知，交流电源电压的最大值为故交流电源电压的有效值为，故A错误；B．由乙图可知，交流电源的周期，在一个周期内，电流方向改变2次，因此每秒电流方向改变的次数为次变压器不会改变交流电的周期和频率，所以电阻R上的电流方向每秒钟也改变100次，故B错误；C．根据因原线圈的电压一直保持不变，可知副线圈的电压也保持不变，与滑动变阻器的滑片向下移动无关，故C错误；D．滑动变阻器的滑片向下移动，的有效阻值减小，故并联电路的总电阻减小，根据可知副线圈中的电流增大，即电流表的示数增大，故D正确。故选D。6．B【详解】A．根据楞次定律的“增反减同”得线框进入磁场过程中，感应电流为逆时针方向，故A错误；B．当切割长度为时，线框中产生的感应电动势最大值为，故B正确；C．线框进入磁场过程中所受安培力做负功，安培力方向与运动方向相反，故C错误；D．根据可知，导线框长度为因，又切割长度按正弦规律变化，故产生正弦式交流电，其电动势的有效值为线框进入磁场过程中所用时间产生的焦耳热，故D错误。故选B。7．A【详解】当线框从图示位置转过90°时，线框中的感应电动势和感应电流最大，且最大感应电动势最大感应电流线框转动周期在线框从图示位置转动的一个周期中，在最初转过的和最后转过的，所对应时间为最初的和最后的时间内，由于线框在磁场方向的投影面积不变，即穿过线框的磁通量保持不变，因此在这两段时间内线框中没有感应电流，而在一个周期内中间的时间内，感应电流按正弦规律变化。故选A。8．BD【详解】A．当边位于处时，边切割磁感线产生的感应电动势为，两端的电压为路端电压，即，A错误；B．位移为的过程中，磁通量向下增加，根据楞次定律线框中感应电流为逆时针方向，B正确；C．当边位于处时，线框切割磁感线产生的感应电动势，所以线框的电功率，C错误；D．当边位于处时，回路中的感应电流、两边受到的安培力方向均向左，根据牛顿第二定律可得D正确。故选BD。9．AD【详解】AB．由右手定则可知电流方向为从a流向b。最大感应电动势Em=BLv即Em=1V回路最大电流解得Im=1A此时导体棒两端电压，A正确，B错误；C．当导体棒速度达到最大时，其受力满足代入数据解得F=1.5N，C错误；D．在ab棒位移大小为1m的过程中，通过ab棒的电荷量为，D正确。故选AD。10．BC【详解】A．线框在穿越磁场的过程中做匀速运动，由能量守恒可得重力势能的减小量等于产生的焦耳热，则有解得，故A错误；B．设线框的下边刚到达磁场的上边界时速度为，线框自由下落的高度为时进入磁场，则有可得，设线框的电阻为，由电磁感应的规律可得、、由二力平衡可得综合可得，故B正确；C．由，、，综合可得线框在进入磁场的过程中，综合可得，故C正确；D．线框从开始下落到刚好全部离开磁场所需的运动时间为，故D错误。故选BC。11．(1)需要(2)右右偏(3)AC【详解】（1）由于本实验通过电流计指针偏转方向确定感应电流方向，所以实验前需要判明电流表指针的偏转方向和电流方向之间的关系。（2）[1]实验时，闭合开关前滑动变阻器接入电路的电阻最大，所以滑动变阻器的滑片应位于右端；[2]由于闭合开关时，灵敏电流计的指针右偏，即穿过线圈的磁通量增大时，指针右偏，所以指针稳定后迅速将滑动变阻器的滑片P向左移动时，回路中电阻减小，电流增大，穿过线圈的磁通量增大，则灵敏电流计的指针右偏。（3）按下和松开按钮过程，螺线管中磁通量发生变化，螺线管产生感应电动势，门铃均会响，故A,C正确；B．按住按钮不动，螺线管中磁通量不变，螺线管中的感应电动势为零，门铃不会响，故B错误；D．按下和松开按钮过程，螺线管中磁通量的