青海省西宁市海湖中学2018_2019学年高二物理4月月考试题（含解析）.docx

青海省西宁市海湖中学2018-2019学年高二物理4月月考试题（含解析）一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1. 第一个发现电磁感应现象的科学家是：A. 奥斯特B. 库仑C. 法拉第D. 安培【答案】C【解析】试题分析：A、奥斯特发现了电流的磁效应；错误B、库伦研究得出了电荷间的相互作用：库仑定律；错误C、法拉第第一个发现电磁感应现象；正确D、安培研究了磁场对电流的作用；错误故选C考点：物理学史点评：电磁学发展史上，几个著名物理学家及著名的实验要记牢，可以让我们了解电磁学学建立的过程，加深对电磁学知识的理解。2.如图所示，矩形线圈abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向成=53，已知sin53=0.8，cos53=0.6，回路面积S，磁感应强度为B，则通过线框的磁通量为（ ）A. BSB. 0.8BSC. 0.6BSD. 0.75BS【答案】B【解析】【详解】矩形线圈abcd水平放置，匀强磁场方向与水平方向成角向上，因此可将磁感应强度沿水平方向与竖直方向分解，所以B y=Bsin53=0.8B，则穿过矩形线圈的磁通量是=ByS=0.8BS，故ACD错误，B正确。3. 关于产生感应电流的条件，以下说法中错误的是（ ）A. 闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定会有感应电流B. 闭合电路在磁场中作切割磁感线运动，闭合电路中一定会有感应电流C. 穿过闭合电路的磁通为零的瞬间，闭合电路中一定不会产生感应电流D. 无论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁感线条数发生了变化，闭合电路中一定会有感应电流【答案】ABC【解析】产生感应电流的条件,一是闭合回路,二是磁通量发生变化,即使是闭合的回路，导体的运动既可以是沿磁感线运动，也可是切割磁感线，只有切割才会产生感应电流，故A错误；如果闭合线圈全部在匀强磁场中做切割磁感线运动,但因为磁通量没有发生变化,所以没有感应电流产生,所以B错误, 穿过闭合电路的磁通为零的瞬间，闭合电路中的磁通量仍在变化,所以有感应电流产生,C错误,D正确,思路分析：产生感应电流的条件一是闭合回路,二是磁通量发生变化,或者闭合回路的一部分导体做切割磁感应运动,试题点评：本题考查了产生感应电流的条件4.闭合电路的一部分导线ab处于匀强磁场中，下图中各情况下导线都在纸面内运动，那么下列判断中正确的是（ ）A. 都会产生感应电流B. 都不会产生感应电流C. 甲、乙不会产生感应电流，丙、丁会产生感应电流D. 甲、丙会产生感应电流，乙、丁不会产生感应电流【答案】D【解析】【详解】甲、丙图中，闭合电路的一部分导线的运动方向与磁感线垂直，做切割磁感线运动，会产生感应电流；乙图中，导线的运动方向与磁场平行，不切割磁感线，没有感应电流产生；丁图中，导线的运动方向与磁感线在同一平面内时，导体不切割磁感线，没有感应电流产生；所以甲、丙会产生感应电流，乙、丁不会产生感应电流，故ABC错误，D正确。5.关于感应电动势大小下列说法中，正确的是（ ）A. 线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B. 线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大C. 线圈放在磁感强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大D. 线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大【答案】D【解析】【详解】A、由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的大小由磁通量的变化率决定。线圈中磁通量变化大，但磁通量变化率不一定越大，所以产生的感应电动势也不一定越大，故A错误。B、线圈中磁通量越大，但磁通量变化率不一定越大，所以产生的感应电动势也不一定越大，故B错误。C、线圈放在磁感应强度越强的地方，磁通量虽然较大，但变化率不一定大，所以产生的感应电动势也不一定越大，故C错误。D、线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大，故D正确。6. 矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示，下列结论正确的是：A. 在和时，电动势最大B. 和时，电动势改变方向C. 电动势的最大值是157VD. 在时，磁通量变化率最大，其值为【答案】B【解析】试题分析：从题图中可知，在0.1 s和0.3 s时刻，穿过线圈的磁通量最大，此时刻磁通量的变化率等于零；0.2 s和0.4 s时刻，穿过线圈的磁通量为零，但此时刻磁通量的变化率最大；由此得选项A、B错误.根据电动势的最大值公式：Em=nBS，m=BS，=2/T，可得：Em=500.223.14/0.4 V=157 V；磁通量变化率的最大值应为=3.14Wb/s，故C、D正确.考点：交流电点评：本题考查了交流电的产生，或者考察了法拉第电磁感应定律中关于磁通量变化率的理解。通常可以理解为该点的切线的斜率大小。7.下图中小圆圈表示处于匀强磁场中闭合电路一部分导线的截面，以速度v在纸面内运动，关于感应电流有无及方向的判断正确的是（ ） A. 甲图中有感应电流，方向向里B. 乙图中有感应电流，方向向外C. 丙图中无感应电流D. 丁图中a、b、c、d四位置上均无感应电流【答案】AC【解析】【分析】产生感应电流的条件是：闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，根据条件分析有无感应电流产生；若有，根据右手定则判断方向。【详解】A、甲图中导线切割磁感线，有感应电流产生，由右手定则判断可知，感应电流方向向里，故A正确。B、图乙中导线不切割磁感线，没有感应电流产生，故B错误。C、丙图中导线不切割磁感线，没有感应电流产生，故C正确。D、在a、c两个位置没有感应电流，而在b、d两个位置导线切割磁感线，有感应电流，故D错误。8.如图所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合线圈，则流过表的感应电流方向是（ ） A. 始终由a流向bB. 先由a流向b，再由b流向aC. 始终由b流向aD. 先由b流向a，再由a流向b【答案】B【解析】【详解】条形磁铁从左向右进入螺线管过程中，原磁场方向向右，且磁通量在增加，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，所以感应电流的磁场向左，由安培定则知，感应电流的方向aGb；条形磁铁从左向右离开螺线管的过程中，原磁场方向向右，且磁通量在减少，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，所以感应电流的磁场向右，由安培定则知，感应电流的方向bGa，故ACD错误，B正确。9.线圈的自感系数大小的下列说法中，正确的是（ ）A. 通过线圈的电流越大，自感系数也越大B. 线圈中的电流变化越快，自感系数也越大C. 插有铁芯时线圈的自感系数会变大D. 线圈的自感系数与电流的大小、电流变化的快慢、是否有铁芯等都无关【答案】C【解析】【详解】ABD、线圈的自感系数大小由线圈自身决定，与线圈的长度、匝数以及是否有铁芯等都有关，与电流大小，电流变化的快慢均无关，故ABD错误。C、同一线圈，插有铁芯时线圈的自感系数会变大，故C正确。10. 如图所示，在一个左右延伸很远的上、下有界的匀强磁场上方有一闭合线圈，设重力加速度大小为g，当闭合线圈从上方下落穿过磁场的过程中（ ）A. 进入磁场和离开磁场，加速度都小于gB. 进入磁场时加速度大于g，离开时小于gC. 进入磁场和离开磁场，加速度都大于gD. 进入磁场时加速度可能小于g，离开磁场时加速度可能大于g，也可能小于g【答案】D【解析】试题分析: 线圈进入磁场过程，穿过线圈的磁通量增加，产生的感应电流沿逆时针方向，下边受到的安培力向上，如图所示。根据牛顿第二定律，线圈的加速度mgFma，其中FBIlBl，则ag，由此式可知，当线圈进入磁场时的速度较小时，加速度向下，且小于g，当线圈进入磁场的速度合适时，加速度可以为0，当线圈进入磁场时的速度很大时，可能使得ag，即安培力等于重力的2倍，这样加速度向上，且等于g。出磁场时，同样可以分析出，线圈的加速度大小可以等于、小于或大于g。考点：导体切割磁感线时的感应电动势；力的合成与分解的运用；牛顿第二定律；安培力11.如图表示一交流电随时间而变化的图像，此交流电流的有效值是（ ）A. 5AB. 5AC. 4AD. 3.5A【答案】B【解析】【详解】图像中的交变电流在一个周期内产生的热量Q=I12R+ I22R=R+R=25RT，设此交变电流的有效值为I，则有：I2RT=Q，即I2RT=25RT，解得I=5A，故ACD错误，B正确。12.如图所示的交流为，接在阻值的电阻两端，则A. 电压表的读数为311VB. 电流表读数为C. 电流表读数是1AD. 2s内电阻的电热是440J【答案】CD【解析】【分析】由交流电u=311sin314tV可知电压的最大值为311V，根据最大值和有效值的关系求出有效值，从而判断灯泡能否正常发光，电流表和电压表都是有效值【详解】电压表的读数为有效值，故读数为：=220V；故A错误；电流表的读数I=1A；故B错误；C正确；2s内电阻的热量Q=I2Rt=12202=440J；故D正确；故选CD。三、填空题：本题共5小题，每空2分，共20分。13.图所示是演示自感现象的实验电路图，L是电感线圈，A1、A2是规格相同的灯泡，R的阻值与L的电阻值相同。当开关由断开到合上时，观察到自感现象是_先亮，_后亮，最后达到同样亮。【答案】 (1). A2 (2). A1【解析】【详解】第一空、A2当开关由断开到合上时，电阻R不产生自感现象，与R串联的A2立即正常发光。第二空、A1当开关由断开到合上时，通过电感L的电流增大，电感L会产生自感电动势，根据楞次定律得知，自感电动势阻碍电流的增大，使得电路中电流只能逐渐增大，所以闭合开关的瞬间，通过A1灯的电流小于通过A2灯的电流，A1灯逐渐变亮，即A2灯先亮，A1灯后亮，电路稳定后，由于R的阻值与L的电阻值相同，最后两灯达到同样亮。14.一水平放置的矩形线圈abcd在条形磁铁S极附近下落，在下落过程中，线圈平面保持水平，如图所示，位置1和3都靠近位置2，则线圈从位置1到位置2的过程中，线圈内_感应电流，线圈从位置2至位置3的过程中，线圈内_感应电流。(填：“有”或“无”)【答案】有 有【解析】线圈从位置1到位置2的过程中，穿过线圈向上的磁通量增大,所以线圈中会有感应电流产生, 线圈从位置2至位置3的过程中，穿过线圈向下的磁通量减小,所以线圈中会有感应电流产生思路分析：穿过线圈的磁场强度在变化,从1到2过程中磁场强度在增大,从2到3过程中磁场强度咋减小试题点评：线圈面积不变,但是磁场感应强度在变化,导致磁通量在变化15.一导体棒长l=0.40m，在磁感强度B=0.1T的匀强磁场中作切割磁感线运动，运动的速度v=5.0m/s，若速度方向与磁感线方向夹角=30，则导体棒中感应电动势的大小为_V，此导体棒在作切割磁感线运动时，若速度大小不变，可能产生的最大感应电动势为_ V。【答案】 (1). 0.1 (2). 0.2【解析】【详解】第一空、0.1根据导体棒切割磁感线产生感应电动势的公式：E=BLvsin=0.10.450.5V=0.1V。第二空、0.2若速度大小不变，当导体棒垂直切割磁感线时产生的感应电动势最大，Em=BLv=0.10.45V=0.2V。16.如图所示，导线圈A水平放置，条形磁铁在其正上方，N极向下且向下移近导线圈的过程中，导线圈A中的感应电流方向是（从上往下看）_，导线圈A所受磁场力的方向是_。【答案】 (1). 逆时针 (2). 竖直向下【解析】【详解】第一空、逆时针当磁铁向下移近导线圈的过程中，穿过导线圈A的磁通量增大，在导线圈中要产生感应电流，由楞次定律可知，导线圈中产生的感应电流要阻碍原磁场的增大，由安培定则可判断感应电流方向是（从上往下看）逆时针。第二空、竖直向下当磁铁在导线圈A正上方向下移近的过程中，导线圈中产生的感应电流要阻碍原磁场的增大，导线圈A有远离磁铁的趋势，所以导线圈A所受磁场力的方向是竖直向下。17.一台交流发电机，产生正弦交变电动势的最大值为500V，周期为0.02s，则交变电动势的有效值为_，瞬时值表达式为_ 【答案】 (1). 353.5 (2). u=500sin314t（V）【解析】【详解】第一空、353.5V根据正弦交变电流最大值与有效值的关系，交变电动势的有效值E=V=353.5V。第二空、500sin314t（V）交变电动势的瞬时值表达式为u=500sint（V）=500sint（V）=500sin314t（V）。三、计算题：（本题共4小题，共32分解答应写出文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）18.如图所示，一个圆形线圈的匝数n1000，线圈面积S200cm2，线圈的电阻r1，线圈外接一个阻值R4的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间的变化规律如图所示求：(1)前4 s内的感应电动势；(2)前4 s内通过R的电荷量【答案】（1）9V（2）0.8C【解析】【详解】（1）由图象可知前4s内磁感应强度B的变化率；4s内的平均感应电动势为：;（2）电路中的平均感应电流为：，又因为，所以19.如图所示，光滑平行导轨MN、PQ固定在水平面上，导轨间的距离l=0.6m，左端接电阻R=0.9，导轨电阻不计。导轨所在空间存在垂直于水平面向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.1T现将一根阻值为r=0.1的金属棒置于导轨上，它与导轨接触良好，用一水平向右的拉力使金属棒沿导轨向右做速度v=5.0m/s的匀速直线运动。求：（1）通过电阻R的电流大小和方向；（2）拉力F的大小。 【答案】（1）0.3A，电流的方向为：MP ；（2）F=1.810-2N【解析】【详解】（1）设金属棒切割磁感线产生的感应电动势为E，根据法拉第电磁感应定律：E=Blv=0.3V根据闭合电路欧姆定律：I=0.3A根据右手定则可知，电流的方向为：MP（2）设金属棒受的安培力为F安，则F安=BIl=1.810-2N因为金属棒做匀速运动，所以拉力F=F安=1.8102N20.如图所示，有一磁感强度B=0.1T的水平匀强磁场，垂直匀强磁场放置一很长的金属框架，框架上有一导体ab保持与框架边垂直，由静止开始下滑。已知ab长100cm，质量为0.1kg，电阻为0.1，框架电阻不计，取g=10m/s2求：