山东省滨州市邹平双语学校高二物理下学期第一次月考试卷（24班含解析）.doc

2014-2015学年山东省滨州市邹平双语学校高二（下）第一次月考物理试卷（2-4班）一、不定项选择题（每题4分，选不全得2分，共计56分）1法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路中感应电动势的大小（）a跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比b跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比c跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比d跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比2下列关于楞次定律的说法中正确的是（）a感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量b感应电流的磁场总是阻止引起感应电流的磁通量c感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场相反d感应电流的磁场方向也可能与引起感应电流的磁场方向一致3穿过一个电阻为2的闭合线圈的磁通量每秒均匀减小0.4wb，则线圈中（）a感应电动势为0.4vb感应电动势每秒减小0.4vc感应电流恒为0.2ad感应电流每秒减小0.2a4如图所示，螺线管与电流表组成闭合电路，条形磁铁位于螺线管上方，下端为n极则当螺线管中产生的感应电流（）a方向与图示方向相同时，磁铁靠近螺线管b方向与图示方向相反时，磁铁靠近螺线管c方向与图示方向相同时，磁铁远离螺线管d方向与图示方向相反时，磁铁远离螺线管5磁场垂直穿过一个线圈面积为1m2、电阻为1的单匝闭合线圈，其磁感强度b每秒钟均匀地减少2t，即=2（t/s），则 （）a线圈中的感应电动势每秒减少2vb线圈中的感应电动势是2vc线圈中的感应电流每秒钟减少2ad线圈中的感应电流是2a6如图所示的几种情况中，金属导体中产生的感应电动势为blv的是（说明：图乙中上部导体保持竖直，下部导体保持水平，长度均为l图丁中右侧为导体竖直部分，长度为l）（）a乙和丁b甲、乙、丁c甲、乙、丙、丁d只有乙7有一个1000匝的线圈，在0.4s内通过它的磁通量从0.02wb增加到0.09wb，则线圈中磁通量的变化量和产生的感应电动势分别是（）a70wb、175vb0.07wb、175vc0.07wb、1.75vd70wb、28v8长为0.1m的直导线，在磁感应强度为0.1t的匀强磁场中，以10m/s的速度运动时，导线中产生的感应电动势（）a最大值为0.1vb一定为0.1vc可能为0d可能为0.03v9某一电热器接在u=110v的直流电源上，每秒产生的热量为q；现把它改接到正弦式交流电源上，每秒产生的热量为2q，则该交流电压的最大值um是（）a110 vb110 vc220 vd220 v10已知交变电流i=imsinta，线圈从中性面起开始转动，转动了多长时间，其瞬时值等于有效值（）abcd11如图所示，是由交流电源供电的线路，如果交变电流的频率减小，则（）a线圈l的自感系数减小b线圈l的感抗减小c电路中的电流增大d灯泡变暗12交变电流通过一段长直导线时，电流为i，如果把这根长直导线绕成线圈，再接入原电路，通过线圈的电流为i，则（）aiibiici=id无法比较13交流发电机在工作时的电动势为e=emsint，若将其线框的转速提高到原来的两倍，其他条件不变，则其电动势变为（）aemsinb2emsincemsin2td2emsin2t14矩形线框在匀强磁场内匀速转动过程中，线框输出的交流电压随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是（）a1 s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量变化最快b2 s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大c交流电压的最大值为36v，频率为0.25hzd交流电压的最大值为36v，周期为4 s二、填空题（每空3分，共计18分）15如图所示，均匀且有界的磁场，其磁感应强度为b，有一边长为l的正方形线框，其平面与磁感线垂直，bc边在磁场的边缘线框以垂直于磁场方向的恒定速度v向磁场外运动，并整个移出磁场若线框的电阻为r，则在这个过程中，线框中的感应电流为，外力对线框做的功为，外力的功率为，通过线框中某横截面的电量为16如图所示，闭合小金属环从高为h的光滑曲面上无初速滚下，又沿曲面的另一侧上升，若图中磁场为匀强磁场，则环上升的高度h；若为非匀强磁场，则环上升的高度应h（填“”“=”或“”）三、计算题（第一题6分，第二题8分，第三题12分）17用粗细均匀的绝缘导线制成一个圆环，在圆环内用相同导线折成一个内接正方形将它们放入一个均匀变化的匀强磁场，磁场方向和它们所在的平面垂直求圆环中和正方形中的感应电动势之比18如图所示，面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律为b=（2+0.2t）t，定值电阻r1=6，线圈电阻r2=4，求：（1）磁通量变化率；（2）回路的感应电动势；（3）ab两点间电压u19一个在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动的线框，当线框转至中性面时开始计时t1=s，线框中感应电动势为50v，当t2=s时，线框中感应电动势为50v，求：（1）感应电动势的最大值；（2）线框转动的角速度的大小；（3）线框中感应电动势的瞬时表达式2014-2015学年山东省滨州市邹平双语学校高二（下）第一次月考物理试卷（2-4班）参考答案与试题解析一、不定项选择题（每题4分，选不全得2分，共计56分）1法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路中感应电动势的大小（）a跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比b跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比c跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比d跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比【考点】法拉第电磁感应定律【分析】由法拉第电磁感应定律可知，闭合电路中产生的感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，与磁通量及磁通量的变化量无关【解答】解：由法拉第电磁感应定律e=n，可知感应电动势e与磁通量的变化率成正比，即感应电动势取决于磁通量的变化快慢，与其他因素没有直接关系；故abd错误，c正确故选：c【点评】在理解法拉第电磁感应定律时要注意区分，及三者间的关系，明确电动势只取决于磁通量的变化率，与磁通量及磁能量的变化量无关2下列关于楞次定律的说法中正确的是（）a感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量b感应电流的磁场总是阻止引起感应电流的磁通量c感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场相反d感应电流的磁场方向也可能与引起感应电流的磁场方向一致【考点】楞次定律【分析】根据楞次定律知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化当磁通量增大时，感应电流的磁场与它相反，当磁通量减小时，感应电流的磁场与它相同【解答】解：a、感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化故a、b错误，c、当磁通量增大时，感应电流的磁场与它相反，当磁通量减小时，感应电流的磁场与它相同即感应电流的磁场方向取决于引起感应电流的磁通量是增加还是减小故c错误，d正确故选：d【点评】解决本题的关键掌握楞次定律的内容，知道感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化3穿过一个电阻为2的闭合线圈的磁通量每秒均匀减小0.4wb，则线圈中（）a感应电动势为0.4vb感应电动势每秒减小0.4vc感应电流恒为0.2ad感应电流每秒减小0.2a【考点】法拉第电磁感应定律【专题】电磁感应与电路结合【分析】穿过闭合线圈的磁通量每秒均匀减小0.4wb，得到磁通量变化率，由法拉第电磁感应定律求出感应电动势，由欧姆定律求解感应电流【解答】解：a、穿过闭合线圈的磁通量每秒均匀减小0.4wb，则得到磁通量变化率大小为=0.4wb/s，由法拉第电磁感应定律得：e=0.4v，感应电动势不变，故a正确，b错误c、由欧姆定律得，感应电流为i=0.2a，电流恒定不变，故c正确，d错误故选：ac【点评】当穿过闭合线圈的磁通量均匀变化时，线圈中产生的感应电动势和感应电流是恒定不变的4如图所示，螺线管与电流表组成闭合电路，条形磁铁位于螺线管上方，下端为n极则当螺线管中产生的感应电流（）a方向与图示方向相同时，磁铁靠近螺线管b方向与图示方向相反时，磁铁靠近螺线管c方向与图示方向相同时，磁铁远离螺线管d方向与图示方向相反时，磁铁远离螺线管【考点】楞次定律【分析】当磁铁的运动时，穿过线圈的磁通量变化，由楞次定律判断出感应电流的方向【解答】解：由题意可知，当磁铁n极向下运动时，即靠近螺线管，导致穿过的磁通量变大，且磁场方向向下，因此根据楞次定律，则有感应电流的方向为盘旋而下，与图示方向相同，同理，当磁铁n极向上运动时，即远离螺线管，导致穿过的磁通量变小，且磁场方向向下，因此根据楞次定律，则有感应电流的方向为盘旋而上，与图示方向相反，故ad正确，bc错误；故选：ad【点评】楞次定律是高中物理的一个重点，也是常考内容，一定要正确、全面理解楞次定律含义，掌握应用楞次定律解题的思路与方法5磁场垂直穿过一个线圈面积为1m2、电阻为1的单匝闭合线圈，其磁感强度b每秒钟均匀地减少2t，即=2（t/s），则 （）a线圈中的感应电动势每秒减少2vb线圈中的感应电动势是2vc线圈中的感应电流每秒钟减少2ad线圈中的感应电流是2a【考点】法拉第电磁感应定律【分析】线圈中磁通量均匀减小，根据法拉第电磁感应定律知，感应电动势为一定值，根据闭合电路欧姆定律求出感应电流的大小【解答】解：a、由法拉第电磁感应定律知：e=n=v=2v故a错误，b正确c、根据闭合电路欧姆定律知：i=2a，电流大小不发生变化故c错误，d正确故选：bd【点评】解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律e=n，以及会运用闭合电路欧姆定律求感应电流6如图所示的几种情况中，金属导体中产生的感应电动势为blv的是（说明：图乙中上部导体保持竖直，下部导体保持水平，长度均为l图丁中右侧为导体竖直部分，长度为l）（）a乙和丁b甲、乙、丁c甲、乙、丙、丁d只有乙【考点】安培力【分析】根据公式e=blvsin分析答题，其中vsin是有效的切割速度lsin是有效的切割长度【解答】解：由图甲所示可知，金属导体垂直切割磁感线，则 e=blv由图乙所示可知，金属导体水平部分不切割磁感线，只有竖直部分切割磁感线，感应电动势 e=blv由图丙所示可知，v与金属导体不垂直，感应电动势 e=blvsin由图丁所示可知，金属导体切割磁感线的有效长度为l，感应电动势e=blv，由此可知，甲、乙、丁产生的感应电动势为blv，故b正确，acd错误；故选：b【点评】本题考查了求导体棒切割磁感线产生的感应电动势，记住并理解公式e=blvsin、知道公式的使用条件即可正确解题7有一个1000匝的线圈，在0.4s内通过它的磁通量从0.02wb增加到0.09wb，则线圈中磁通量的变化量和产生的感应电动势分别是（）a70wb、175vb0.07wb、175vc0.07wb、1.75vd70wb、28v【考点】法拉第电磁感应定律；磁通量【专题】电磁感应与电路结合【分析】线圈的磁通量变化时，产生感应电动势，由法拉第电磁感应定律可得感应电动势大小【解答】解：穿过单匝闭合线圈的磁通量在0.4s内由0.02wb均匀增加到0.09wb，磁通量增加量为：=0.09wb0.02wb=0.07wb；根据法拉第电磁感应定律得：e=n=175v；故选b【点评】平均感应电动势的大小由e=n求解，而瞬时感应电动势则由e=blv来求得，注意v是切割磁感线的速度，l是有效切割长度注意磁通量与匝数无关8长为0.1m的直导线，在磁感应强度为0.1t的匀强磁场中，以10m/s的速度运动时，导线中产生的感应电动势（）a最大值为0.1vb一定为0.1vc可能为0d可能为0.03v【考点】导体切割磁感线时的感应电动势【分析】导体切割磁感线产生的电动势与b、l、v及b与v的夹角有关，即e=blvsin【解答】解：当b与v的夹角不同则产生的电动势不同，由e=blvsin可知，电动势e最大为：e=blv=0.10.110v=0.1v，当速度方向与磁场方向平行时，感应电动势的最小为0v；则感应电动势大小在0到0.1v之间，故b错误，acd正确；故选：acd【点评】很多同学在此处易产生思维定势，只记住了e=blv而忽视了夹角的存在，注意当b与v相互平行时，电路中的电动势为零；要注意体会切割的含义9某一电热器接在u=110v的直流电源上，每秒产生的热量为q；现把它改接到正弦式交流电源上，每秒产生的热量为2q，则该交流电压的最大值um是（）a110 vb110 vc220 vd220 v【考点】正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率【专题】定量思想；等效替代法；交流电专题【分析】直流和交流求解焦耳热都可以运用焦耳定律，对于交流，要用有效值求解热量采用比例法处理根据有效值与最大值关系求出最大值【解答】解：设电热器的电阻为r当电热器接在u=110v的直流电源上时有：q=当电热器改接到交流电源上时有：2q=两式一比，得：um=2u=220v故选：c【点评】本题关键在于根据有效值求交流电产生的热量另外，求解交流电的功率、电功等也用有效值10已知交变电流i=imsinta，线圈从中性面起开始转动，转动了多长时间，其瞬时值等于有效值（）abcd【考点】正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率【专题】交流电专题【分析】正弦交流电的最大值和有效值的关系表达式为：i=；根据题意中瞬时值等于有效值列式求解即可【解答】解：瞬时值：i=imsinta；最大值：im；有效值：i=；瞬时值等于有效值，故：i=i即：imsint=；解得：t=+2n （n=0、1、2、）或者：t=+2n （n=0、1、2、）故t=、故ad错误，bc正确；故选：bc【点评】本题关键熟悉交变电流的有效值、瞬时值、最大值的表达式，注意多解11如图所示，是由交流电源供电的线路，如果交变电流的频率减小，则（）a线圈l的自感系数减小b线圈l的感抗减小c电路中的电流增大d灯泡变暗【考点】自感现象和自感系数【专题】定性思想；推理法；电磁感应与电路结合【分析】电感线圈对交流电的阻碍作用与交流电的频率成正比，线圈的自感系数是由线圈本身决定的，由此即可求解【解答】解：a、线圈的自感系数是由线圈本身决定的，与交流电的频率无关故a错误；b、c、d、接入交流电后，因电感线圈对交流电的阻碍作用与交流电的频率成正比，故当交流电频率减小大时，电感线圈l的阻碍作用减小，灯泡中的电流将变大，则灯泡亮度变亮故bc正确，d错误故选：bc【点评】该题考查线圈的自感系数与感抗，记住电感线圈是通低频阻高频，电感线圈对交流电的阻碍作用与交流电的频率成正比属于基础题型12交变电流通过一段长直导线时，电流为i，如果把这根长直导线绕成线圈，再接入原电路，通过线圈的电流为i，则（）aiibiici=id无法比较【考点】自感现象和自感系数【分析】当长直导线变成线圈后，存在自感系数，出现自感电动电动势，从而阻碍电流的变化，即可求解【解答】解：由题意可知，当长直导线绕成线圈，再接入原电路，当电流增加时，则会阻碍增大，所以通过线圈的电流为i小于原来的电流大小i，故b正确，acd错误；故选：b【点评】考查直导线与线圈的区别，理解自感系数与什么因素有关系，掌握自感电动势对电流的阻碍情况注意阻碍并不等于阻止13交流发电机在工作时的电动势为e=emsint，若将其线框的转速提高到原来的两倍，其他条件不变，则其电动势变为（）aemsinb2emsincemsin2td2emsin2t【考点】正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率【专题】交流电专题【分析】感应电动势的瞬时值表达式为e=emsint，其中em=nbs，当将其电枢的转速提高到原来2倍时，em和都增加2倍，再进行选择【解答】解：感应电动势的瞬时值表达式为e=emsint，当将其电枢的转速提高到原来2倍时，由=2n，em=nbs，可知，em和都增加2倍，其表达式变为：e=2emsin2t故d正确，abc错误；故选：d【点评】本题考查考虑问题的全面性，e=emsint式中em和都与转速成正比，不能简单认为表达式是emsin2t14矩形线框在匀强磁场内匀速转动过程中，线框输出的交流电压随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是（）a1 s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量变化最快b2 s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大c交流电压的最大值为36v，频率为0.25hzd交流电压的最大值为36v，周期为4 s【考点】正弦式电流的图象和三角函数表达式；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率【专题】定性思想；推理法；交流电专题【分析】根据图象可知交流电的周期和，从而求得频率，可求得结论电动势为零时磁通量最大，线框平面垂直于磁场，磁通量为零时电动势最大，线框平面于磁场平行【解答】解：a、由图象可知，在1s末，交变电流的电压最大，所以此时的线框平面于磁场平行，通过线框的磁通量变化最快故a错误；b、2s末交变电流的电压为零，线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大故b正确；c、d、根据图象可知，交流电压的最大值为v，有效值为=36v，周期为4s，频率：f=hz故c正确，d错误；故选：bc【点评】本题考查了对交流电图象的认识，要具备从图象中获得有用信息的能力；重点在于找出最大值和周期，再通过公式求解有效值和角速度及频率等二、填空题（每空3分，共计18分）15如图所示，均匀且有界的磁场，其磁感应强度为b，有一边长为l的正方形线框，其平面与磁感线垂直，bc边在磁场的边缘线框以垂直于磁场方向的恒定速度v向磁场外运动，并整个移出磁场若线框的电阻为r，则在这个过程中，线框中的感应电流为，外力对线框做的功为，外力的功率为，通过线框中某横截面的电量为【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化【专题】电磁感应功能问题【分析】磁场中切割磁感线的导体相当于电源，据此由图可知，线框只有ab边在切割磁感线，产生的电动势e=blv，根据欧姆定律可以得到线框中的感应电流线框匀速运动时，外力对线框做的功等于线框中产生的焦耳热，由焦耳定律求解外力做的功由电量公式q=it求解通过线框中某横截面的电量【解答】解：在这个过程中，线框中的感应电流为：i=；由于线框匀速运动，根据功能关系可知：外力对线框做的功等于线框中产生的焦耳热，由焦耳定律得外力对线框做的功为：w=q=i2rt=；外力的功率为：p=；通过线框中某横截面的电量为：q=it=故答案为：；【点评】本题是电磁感应与电路的综合，掌握电磁感应现象中基本规律并正确运用是关键，并要知道线框匀速运动时，外力做的功等于线框产生的热量，外力的功率等于回路的电功率16如图所示，闭合小金属环从高为h的光滑曲面上无初速滚下，又沿曲面的另一侧上升，若图中磁场为匀强磁场，则环上升的高度=h；若为非匀强磁场，则环上升的高度应h（填“”“=”或“”）【考点】* 涡流现象及其应用【分析】闭合金属环在非匀强磁场中运动，穿过金属环的磁通量在变化，产生感应电流，机械能减小环滚上的高度小于h根据能量守恒定律分析机械能的损失与焦耳热的关系【解答】解：若磁场为匀强磁场，则小金属环中无感应电流，所以小金属环的机械能守恒，环上升的高度等于h；若磁场为非匀强磁场，则小金属环中磁通量发生变化，产生感应电流，所以小金属环的机械能通过感应电流做功转化为内能，环上升的高度应小于h故答案为：=，【点评】本题根据能量守恒定律分析电磁感应现象，首先要确定有几种形式的能，其次分析能量如何转化三、计算题（第一题6分，第二题8分，第三题12分）17用粗细均匀的绝缘导线制成一个圆环，在圆环内用相同导线折成一个内接正方形将它们放入一个均匀变化的匀强磁场，磁场方向和它们所在的平面垂直求圆环中和正方形中的感应电动势之比【考点】法拉第电磁感应定律【专题】定性思想；推理法；电磁感应与电路结合【分析】由题，匀强磁场均匀变化时，磁感应强度的变化率保持不变，线圈中产生恒定电流根据法拉第电磁感应定律研究两个线圈中产生的感应电动势之比【解答】解：设正方形的边长为a，圆环的半径为a则根据根据法拉第电磁感应定律得，圆中的感应电动势与正方形回路中感应电动势之比为：e1：e2=（）2： a2=：2；答：圆环中和正方形中的感应电动势之比：2【点评】本题利用法拉第电磁感应定律、电阻定律和欧姆定律研究电磁感应现象中电流的关系，是常用的思路，常规题18如图所示，面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线