山西省太原五中高二物理3月月考试题（含解析）(1).doc

山西省太原五中2013-2014学年高二物理3月月考试题（含解析）一、选择题（每小题4分，共48分。其中1-7题是单选题，8-12题是多选题，全选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错的或不答的得 0 分，请将下列各题符合题意的选项的字母填入答题栏内。）1、物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用。 下面列举的四种电器中，在工作时利用了电磁感应现象的是：（ ）a电饭煲 b微波炉 c电磁炉 d白炽灯泡【答案】c【解析】ad、电饭煲、白炽灯泡都利用电流的热效应，故ad错误；b、微波炉是利用变化的电磁场，产生电磁波，故b错误；c、电磁炉是利用电磁感应原理使产生涡流，将电能最终转化成内能，故c正确。故选c。【考点】电磁感应现象2、闭合电路中感应电动势的大小与穿过这一闭合电路的（ ）a磁通量的变化快慢有关 b磁通量的大小有关c磁通量的变化大小有关 d 磁感应强度的大小有关【答案】a【解析】根据法拉第电磁感应定律知，磁感应强度大、磁通量大、磁通量变化量大，感应电动势不一定大磁通量变化快，即磁通量变化率大，则感应电动势大，感应电动势与磁通量的变化快慢有关，故a正确。故选a。【考点】法拉第电磁感应定律3、如图所示，电阻r和线圈自感系数l的值都较大，电感线圈的电阻不计，a、b是两只完全相同的灯泡，当开关s闭合时，电路可能出现的情况是（ ）ab比a先亮，然后b熄灭 ba比b先亮，然后a熄灭ca、b一起亮，然后b熄灭 da、b一起亮，然后a熄灭 d. 上升过程克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率【答案】d【解析】当开关s闭合时，电源的电压同时加到两个灯泡上，它们会一起亮但由于电感线圈的电阻不计，线圈将a灯逐渐短路，a灯变暗直至熄灭，故d正确。故选d。【考点】自感现象和自感系数4、如图所示，c是一只电容器，先用外力使金属杆ab贴着水平平行金属导轨在匀强磁场中沿垂直磁场方向运动，到有一定速度时突然撤销外力.不计摩擦，则ab以后的运动情况可能是（ ）a.减速运动到停止 b.来回往复运动c.匀速运动 d.加速运动【答案】c【解析】用外力使金属杆ab在匀强磁场中沿垂直磁场方向运动时，金属杆产生感应电动势，对电容器充电，设棒向右，根据右手定则判断可知：ab中产生的感应电流方向从b到a，电容器上极板充正电，下极板充负电；当撤销外力后，棒将做减速运动，产生的感应电动势减小，使得回路中电流减小，但只要电流不为零，ab棒就在向右做减速运动，当电容器的电压等于棒产生的感应电动势时，回路中没有电流，棒ab不再受到安培力，将做匀速运动，故c正确。故选c。【考点】法拉第电磁感应定律5、一个面积s=410-2 m2、匝数n=100匝的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度b随时间t变化的规律如图所示，则下列判断正确的是（ ）a、在开始的2 s内穿过线圈的磁通量变化率等于-0.08 wb/sb、在开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零c、在开始的2 s内线圈中产生的感应电动势等于-0.08 vd、在第3 s末线圈中的感应电动势等于零【答案】a【解析】a、由图象的斜率求得：，因此，故a正确，b、开始的2s内穿过线圈的磁通量的变化量不等于零，故b错误；c、根据法拉第电磁感应定律得：，可知它们的感应电动势大小为8v，故c错误；d、由图看出，第3s末线圈中的磁通量为零，但磁通量的变化率不为零，感应电动势也不等于零，故d错误。故选a。【考点】法拉第电磁感应定律；磁通量6、如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从图示位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.3 s时间拉出，外力做的功为w1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用0.9 s时间拉出，外力所做的功为w2，通过导线截面的电荷量为q2,则（ ）a、w1w2,q1q2 b、w1w2,q1=q2 d、w1w2,q1q2【答案】c【解析】设线框的长为l1，宽为l2，速度为v；线框所受的安培力大小为，又，则得线框匀速运动，外力与安培力平衡，则外力的大小为外力做功为可见，外力做功与所用时间成反比，则有；两种情况下，线框拉出磁场时穿过线框的磁通量的变化量相等，根据感应电荷量公式可知，通过导线截面的电量相等，即有。故选c。【考点】法拉第电磁感应定律7、有一等腰直角三角形形状的导线框abc，在外力作用下匀速地经过一个宽为d的有限范围的匀强磁场区域，线圈中产生的感应电流i与沿运动方向的位移x之间的函数图象是如下图中的（ ）【答案】b【解析】开始时进入磁场切割磁感线，根据右手定则可知，电流方向为逆时针，当开始出磁场时，回路中磁通量减小，产生的感应电流为顺时针；不论进入磁场，还是出磁场时，由于切割的有效长度变小，导致产生感应电流大小变小，故b正确。故选b。【考点】法拉第电磁感应定律；闭合电路欧姆定律8、在电磁感应现象中，下列说法正确的是（ ）a当磁场方向发生改变时感应电流的安培力方向一定发生变化b闭合线框放在与其平面垂直的变化磁场中一定能产生感应电流c闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动，一定产生感应电流d感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化【答案】bd【解析】产生感应电流的条件是闭合回路的磁通量发生变化；a、当磁场方向发生改变时，并且感应电流的方向也发生变化，则安培力的方向不变，故a错误；b、磁场发生变化，闭合回路的磁通量发生了变化，会产生感应电流，故b正确；c、闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动，闭合回路的磁通量没有发生变化，不会产生感应电流，故c错误；d、感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，这是楞次定律的内容，故d正确。故选bd。【考点】左手定则；产生感应电流的条件9、下图是穿过某闭合回路的磁通量随时间变化的四种情况，在t0时间内可使该回路产生恒定感应电流的是（ ）【答案】cd【解析】要产生恒定电流，磁场要发生均匀变化，所以cd会产生恒定电流；故选cd。【考点】10、如右图所示，竖直面内的虚线上方是一匀强磁场b，从虚线下方竖直上抛一正方形线圈，线圈越过虚线进入磁场，最后又落回原处，运动过程线圈平面保持在竖直面内，不计空气阻力，则：（ ）a. 上升过程克服磁场力做的功等于下降过程克服磁场力做的功b. 上升过程克服磁场力做的功大于下降过程克服磁场力做的功c. 上升过程克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率d. 上升过程克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率【答案】bc【解析】ab、在线圈先上升又落回到原处地过程中，由于电磁感应产生电能，线圈的机械能减小转化为内能，经过同一点时，上升的速率大于下降速率，则上升时所受的安培力的大小大于下降时安培力的大小，而两个过程位移大小相等，因此上升过程中线圈克服磁场力做的功大于下降过程中克服磁场力做的功，故a错误b正确；cd、由于经过同一点时线圈上升的速度大于下降速度，而上升和下降两个过程位移大小相等，所以上升过程的平均速度大于下降的平均速度，则上升的时间小于下降的时间，由于高度相等，上升过程中克服重力做功与下降过程中重力做功相等，由公式，则知上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率，故c正确d错误。故选bc。【考点】法拉第电磁感应定律；电磁感应中的能量转化11、如下图甲所示，光滑导体框架abcd水平放置，质量为m的导体棒pq平行于bc放在ab、cd上，且正好卡在垂直于轨道平面的四枚光滑小钉之间回路总电阻为r，整个装置放在垂直于框架平面的变化的磁场中，磁场的磁感强度b随时间t的变化情况如图乙所示(规定磁感强度方向向上为正)，则在时间0t内，关于回路内的感应电流i及小钉对pq的弹力n，下列说法中正确的是()ai的大小是恒定的 bi的方向是变化的cn的大小是恒定的 dn的方向是变化的【答案】ad【解析】ab、根据法拉第电磁感应定律可知，正向磁场大小减小，且均匀减小，导致在线圈中产生恒定的感应电流，方向逆时针；当反向磁场大小增大时，由于均匀增加，故产生感应电流恒定，且方向逆时针，故a正确b错误；cd、根据安培力大小可知，电流大小恒定，由于磁场的大小与方向变化，所以导致导体棒pq受到先向右的安培力，后向左的安培力，故c错误d正确。故选ad。【考点】法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律；安培力；磁通量12、如下图所示，固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为r的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为b的匀强磁场中一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力f作用下从静止开始沿导轨运动距离为l时，速度恰好达到最大值(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g.则此过程()a杆一直在做匀变速直线运动 b杆的速度增大，加速度减小c杆的速度最大值为 d流过电阻r的电量为【答案】bd【解析】ab、杆向左运动的过程中，水平方向受到恒力f和向右的滑动摩擦力、安培力作用，随着速度的增大，杆子产生的感应电动势增加，回路中感应电流增大，安培力增大，杆的合力减小，加速度减小，当安培力和摩擦力的合力与恒力f平衡时杆开始做匀速直线运动，故a错误b正确；b、设杆的最大速度为v，此时杆所受的安培力大小为，而且杆受力平衡，则有，解得，故c错误；d、流过电阻r的电荷量为，故d正确。故选bd。【考点】共点力平衡；法拉第电磁感应定律二填空题（共8分）13、为了演示电磁感应现象，图6给出了一系列必备的实验仪器，另备有用于连接仪器的导线若干（图中未画出）。（1）请用导线将仪器正确的连接成试验电路（铅笔线表示导线）。（2）连成电路后，合上开关瞬间，我们发现电流计的指针 ，开关完全合上后，电流计的指针 ，移动滑动变阻器触头，电流计指针 ，将小螺线管从大螺线管中拔出的过程，电流计指针 。（以上各空均填“偏转”或“不偏转”。）这个演示实验表明，不论用什么方法，只要 ，闭合电路中就有感应电流产生。【答案】（1）如上图所示（2）偏转、不偏转、偏转、偏转、穿过闭合回路的磁通量发生了变化【解析】（1）将电源、电键、变阻器、原线圈串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，再将电流计与副线圈串联成另一个回路，电路图如图所示；（2）连成电路后，合上开关瞬间，穿过原线圈磁通量发生变化，则穿过副线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，电流表指针偏转；开关完全合上后，穿过副线圈磁通量不变，则不产生感应电流，电流表指针不偏转；移动滑动变阻器触头，通过原线圈电流变化，则穿过副线圈磁通量发生变化，产生感应电流，电流表指针偏转；将小螺线管从大螺线管中拔出的过程，穿过副线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，电流表指针偏转；可知，只要穿过闭合回路的磁通量发生了变化，回路中就有感应电流产生。【考点】研究电磁感应现象14.某学生做观察电磁感应现象的实验，他将电流表、线圈a和b、蓄电池、开关等用导线连接成如图所示的实验电路，当他接通、断开开关时，电流表的指针都没有发生偏转，其原因是_。【答案】开关位置接错，应接在蓄电池所组成的电路中【解析】由电路图可知，电键接在电流表所在电路，电键连接错误，闭合与断开电键时，通过螺线管a的电流不变，穿过螺线管b的磁通量不变，没有感应电流产生，电流表指针不偏转；所以当他接通、断开开关时，电流表的指针都没有发生偏转，其原因是开关位置接错，应接在蓄电池所组成的电路中。【考点】研究电磁感应现象三计算题（本大题共2个小题，共44分）15、（本题10分）如图所示，电阻r = 0.1的导体棒ab沿光滑导体框向右做匀速运动，线框接有电阻r = 0.4。线框放在磁感应强度b = 0.1t的匀强磁场中，磁场方向垂直线框平面。导体棒ab的长度l = 0.2 m，运动速度v = 5 m/s，线框电阻不计。试求：（1）导体棒产生的感应电动势e和回路的电流i（2）导体棒ab上消耗的电功率和r上消耗的电功率（3）维持导体棒匀速运动所需要的外力f和外力的功率p 【答案】（1）0.1v 、0.2a； （2）0.004w 、0.016w； （3）0.004n 、0.02w【解析】（1）导体棒切割磁感线产生的电动势为：由闭合电路的殴姆定律：（2）导体棒ab相当于电源，消耗的电功率为：r上消耗的电功率为：（3）根据右手定则得电路abcd中的电流方向是b指向a，根据左手定则得ab所受的安培力方向：向左安培力大小为：导线框向右做匀速运动，根据平衡条件得外力为：外力做功的功率为：【考点】法拉第电磁感应定律；左手定则；右手定则16、（10分）在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n = 1500匝，横截面积s = 20cm2。螺线管导线电阻r = 1.0，r1 = 4.0，r2 = 5.0，c=30f。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度b按如图乙所示的规律，求（1）求螺线管中产生的感应电动势；（2） 闭合s，电路中的电流稳定后，求电阻r1的电功率；（3）s断开后，求流经r2的电量。【答案】 【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律求出（2）根据全电路欧姆定律根据求出（3）s断开后，流经r2的电量即为s闭合时c板上所带的电量q电容器两端的电压流经r2的电量【考点】法拉第电磁感应定律；电功率17、(12分)如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨mn、pq固定在同一水平面上，两导轨间距，电阻，导轨上停放一质量、电阻的金属杆，导轨电阻可忽略不计，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，现用一外力f沿水平方向拉杆，使之由静止开始运动，若理想电压表的示数u随时间t变化的关系如图（b）所示。（1） 试分析计算说明金属杆的运动情况；（2）求第2s末外力f的瞬时功率。【答案】金属杆水平向右做匀加速直线运动 【解析】（1）金属杆速度为v时，电压表的示数应为则由题图可知：故金属杆的加速度应恒定，即金属杆应水平向右做匀加速直线运动（2）由（1）可得：则第2s末杆的速度：此时杆受到的安培力：由牛顿第二定律得：则故外力f的功率【考点】牛顿第二定律；法拉第电磁感应定律；欧姆定律18、(12分)如图所示，正方形导线框abcd的质量为m、边长为，导线框的总电阻为r。导线框从垂直纸面向里的水平有界匀强磁场的上方某处由静止自由下落，下落过程中，导线框始终在与磁场垂直的竖直平面内，cd边保持水平。磁场的磁感应强度大小为b，方向垂直纸面向里，磁场上、下两个界面水平距离为。已知cd边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动。重力加速度为g。（1）求cd边刚进入磁场时导线框的速度大小。（2）请证明：导线框的cd边在磁场中运动的任意瞬间，导线框克服安培力做功的功率等于导线框消耗的电功率。（3）求从导线框cd边刚进入磁场到ab边刚离开磁场的过程中，导线框克服安培力所做的功。【答案】 如解析 【解析】（1）设线框cd边刚进入磁场时的速度为v，则在cd边进入磁场过程时产生的感应电动势为，根据闭合电路欧姆定律，通过导线框的感应电流为导线框受到的安培力为因cd刚进入磁场时导线框做匀速运动，所以有，以上各式联立，得：（2）导线框cd边在磁场中运动时，克服安培力做功的功率为：代入整理得：导线框消耗的电功率为：因此有（3）导线框ab边刚进入磁场时，cd边即离开磁场，因此导线框继续做匀速运动。导线框穿过磁场的整个过程中，导线框的动能不变。设导线框克服安培力做功为，根据动能定理有解得。【考点】闭合电路的欧姆定律；电功率；共点力平衡太 原 五 中20132014学年度第二学期月考（3月）高二物理（理）答案一、选择题题号123456789101112选项cadcacbbdcdbcadbd二填空题（共8分）13、（1）略（2） 偏转 不偏转 偏转 偏转 只要穿过闭合回路的磁通量发生了变化，回路中就有感应电流产生