山西省晋中市和诚中学2019-2020学年高二物理3月月考试题

山西省晋中市和诚中学2019-2020学年高二物理3月月考试题考试时间：90分钟；满分：100分； 本试卷分第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分.满分100分，考试用时90分钟.第卷（选择题，共48分）1、 选择题（每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，18题只有一个选项是正确的，912题为多选题，全部选对得4分，对而不全得2分。)1.如图所示，线圈abcd水平向右穿过磁场区域b时，在以下情况中，线圈中有感应电流产生的是（ ）a. 整个线圈都在磁场中上下平动b. b.整个线圈都在磁场中左右平动c.线圈离开磁场的过程中d.线圈进入磁场后在它所在的平面内绕a点旋转2.如图电路中，p、q两灯相同，l的电阻不计，则（ ）a. s断开瞬间，p立即熄灭，q过一会才熄灭b. s接通瞬间，p、q同时达正常发光c.s断开瞬间，通过p的电流从右向左d.s断开瞬间，通过q的电流与原来方向相反3.如图所示，通电螺线管左侧和内部分别静止吊一环a和b，当变阻器r的滑动头c向左滑动时（） a. a向左摆，b向右摆b.a向右摆，b向左摆c.a向左摆，b不动d.a向右摆，b不动4.如图，线圈的平面与条形磁铁垂直，且磁铁轴心通过线圈圈心，线圈由高处下落并穿过条形磁铁，在这个过程中，线圈内感应电流的方向自上往下看是（） a. 逆时针b. 顺时针c. 先顺时针后逆时针d. 先逆时针后顺时针5.某实验小组在利用如图所示的装置探究产生感应电流方向的规律，下列说法正确的是（） a. 线圈中的感应电流产生的磁场总是与磁铁产生的磁场方向相反b.线圈中的感应电流产生的磁场总是与磁铁产生的磁场方向相同c.不管哪个磁极在下端，只要磁铁向下插入线圈，线圈中就会产生如图所示的感应电流d.只有n极在下端且向下插入线圈或s极在下端且向上远离线圈时，线圈中才产生如图所示的感应电流6.如图所示，螺线管匝数n=1500匝，横截面积s=20cm2 ， 螺线管导线电阻r=1，电阻r=4螺线管所在空间存在着向右的匀强磁场，磁感应强度大小随时间的变化如图所示，下列说法正确的是（）a. 电阻r的电流方向是从a到cb.感应电流的大小随时间均匀增大c.电阻r两端的电压为6v d.c点的电势为4.8v7.水平放置的绝缘桌面上，有一个带正电的小球，其足够远处有一个金属圆环，它们的正上方各有一个n极向下的条形磁铁，磁铁在水平向右移动的极短时间内，对小球和圆环分别产生水平方向的驱动力，下列选项正确的是（ ） 圆环受到的力水平向右 圆环受到的力水平向左 小球受到的力垂直纸面向外 小球受到的力垂直纸面向内a. 正确b.只有正确c.只有正确d.正确8.如图所示，条形磁铁静止在水平桌面上，闭合铝环从条形磁铁的正上方附近由静止竖直下落至桌面则在下落过程中（）a. 铝环中产生方向不变的感应电流b. 磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力c. 铝环所受安培力的方向先向上后向下d. 铝环的加速度小于或等于g9.关于生活中的实际情形，下列说法正确的是（ ） a.电容器外壳上标的电压是额定电压，这个数值比击穿电压低b.汽车在通过水库泄洪闸下游的凹形桥的最低点时，驾驶员处于失重状态c.为了便于行车，高大的桥通常要造很长的引桥，以减小汽车重力垂直桥面的分力d.电动机等大功率设备内部含有多匝线圈，在开关断开时，因线圈自感产生电火花10.某一电学黑箱内可能有电容器、电感线圈、定值电阻等元件，在接线柱间以如图所示的“z”字形连接(两接线柱间只有一个元件)为了确定各元件种类，小华同学把dis计算机辅助实验系统中的电流传感器(相当于电流表)与一直流电源、滑动变阻器、开关串联后，分别将ab、bc、cd接入电路，闭合开关，计算机显示的电流随时间变化的图象分别如图a ， b ， c所示，则如下判断中正确的是( )a. ab间是电容器b. bc间是电感线圈c. cd间是电容器d. cd间是定值电阻11.如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路虚线mn右侧有磁感应强度为b的匀强磁场方向垂直于回路所在的平面回路以速度v向右匀速进入磁场，直径cd始终与mn垂直从d点到达边界开始到c点进入磁场为止，下列结论正确的是（ ）a.感应电流方向发生变化b.cd段直线始终不受安培力c.感应电动势最大值e=bavd.感应电动势平均值 12.如图所示，平行金属导轨与水平面成角，导轨与固定电阻r1和r2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻r1和r2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为f，此时（ ）a. 电阻r1消耗的热功率为 b. 电阻r2消耗的热功率为 c. 整个装置因摩擦而消耗的热功率为mgvcosd. 整个装置消耗机械能的功率为（f+mgcos）v第卷（非选择题，共52分）2、 填空题（每空2分，共12分。把正确答案填写在题中的横线上，或按题目要求作答。）13. 如图，右手握住通电直导线，让伸直的拇指方向与电流的方向一致，那么，弯曲的四指所指 的方向就是_的环绕方向14. 匀强磁场的磁感应强度为b，方向垂直纸面向里，导体棒ab长为l，垂直磁场放置，ab棒以a端为轴在纸面内以角速度匀速转动（如图所示），则a、b两端的电势差为_，_端电势高15. 演示自感现象的实验电路图如图所示。l是自感线圈，a1、a2是规格相同的灯泡，r的阻值与l的直流电阻阻值相同。当开关s由断开到合上时，观察到的自感现象是 ，最后达到同样亮。16.一个线圈，接通电路时，通过它的电流变化率为10a/s，产生的自感电动势为2.0v；切断电路时，电流变化率为5.0103a/s，产生的自感电动势是_v，这线圈的自感系数是_h 三、计算题（共40分。要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不得分。）17.（10）一个线圈的电流在0.001 s内有0.02 a的变化，产生50 v的自感电动势，求线圈的自感系数？如果这个电路中的电流的变化率变为40 a/s ， 自感电动势为多大？ 18. （12）如图所示，abcd为静止于水平面上宽度为l而长度足够长的u型金属滑轨，ac边接有电阻r，其他部分电阻不计ef为一可在滑轨平面上滑动、质量为m的均匀导体棒整个滑轨面处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为b忽略所有摩擦若用恒力f沿水平方向向右拉棒，使其平动，求导体棒的最大速度19.（18分）如图所示，两根足够长的光滑金属导轨mn、pq间距为l=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30角完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒的质量均为0.02kg，电阻均为r=0.1，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为b=0.2t，棒ab在平行于导轨向上的力f作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能保持静止取g=10m/s2，问：（1）通过cd棒的电流i是多少，方向如何？（2）棒ab受到的力f多大？（3）棒cd每产生q=0.1j的热量，力f做的功w是多少？物理试题参考答案一、单选题1. c 。整个线圈都在磁场中上下平动时，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流，a错误；整个线圈都在磁场中左右平动时，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流，b错误；线圈离开磁场的过程中，磁通量减小，有感应电流产生，c正确；线圈进入磁场后在它所在的平面内绕a点旋转时，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流，d错误。2. c。s断开瞬间，pq与l串联，同时过一会才熄灭，a错误；s接通瞬间，由于l的自感作用，q不亮，p立即发光，稳定后两灯亮度相同，b错误；s接通瞬间，线圈由于自感，产生自感电动势，将保持原来的电流的方向，通过p的电流是线圈的自感电动势产生的，与线圈中的电流的方向相同，所以从右向左，c正确；s断开瞬间，通过q的电流与原来方向相同，d错误。3. c。当滑动变阻器的滑片p向左移动时，接入电路中的电阻变小，电流变大，通电螺线管的磁性将增强，穿过线圈a和b的磁通量都变大，根据楞次定律，要阻碍磁通量的变大，所以b环产生的安培力使其有收缩的趋势，来阻碍磁通量变大，因此产生安培力与环在同一平面，所以不会左右摆动；而a环因磁通量增加，产生感应电流，导致其受到安培力方向向左，使其向左摆动，ab错误，c正确。4. c。当线圈自上而下穿过磁铁，导致穿过线圈的磁感线向上，磁通量大小增加，根据楞次定律，可知，从上向下看，线圈中感应电流方向是顺时针； 到达磁铁中点位置后，穿过线圈的磁感线向上，磁通量大小减小，根据楞次定律，可知，从上向下看，线圈中感应电流方向是逆时针；c正确，abd错误。5. d。若条形磁铁靠近闭合线圈时，导致穿过线圈的磁通量大小增加，根据楞次定律，线圈中感应电流产生磁场方向与条形磁铁产生磁场的方向相反；同理，当若条形磁铁远离闭合线圈时，导致穿过线圈的磁通量大小减小，根据楞次定律，线圈中感应电流产生磁场方向与条形磁铁产生磁场的方向相同，ab错误；只有n极在下端且向下插入线圈或s极在下端且向上远离线圈时，由楞次定律可知，线圈中才产生如图所示的感应电流，c错误，d正确。6. d。由楞次定律可以判断出螺线管中电流方向从右向左，那么通过电阻r的电流方向是从c到a，a不符合题意；根据法拉第电磁感应定律有：e=n bt s 由图2知： bt = 622 t/s=2t/s代入数据解得：e=1500220104=6v 由闭合电路欧姆定律得：i= er+r = 64+1 a=1.2a，因此感应电流的大小是恒定的，b不符合题意；螺线管两端的电压是外电压，所以u=ir=1.24v=4.8v，c不符合题意；在外电路，顺着电流方向电势降低，因a的电势等于零，那么c点的电势为4.8v，d符合题意。7.a。当条形磁铁沿水平向右移动的极短时间内，由左手定则判断洛伦兹力的方向垂直纸面向外，正确；根据楞次定律可知：当条形磁铁沿水平向右移动的极短时间内，闭合金属环内的磁通量增大后减小，由“来拒去留”可判断线圈将跟随磁铁同向运动，正确。8. d。由图示可知，在圆环下落过程中，穿过圆环的磁场方向向下，穿过圆环的磁通量先变大后变小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方向，a错误；由楞次定律可知，感应电流总是阻碍磁铁间的相对运动，在圆环靠近磁铁的过程中为阻碍圆环的靠近，磁铁对圆环的作用力竖直向上，圆环对磁铁的作用力竖直向下，磁铁对桌面的压力大于其自身的重力。当圆环达到磁铁中间时，圆环中无电流，此时无相互作用力，磁铁对桌面的压力等于重力，圆环过了磁铁中间以后，由左手定由可知，磁铁对圆环的作用力竖直向上，圆环对磁铁的作用力竖直向下，b、c错误；由牛顿第二定律知，铝环的加速度小于或等于g ，d正确。二、多选题9. a,c。电容器外壳上标的电压是工作电压，又叫额定电压，这个数值比击穿电压低。a符合题意。当汽车在通过水库泄洪闸下游的凹形桥的最低点时，此时有向上的加速度，汽车对接触面的压力大于物体的真实重力，汽车处于超重状态；b不符合题意；为了便于行车，高大的桥通常要造很长的引桥，以减小桥面的倾角，从而减小重力沿桥面向下的分量，增大了汽车重力垂直桥面的分力，c符合题意；电动机等大功率设备内部含有多匝线圈，在开关断开时，因线圈自感产生反电动势，容易产生电火花。d不符合题意。 10. a,b,d。由图a看出，a接入电路时有瞬间的电流，电容器充电过程有短暂的电流，电路稳定后电路中没有电流说明ab间是电容器，a符合题意；由b图看出，此元件接入电路时，电流逐渐增大，是由于线圈中产生自感电动势的阻碍作用，电流只能逐渐增大，说明bc间是电感线圈，b符合题意；从c图看出，此元件接入电路时电流恒定不变，说明cd是定值电阻，c不符合题意；d符合题意。11.c,d。根据楞次定律，知半圆形闭合回路在进入磁场的过程中，感应电流的方向为逆时针方向，方向不变，a错误。根据左手定则，cd段所受的安培力方向竖直向下，b错。切割的有效长度的最大值为a，则感应电动势的最大值e=bav，c正确。根据法拉第电磁感应定律得， e=bst=ba222av=14bav d正确。12. b,c,d。设ab长度为l，磁感应强度为b，电阻r1=r2=r电路中感应电动势e=blv，ab中感应电流为i= er+r2 =2blv= 2blv3r ，ab所受安培力f=bil= 2b2l2v3r ，电阻r1消耗的热功率p1=（ i）2r= b2l2v29r ，由得，p1= fv，电阻r1和r2阻值相等，它们消耗的电功率相等，则p1=p2= fv，a错误，b正确。整个装置因摩擦而消耗的热功率p2=fv=mgcosv=mgvcos，c正确；整个装置消耗的机械功率为p3=fv+p2=（f+mgcos）v，d正确。三、填空题13.磁感线 解：根据安培定则的内容判定线电流的磁感线的方法是：右手握住导线，让大拇指所指的方向跟电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。14. bl2；b 解：ab棒以a端为轴在纸面内以角速度匀速转动，则a、b两端的电势差 uab=e=12bl2 根据右手定则知，b端电势高。15.a2立即亮，a1逐渐亮（或a2先亮，a1后亮） 解：a2支路是纯电阻电路，s接通，电流立即通过；a1支路的电感线圈l对电流的变化起阻碍作用，当电路稳定后，自感的阻碍作用才会消失，所以a1逐渐亮，最后两灯同样亮。16. 1.0103；0.2 解：自感电动势公式e=l it ，结合电流变化率为10a/s