四川省威远中学2024-2025学年高二物理下学期第二次月考试题含解析

PAGE15-四川省威远中学2024-2025学年高二物理下学期其次次月考试题（含解析）一、选择题(14-18单选，19-21多选，共48分)1.在如图所示的条件下，闭合的矩形线圈中能产生感应电流的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】A.A图中线圈转动时穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流，故A错误；B.B图中线圈转动时穿过线圈的磁通量发生变更，会产生感应电流，故B正确；C.C图中穿过线圈的磁通量始终为零，且不发生变更，故线圈中不产生感应电流，故C错误；D.D图中线圈的转轴平行于磁场，故穿过线圈的磁通量始终为零，不发生变更，线圈中不产生感应电流，故D错误.2.下列选项各图中所标的导体棒的长度为L，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，棒运动的速度均为v，产生的电动势为BLv的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】A．图中导体棒做切割磁感线运动，产生的感应电动势为故A错误；BC．两图中导体棒都不切割磁感线，不产生感应电动势，故BC错误；D．图中导体棒做切割磁感线运动，产生的感应电动势为故D正确．3.已知某电阻元件在正常工作时，通过它的电流按如图所示的规律变更．今与这个电阻元件串联一个多用电表(已调至交变电流电流挡)，则多用电表的读数为()A.5A B.4AC.4A D.5A【答案】A【解析】沟通电流测量有效值，设该电流的有效值为I，依据交变电流有效值的定义取一个周期T.有：，解得，所以多用电表的读数为5A，故A正确，B、C、D错误；故选A．【点睛】有效值的定义为：把直流电和沟通电分别通过两个相同的电阻时，假如在相同时间内它们产生的热量相等，那么就把此直流电的电压、电流作为此沟通电的有效值．依据有效值的定义求解即可．4.如图所示，志向变压器的原线圈接在的沟通电源上，副线圈接有R=55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2:1，电流表、电压表均为志向电表。下列说法正确的是（）A.原线圈的输入功率为WB.电流表的读数为1AC.电压表的读数为VD.副线圈输出的沟通电电流在1分钟内方向变更120次【答案】B【解析】【详解】A．由题意可得，原线圈的电压有效值为220V，原副线圈匝数之比为，由可得输入功率和输出功率相等可得原线圈中的输入功率为故A错误；B．副线圈的电流为由可得即电流表读数为1A，故B正确；C．电压表的读数为有效值，即电压表读数为110V，故C错误；D．变压器不会变更沟通电的周期，所以副线圈中沟通电的周期为依据沟通电电流在1个周期内方向变更2次，1分钟有30个周期，因此可以变更电流方向60次。故D错误。故选B。5.在水平桌面上，一个圆形金属框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度B1随时间t的变更关系如图甲所示，0～1s内磁场方向垂直线框平面对下，圆形金属框与两根水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒，且与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场B2中，如图乙所示，导体棒始终保持静止，则其所受的摩擦力Ff随时间变更的图像是下图中的(设向右的方向为摩擦力的正方向)()A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】依据题意可得：在0~1s内磁场方向垂直线框平面对下，且大小变大，则由楞次定律可得线圈感应电流的方向是逆时针，再由左手定则可得导体棒安培力方向水平向左，所以静摩擦力的方向是水平向右，即为正方向；而在0~1s内磁场方向垂直线框平面对下，且大小变大，则由法拉第电磁感应定律可得线圈感应电流的大小是恒定的，即导体棒的电流大小是不变的；再由：可得安培力大小随着磁场变更而变更，因为磁场是不变的，则安培力大小不变，所以静摩擦力的大小也是不变的。故A正确，BCD错误。故选A。6.图甲是小型沟通发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为沟通电流表．线圈绕垂直于磁场方向的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从图示位置起先计时，产生的交变电流随时间变更的图像如图乙所示，以下推断正确的是（）A.电流表的示数为10AB.线圈转动的角速度为50πrad/sC.0.01s时线圈平面与磁场方向平行D.0.02s时电阻R中电流的方向自右向左【答案】AC【解析】【详解】由题图乙可知沟通电电流的最大值是=A，沟通电的周期T=0.02s，电流表的示数为沟通电的有效值即=10A，选项A正确；线圈转动的角速度rad/s，选项B错误；0.01s时流过线圈的感应电流达到最大，线圈中产生的感应电动势最大，磁通量的变更率最大，则穿过线圈的磁通量为0，即线圈平面与磁场方向平行，选项C正确；由楞次定律可知0.02s时流过电阻的电流方向自左向右，选项D错误．本题选AC．7.如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经标出。左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处在垂直于纸面对外的匀强磁场中，下列说法中正确的是（）A.当金属棒ab向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点B.当金属棒ab向右匀速运动时，b点电势高于a点，c点与d点等电势C.当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点，c点电势高于d点D.当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点【答案】BD【解析】【详解】当金属棒向右匀速运动而切割磁感线时，金属棒产生恒定感应电动势，由右手定则推断电流方向为a→b。依据电流从电源(ab相当于电源)正极流出沿外电路回到电源负极的特点，可以推断b点电势高于a点。又左线圈中的感应电动势恒定，则感应电流也恒定，所以穿过右线圈的磁通量保持不变，不产生感应电流，c点与d点等电势；当ab向右做加速运动时，由右手定则可推断φb>φa，电流沿逆时针方向。又由E＝Blv可知ab导体两端的电动势不断增大，那么左边电路中的感应电流也不断增大，由安培定则可推断它在铁芯中的磁感线方向是沿逆时针方向的，并且磁感应强度不断增加，所以右边电路途圈中向上的磁通量不断增加。由楞次定律可推断右边电路的感应电流方向应沿逆时针，而在右线圈组成的电路中，感应电动势仅产生在绕在铁芯上的那部分线圈上。把这个线圈看成电源，由于电流是从c沿内电路(即右线圈)流向d，因此d点电势高于c点，综上可得，选项BD正确，AC错误；故选BD。8.如图所示，在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从实线Ⅰ位置起先向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的Ⅱ位置时，线框的速度为。下列说法正确的是（）A.在位置Ⅱ时线框中的电功率为B.此过程中线框产生的内能为mv2C.在位置Ⅱ时线框的加速度为D.此过程中通过线框截面的电量为【答案】AB【解析】【详解】AC．在Ⅱ位置时回路中产生感应电动势为E=2×Ba=Bav感应电流为I==线圈所受安培力大小分别为F=2BIa=2Ba=方向向左，则依据牛顿其次定律得加速度为a=此时线框中的电功率P=I2R=选项A正确C错误；BD．此过程穿过线框的磁通量的变更量为ΔΦ=Ba2通过线框截面的电量为q=依据能量守恒定律得到，此过程回路产生的电能为Q=mv2－m=mv2选项B正确D错误故选AB。二、试验填空题（每空2分，共15分）9.如图甲、乙和丙所示均为教材中的演示试验实物图。在电路连接正确的状况下，回答下列问题。(1)图甲中，将条形磁铁插入线圈和拔出线圈时，灵敏电流计指针偏转方向_________（填“相同”或“相反”）。(2)图乙中，导体棒AB以大小不同的速度沿相同方向切割磁感线时，灵敏电流计指针偏转大小_________（填“相同”或“相反”）。(3)图丙中，当开关闭合的瞬间，发觉灵敏电流计的指针向左偏转，则下列操作能使灵敏电流计指针向右偏转的有_________。（填选项前的字母）A．开关闭合一段时间后再断开开关的瞬间B．保持开关闭合，快速向右移动滑动变阻器的滑片C．保持开关断开，快速向左移动滑动变阻器的滑片D．保持开关闭合，快速将线圈A从线圈B中拔出【答案】(1).相反(2).不同(3).AD【解析】【分析】【详解】(1)[1]将条形磁铁插入线圈和拔出线圈时，线圈中原磁场方向相同，拔出和插入时磁通量变更正好相反，依据楞次定律可知，产生感应电流方向相反。(2)[2]依据可知导体棒速度不同则产生感应电动势不同，产生感应电流不同，则灵敏电流计指针偏转大小不同。(3)[3]A．开关闭合一段时间后再断开开关的瞬间，电流从有到无，磁通量减小，依据楞次定律可知灵敏电流计指针向右偏转，故A正确；B．保持开关闭合，快速向右移动滑动变阻器的滑片，接入电路中的电阻减小，则电流增加，磁通量增大，依据楞次定律可知灵敏电流计指针向左偏转，故B错误；C．保持开关断开，不论怎么移动滑片，A中无电流，则无磁场产生，故B中无电流产生，故C错误；D．保持开关闭合，快速将线圈A从线圈B中拔出，磁通量减小，依据楞次定律可知灵敏电流计指针向右偏转，故D正确。故选AD。10.图甲为某同学探讨自感现象的试验电路图，用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流。电路中电灯的电阻，定值电阻R=1.0Ω，A、B间的电压U=6.0V。开关S原来闭合，电路处于稳定状态，在时刻断开开关S，该时刻前后电流传感器显示的电流I随时间t变更的图线如图乙所示。(1)线圈L的直流电阻=________Ω。(2)闭合开关瞬间，看到电灯（）。A．渐渐变亮B．马上变亮，然后变暗C．马上变亮，亮度不变(3)闭合开关一段时间后，再断开开关瞬间，看到电灯（）。A．马上熄灭B．闪亮一下再渐渐熄灭C．渐渐熄灭(4)断开开关后，通过电灯的电流方向________（填：a→b或b→a）。【答案】(1).3.0(2).C(3).B(4).b→a【解析】【详解】(1)[1]由图乙可知，零时刻通过电感线圈L的电流为由欧姆定律得解得(2)[2]闭合开关瞬间，电灯两端电压为电源电压，看到电灯马上变亮，亮度不变，故AB错误，C正确。故选C。(3)[3]闭合开关一段时间后，流经灯泡电流而线圈电流为1.5A，再断开开关瞬间，电感相当于电流源，通过电灯，接着电流渐渐减小，故看到电灯闪亮一下再渐渐熄灭，故AC错误，B正确。故选B。(4)[4]断开开关后线圈产生向右的电流，故通过电灯的电流方向向左，即b→a。三、计算题。11.如图所示，在一倾角为37°的粗糙绝缘斜面上，静止地放置着一个正方形单匝线圈ABCD，E、F分别为AB、CD的中点，线圈总电阻、总质量、正方形边长。假如向下轻推一下此线圈，则它刚好可沿斜面匀速下滑。现在将线圈静止放在斜面上后，在虚线EF以下的区域中，加上垂直斜面对内的、磁感应强度大小按图中所示规律变更的磁场，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2。求：(1)线圈与斜面间的动摩擦因数μ；(2)线圈在斜面上保持静止时，线圈中产生的感应电流大小与方向。【答案】(1)；(2)，ADCBA【解析】【详解】(1)由平衡条件可知解得(2)由法拉第电磁感应定律其中解得方向为ADCBA。12.如图，半径为1m的圆形金属导轨同定在水平面上，一长l=1m，电阻的金属棒一端与导轨接触良好，另一端固定在圆心处的导电转轴上，该金属棒在电动机A带动下顺时针旋转（俯视）。在圆形金属导轨区域内存在垂直于导轨平面对下，大小为的匀强磁场。另有一质量为、电阻为的金属棒(长为1m)放在倾角、动摩擦因数为的粗糙金属导轨上，并与导轨垂直且保持良好接触。导轨间距为，中间有大小为的垂直导轨平面对上的匀强磁场，导轨之间还接有阻值的电阻。从圆形金属导轨引出的导线和通过电刷从转轴引出的导线经开关S与导轨连接，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(，，g=10m/s2)(1)当开关S闭合时，要使棒静止，则求棒转动的角速度范围；(2)当开关S断开后，棒将由静止起先下滑，经一段时间速度达到稳定，求稳定时的速度大小；(3)在(2)问中，若已知从起先下滑到速度达到稳定的过程中，通过电阻R3的电荷量为q=1C，求金属棒cd中产生的焦耳热Q（结果用分数表示）。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【详解】(1)当圆形金属导轨以ω转动时，棒中产生的电动势为电阻与并联之后再与串联，总电阻电路中总电流棒中的电流棒中的电流方向为，棒上所受的安培力方向沿导轨斜面对上，静摩擦力可向上也可向下，临界为最大静摩擦力，所以由平衡条件得又联立解得(2)棒沿导轨斜面对下运动时，产生的感应电流方向由，其所受安培力的方向沿导轨斜面对上，当速度达到稳定时，有即有所以(3)由能量守恒得又有的焦耳热解得13.下列说法正确的有（）A.法拉第发觉了电流磁效应，并独创了人类历史上第一台感应发电机B.日光灯工作原理中，镇流器在正常工作时起降压限流作用，保证灯管在低于220V的电压下工作C.日光灯启动时，启动器产生瞬间高压，使灯管内的气体放电，日光灯就被点亮D.电感器对沟通电的作用是通直流阻沟通、通低频阻高频E.电流互感器是一种升压变压器，在运用时副线圈必需接地且不能开路【答案】BDE【解析】【详解】A．法拉第发觉了电磁感应现象，并独创了人类历史上第一台感应发电机，选项A错误；B．日光灯工作原理中，镇流器在正常工作时起降压限流作用，由于镇流器的分压，使日光灯管在低于220V的电压下工作，选项B正确；C．日光灯启