2021-2022学年陕西省榆林市第十中学2020-2021学年高二（下）第一次月考物理试题（解析版）

2020～2021学年度第二学期第一次月考试题高二物理注意事项：1.本试卷共6页，全卷满分100分；2.答卷前，考生须准确填写自己的姓名、准考证号，并认真核准条形码上的姓名、准考证号；3.选择题必须使用2B铅笔填涂，非选择题必须使用0.5毫米黑色墨水签字笔书写，涂写要工整、清晰；4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题卷不回收。第I卷（选择题共56分）一、选择题（本大题共14小题，每小题4分，计56分。在每小题给出的四个选项中，第1～10题只有一项符合题目要求；第11～14题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）1.下列设备不是利用涡流工作的是（）A.电磁炉 B.真空冶炼炉C.金属探测器 D.变压器【1题答案】【答案】D【解析】【详解】A．电磁炉利用变化的电场产生变化的磁场，从而形成涡流，使锅产生大量热量，A正确；B．真空冶炼炉是线圈中的电流做周期性变化，在冶炼炉中产生涡流，从而产生大量的热量，B正确；C．探雷器中变化电流遇到金属物体，在金属物体上产生涡流，C正确；D．变压器是利用电磁感应原理将来改变电压的，要避免涡流产生热量对变压器的影响，D错误。故选D。2.家庭电路中交流电压随时间变化的规律为，则该电压的（）A.最大值是220V B.有效值是220VC.周期是100s D.频率是100Hz【2题答案】【答案】B【解析】【详解】AB．根据交流电压随时间变化的表达式，可知该电压的最大值为有效值为A错误B正确；CD．根据交流电压随时间变化的表达式可知，，可得周期为频率为CD错误。故选B。3.如图所示，圆形线框在匀强磁场中所做的各种运动，能够产生感应电流的是（）A B.C. D.【3题答案】【答案】B【解析】【详解】A．线圈向右匀速平动时，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，A错误；B．线圈绕OO′转动时，磁通量不断变化，会产生感应电流，B正确；C．线圈绕O点转动时，磁通量不变，不会产生感应电流，C错误；D．线圈绕OO′转动时，磁通量始终为零，不会产生感应电流，D错误。故选B。4.如图所示，导线框与长直导线在同一平面内，直导线通恒定电流，当线框由左向右匀速靠近直导线及穿过直导线后远离导线过程中，线框中感应电流的方向是（）

A.都是 B.都是C.先，后 D.先，再，再【4题答案】【答案】D【解析】【详解】根据通电直导线周围磁场强度分布规律可知，线框从最初位置至C点到达导线位置前，穿过线框的磁场是垂直纸面向外，磁通量增加的，根据楞次定律，线框中感应电流方向是CBA；从C到达导线至A点到达导线的过程中，穿过线框的磁场向外，磁通量减小，根据楞次定律可知感应电流方向为ABC；从A点位于导线时至B点位于导线位置的过程中，穿过线框的磁场向里，磁通量增大，根据楞次定律可知感应电流方向为ABC；从B点位于导线时至最后线框远离导线的过程中，穿过线框的磁场向里，磁通量减小，根据楞次定律可知感应电流方向为CBA，综上所述可知D正确。故选D。5.关于楞次定律，下列说法正确的是（）A.法拉第通过实验探究得到了楞次定律B.楞次定律体现了电磁感应现象中的能量守恒C.楞次定律不适用于判断导体棒在磁场中切割磁感线时产生的感应电流的方向D.由楞次定律可知，闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比【5题答案】【答案】B【解析】【分析】【详解】A．法拉第发现了电磁感应定律，楞次发现了判断感应电动势方向的楞次定律，故A错误；B．物理学家楞次总结出楞次定律，它是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现，故B正确；C．右手定则是楞次定律特殊情况，因此楞次定律也适用导体切割磁感线的情况，故C错误；D．纽曼和韦伯指出闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。法拉第总结出了电磁感应定律，即闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，故D错误。故选B。6.如图所示，、、为三个相同的灯泡，、、为与之串联的三个元件，为直流电源，为交流电源。当开关接“1”时，、两灯均正常发光，灯不亮；当开关接“2”时，灯仍正常发光，灯变暗，灯发光。由此可以判断、、元件可能分别为（）A.电阻、电感、电容 B.电感、电阻、电容C.电容、电感、电阻 D.电阻、电容、电感【6题答案】【答案】A【解析】【详解】由题意，当开关S接“1”直流电源时，A、B两灯均正常发光，C灯不亮说明c为电容器；当接“2”交流电源时，A灯仍正常发光，说明a对交流电和直流电的影响相同，则a为电阻；B灯变暗，说明对交流电的阻碍作用比直流电阻碍作用大，则b为电感器。故选A。7.如图所示，为水平固定足够长的“”形金属导轨，间距为，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为，导轨电阻不计，足够长的金属棒倾斜放置，与导轨成夹角，金属棒单位长度的电阻为，保持金属棒以速度v（速度方向平行于，如图）匀速运动（金属棒尚未脱离导轨），金属棒与导轨接触良好，则通过金属棒中的电流为（）

A. B. C. D.【7题答案】【答案】A【解析】【详解】金属棒切割磁感线产生的感应电动势大小为金属棒接入回路的电阻为通过金属棒的电流为故选A。8.两个完全相同的电热器分别通以如图甲、乙所示的交变电流，两电热器的实际电功率之比为（）A.4：3 B.4：9 C.8：9 D.16：9【8题答案】【答案】C【解析】【详解】正弦交流电的有效值根据功率公式P=I2R得到故C正确，ABD错误。故选C。9.法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中。圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（）A.无论圆盘怎样转动，流过电阻R的电流均为零B.若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动C.若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍【9题答案】【答案】B【解析】【详解】A．圆盘转动时，圆盘半径切割磁感线产生感应电动势，圆盘与电阻R组成闭合回路，有电流通过电阻R，流过电阻R的电流不为零，A错误；B．由右手定则可知，回路中电流方向不变，若从上往下看，圆盘顺时针转动，由右手定则知，圆盘中电流方向沿半径向里，则电流沿a到b的方向流过电阻R，B正确；C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，由右手定则可知，电流方向不变，C错误；D．铜盘转动产生的感应电动势为感应电流若圆盘转动的角速度ω变为原来的2倍，回路电流I变为原来2倍，电阻R不变，根据可知，电流在R上的热功率P变为原来的4倍，D错误。故选B。10.用同样材料和规格的导线做成的单匝圆环a和b，它们的半径之比ra：rb，＝3：1，连接两圆环的直导线的电阻不计，两直导线间的距离可忽略，图甲中圆环a处于均匀变化的磁场中，图乙中圆环b处于均匀变化的磁场中。已知两图中磁场的变化率相同，甲、乙两图中A、B两点间的电压大小之比为（）A.1 B.2 C.3 D.4【10题答案】【答案】C【解析】【详解】电路图如图所示设圆环的电阻为、面积为，则圆环的电阻为，面积为，则感应电动势为由闭合电路欧姆定律得解得故C正确，ABD错误。故选C。11.如图所示，两个相同灯泡、分别与电感线圈和电阻串联，接到内阻不可忽略的电源的两端，当闭合开关到电路稳定后，两灯泡均正常发光。已知电感线圈的自感系数很大。则下列说法正确的是（）A.闭合开关到电路稳定前，灯泡逐渐变亮B.闭合开关瞬间，灯泡立即变亮C.断开开关的一段时间内，点电势比点电势高D.断开开关的一段时间内，灯泡闪亮一下再逐渐熄灭【11题答案】【答案】AB【解析】【详解】AB．闭合开关S的瞬间，L2当中马上就有了电流，L2立即变亮，L1所在的电路上，线圈L会发生自感现象，产生自感电动势，阻碍电流的增大，所以通过L1的电流只能逐渐增大，即L1逐渐变亮，故AB正确；C．闭合开关S，待电路稳定后断开开关，线圈L中产生自感电动势，L就相当于电源，且自感电流的大小和方向与原电流相同，从右向左流过L2，所以A点的电势比B点的电势低，故C错误；D．断开开关S后，L1所在电路的电流从原来的电流开始减小，所以两个灯泡都是逐渐熄灭，不会闪亮一下，故D错误。故选AB。12.图甲为交流发电机示意图，磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，电阻，线圈电阻。从图示位置开始计时，输出的交变电压随时间变化的图象如图乙所示。以下判断正确的是（）A.图示位置为中性面 B.线圈转动的角速度为C.时，穿过线圈平面的磁通量最大 D.电流表的示数为【12题答案】【答案】BD【解析】【详解】A．由甲图可知，线圈位于与中性面垂直位置，故A错误；B．由乙图可知，线圈转动的周期T=0.02s，故线圈的角速度故B正确；C．t=0.15s=7T+0.01s，故线圈产生的感应电动势最大，此时线圈位于与中性面垂直位置，故穿过线圈平面的磁通量为零，故C错误；D．输出的交变电压的最大值为，有效值为根据欧姆定律可知故D正确。故选BD。13.光滑绝缘水平桌面上的正方形区域内，存在竖直向下的匀强磁场，一直角三角形金属均匀线框置于桌面上，如图所示。现用一水平外力F将线框匀速推出磁场区域，此过程中，下列关于力F、线框中的电流I、通过线框某一横截面的电量q和线框的热功率P随时间t变化的关系图像，可能正确的是（）

A. B.C. D.【13题答案】【答案】BC【解析】【分析】详解】A．线框匀速推出磁场区域时，有由图可知则有可见F与时间t的二次方成正比，选项A错误；B．感应电流可见电流I与时间t成正比，选项B正确；C．通过线框某一横截面的电量可见q与时间t的二次方成正比，图线为抛物线，选项C正确；D．线框的热功率可见P与时间t的二次方成正比，选项D错误。故选BC。14.如图所示，两条平行虚线间存在一垂直纸面向外的匀强磁场，磁场宽度为0.2m，磁感应强度为0.4T。边长为0.1m的正方形导线框（粗细均匀）abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行。已知导线框在磁场左边以3m/s的速度向右匀速运动，导线框完全穿出磁场时的速度为1m/s。下列说法正确的是（）A.导线框中感应电流的方向一直沿着abcdaB.c、d两点间的最大电压为0.09VC.导线框进入磁场的过程，受到的安培力逐渐减小D.导线框进入磁场和离开磁场的过程通过导线框横截面的电荷量不同【14题答案】【答案】BC【解析】【详解】A．根据楞次定律，线圈进入磁场时电流方向沿着abcda。离开磁场时电流方向沿着adcba，A错误；B．由闭合电路欧姆定律可得，cd边的电压为则cd边刚进入磁场时，外电阻最大，cd的电压最大，且最大值B正确；C．导线框进入磁场的过程，受到的安培力随着速度的减小，受到的安培力逐渐减小，C正确；D．由于，，整理得由于进入磁场和离开磁场过程中，穿过线圈的磁通量的变化大小相同，因此通过导线框横截面的电荷量相同，D错误。故选BC。第II卷（非选择题共44分）二、实验探究题（本大题共2小题，计12分）15.甲、乙、丙是探究感应电流产生条件的实验。(1)实验丙，开关S闭合或断开瞬间，电流表中______电流通过；保持开关S闭合，滑动变阻器的滑动触头不动，电流表中______电流通过；保持开关S闭合，将铁芯从A中拨出时，电流表中______电流。（均选填“有”或“无”）(2)为了得出感应电流产生的条件，至少需要完成的两个实验有_________。【15题答案】【答案】①.有②.无③.有④.甲与丙【解析】【分析】【详解】(1)[1]实验丙，开关S闭合或断开瞬间，电流表中有电流通过，原因是电流从没有到有或从有到没有，则说明电流产生的磁场发生了变化，即线圈B的磁通量发生了变化。[2]保持开关S闭合，滑动变阻器的滑动触头不动，电流表中无电流通过，原因是电流稳定不变，则磁场不变磁通量不变。[3]保持开关S闭合，将铁芯从A中拨出时，电流表中有电流，原因是A线圈相当磁体，则其运动后通过B线圈的磁场发生了变化，磁通量也改变。(2)[4]为了得出感应电流产生的条件，至少需要完成的两个实验有甲与丙。因为丙实验可以等效乙的实验。16.探究感应电流方向的实验所需器材包括：条形磁铁、电流表、线圈、导线、一节干电池（用来查明线圈中电流的流向与电流表中指针偏转方向的关系）。（1）实验现象如上图所示，根据实验现象，完成以下内容：①比较甲图和___________，发现电流表指针偏转的方向相同；②实验结论：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的___________。（2）为进一步弄清电流表指针摆动方向与电流方向的关系，可以使用一个已知正负极性的直流电源进行探究。某同学想到了多用电表内部某一挡含有直流电源，他应选用多用电表的___________挡对电流表进行测试。实验发现当电流从正接线柱流入电流表时，指针向右摆动。（3）为了能进一步了解感应电流大小随时间变化的关系，要使用电流传感器，连接好后，以甲图为例，你认为在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示的电流随时间的图象应该是下图中的___________。（填正确选项的字母）A．B．C．D．【16题答案】【答案】①.丁图②.（磁场）磁通量的变化③.欧姆④.A【解析】【详解】（1）①[1]由题图可知，比较甲图和丁图，发现电流表指针偏转的方向相同。②[2]感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的（磁场）磁通量的变化；（2）[3]多用电表内部某一挡含有直流电源，依据欧姆表内部有电源，因此用电表的欧姆挡对电流表进行测试；（3）[4]当磁铁完全进入线圈内时，穿过线圈的磁通量不变，则不会产生感应电流，则磁铁会加速运动，当到达线圈底部时，磁通量变化率大于磁铁进入线圈时位置，依据法拉第电磁感应定律，则到达底部的感应电流较大，再由楞次定律可知，进与出的感应电流方向相反。故选A。三、计算题（本大题共3小题，计32分。解答应写出必要的文字、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）17.如图甲所示，轻质细线吊着一质量、半径、匝数匝的圆形线圈，其总电阻，在圆形线圈的圆心位置以下区域分布着垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示。，。求：(1)哪一段时间内Q点电势高于P点电势；(2)内通过线圈横截面的电荷量；(3)第末细线对圆形线圈的拉力大小。

【17题答案】【答案】(1)；(2)2.5C；(3)81N【解析】【详解】(1)由楞次定律可知：内圆形线圈电流的方向为顺时针方向，所以P点电势高；内圆形线圈电流的方向为逆时针方向，所以Q点电势高。(2)内由法拉第电磁感应定律得由闭合欧姆定律得，线圈中的感应电流大小为解得内通过线圈横截面的电荷量(3)内由法拉第电磁感应定律得由闭合欧姆定律得，线圈中的感应电流大小为代入数值解得由乙图可知，第末的磁感应强度第末的安培力由左手定则可知，安培力