威遠中學(xué)2019-2020學(xué)年高二下學(xué)期第二次月考物理試題含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精四川省威遠中學(xué)2019-2020學(xué)年高二下學(xué)期第二次月考物理試題含解析物理試題一、選擇題(14-18單選，19—21多選,共48分)1。在如圖所示的條件下，閉合的矩形線圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(）A。 B. C. D?！敬鸢浮緽【解析】【詳解】A.A圖中線圈轉(zhuǎn)動時穿過線圈的磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯誤;B.B圖中線圈轉(zhuǎn)動時穿過線圈的磁通量發(fā)生改變，會產(chǎn)生感應(yīng)電流,故B正確;C.C圖中穿過線圈的磁通量始終為零，且不發(fā)生變化，故線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯誤;D。D圖中線圈的轉(zhuǎn)軸平行于磁場，故穿過線圈的磁通量始終為零,不發(fā)生變化，線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D錯誤.2。下列選項各圖中所標的導(dǎo)體棒的長度為L，處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,棒運動的速度均為v，產(chǎn)生的電動勢為BLv的是（）A。 B. C。 D?！敬鸢浮緿【解析】【詳解】A．圖中導(dǎo)體棒做切割磁感線運動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為故A錯誤；BC．兩圖中導(dǎo)體棒都不切割磁感線，不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，故BC錯誤;D．圖中導(dǎo)體棒做切割磁感線運動,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為故D正確．3.已知某電阻元件在正常工作時，通過它的電流按如圖所示的規(guī)律變化．今與這個電阻元件串聯(lián)一個多用電表(已調(diào)至交變電流電流擋)，則多用電表的讀數(shù)為（）A.5A B。4AC.4A D.5A【答案】A【解析】交流電流測量有效值，設(shè)該電流的有效值為I，根據(jù)交變電流有效值的定義取一個周期T。有:,解得，所以多用電表的讀數(shù)為5A，故A正確，B、C、D錯誤；故選A．【點睛】有效值的定義為：把直流電和交流電分別通過兩個相同的電阻時,如果在相同時間內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量相等，那么就把此直流電的電壓、電流作為此交流電的有效值．根據(jù)有效值的定義求解即可．4。如圖所示,理想變壓器的原線圈接在的交流電源上，副線圈接有R=55Ω的負載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為2：1，電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是（）A。原線圈的輸入功率為WB.電流表的讀數(shù)為1AC。電壓表的讀數(shù)為VD.副線圈輸出的交流電電流在1分鐘內(nèi)方向改變120次【答案】B【解析】【詳解】A．由題意可得，原線圈的電壓有效值為220V,原副線圈匝數(shù)之比為，由可得輸入功率和輸出功率相等可得原線圈中的輸入功率為故A錯誤；B．副線圈的電流為由可得即電流表讀數(shù)為1A，故B正確;C．電壓表的讀數(shù)為有效值，即電壓表讀數(shù)為110V，故C錯誤;D．變壓器不會改變交流電的周期，所以副線圈中交流電的周期為根據(jù)交流電電流在1個周期內(nèi)方向改變2次，1分鐘有30個周期，因此可以改變電流方向60次。故D錯誤。故選B。5.在水平桌面上,一個圓形金屬框置于勻強磁場中,線框平面與磁場垂直，磁感應(yīng)強度B1隨時間t的變化關(guān)系如圖甲所示,0～1s內(nèi)磁場方向垂直線框平面向下，圓形金屬框與兩根水平的平行金屬導(dǎo)軌相連接,導(dǎo)軌上放置一根導(dǎo)體棒，且與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)體棒處于另一勻強磁場B2中，如圖乙所示，導(dǎo)體棒始終保持靜止，則其所受的摩擦力Ff隨時間變化的圖像是下圖中的（設(shè)向右的方向為摩擦力的正方向)()A。 B。C。 D.【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)題意可得：在0~1s內(nèi)磁場方向垂直線框平面向下,且大小變大，則由楞次定律可得線圈感應(yīng)電流的方向是逆時針,再由左手定則可得導(dǎo)體棒安培力方向水平向左，所以靜摩擦力的方向是水平向右，即為正方向;而在0～1s內(nèi)磁場方向垂直線框平面向下，且大小變大，則由法拉第電磁感應(yīng)定律可得線圈感應(yīng)電流的大小是恒定的，即導(dǎo)體棒的電流大小是不變的；再由：可得安培力大小隨著磁場變化而變化，因為磁場是不變的,則安培力大小不變，所以靜摩擦力的大小也是不變的。故A正確，BCD錯誤。故選A。6。圖甲是小型交流發(fā)電機的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強磁場，為交流電流表．線圈繞垂直于磁場方向的水平軸沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，從圖示位置開始計時，產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖像如圖乙所示，以下判斷正確的是（)A.電流表的示數(shù)為10AB.線圈轉(zhuǎn)動的角速度為50πrad/sC。0.01s時線圈平面與磁場方向平行D.0.02s時電阻R中電流的方向自右向左【答案】AC【解析】【詳解】由題圖乙可知交流電電流的最大值是=A，交流電的周期T=0。02s，電流表的示數(shù)為交流電的有效值即=10A，選項A正確;線圈轉(zhuǎn)動的角速度rad/s，選項B錯誤；0。01s時流過線圈的感應(yīng)電流達到最大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大，磁通量的變化率最大,則穿過線圈的磁通量為0，即線圈平面與磁場方向平行,選項C正確;由楞次定律可知0.02s時流過電阻的電流方向自左向右,選項D錯誤．本題選AC．7。如圖所示，兩個線圈套在同一個鐵芯上，線圈的繞向在圖中已經(jīng)標出。左線圈連著平行導(dǎo)軌M和N，導(dǎo)軌電阻不計，在導(dǎo)軌垂直方向上放著金屬棒ab，金屬棒處在垂直于紙面向外的勻強磁場中，下列說法中正確的是（）A.當(dāng)金屬棒ab向右勻速運動時,a點電勢高于b點，c點電勢高于d點B。當(dāng)金屬棒ab向右勻速運動時，b點電勢高于a點，c點與d點等電勢C.當(dāng)金屬棒ab向右加速運動時，b點電勢高于a點，c點電勢高于d點D.當(dāng)金屬棒ab向右加速運動時，b點電勢高于a點,d點電勢高于c點【答案】BD【解析】【詳解】當(dāng)金屬棒向右勻速運動而切割磁感線時，金屬棒產(chǎn)生恒定感應(yīng)電動勢,由右手定則判斷電流方向為a→b。根據(jù)電流從電源(ab相當(dāng)于電源)正極流出沿外電路回到電源負極的特點，可以判斷b點電勢高于a點。又左線圈中的感應(yīng)電動勢恒定，則感應(yīng)電流也恒定，所以穿過右線圈的磁通量保持不變,不產(chǎn)生感應(yīng)電流，c點與d點等電勢；當(dāng)ab向右做加速運動時，由右手定則可推斷φb>φa，電流沿逆時針方向。又由E＝Blv可知ab導(dǎo)體兩端的電動勢不斷增大，那么左邊電路中的感應(yīng)電流也不斷增大，由安培定則可判斷它在鐵芯中的磁感線方向是沿逆時針方向的，并且磁感應(yīng)強度不斷增強，所以右邊電路線圈中向上的磁通量不斷增加。由楞次定律可判斷右邊電路的感應(yīng)電流方向應(yīng)沿逆時針,而在右線圈組成的電路中，感應(yīng)電動勢僅產(chǎn)生在繞在鐵芯上的那部分線圈上。把這個線圈看成電源，由于電流是從c沿內(nèi)電路（即右線圈）流向d，因此d點電勢高于c點，綜上可得，選項BD正確，AC錯誤;故選BD。8.如圖所示，在光滑的水平面上方，有兩個磁感應(yīng)強度大小均為B、方向相反的水平勻強磁場，PQ為兩個磁場的邊界，磁場范圍足夠大。一個邊長為a、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬正方形線框，以速度v垂直磁場方向從實線Ⅰ位置開始向右運動，當(dāng)線框運動到分別有一半面積在兩個磁場中的Ⅱ位置時，線框的速度為。下列說法正確的是（）A。在位置Ⅱ時線框中的電功率為B。此過程中線框產(chǎn)生的內(nèi)能為mv2C.在位置Ⅱ時線框的加速度為D.此過程中通過線框截面的電量為【答案】AB【解析】【詳解】AC．在Ⅱ位置時回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢為E=2×Ba=Bav感應(yīng)電流為I==線圈所受安培力大小分別為F=2BIa=2Ba=方向向左，則根據(jù)牛頓第二定律得加速度為a=此時線框中的電功率P=I2R=選項A正確C錯誤；BD．此過程穿過線框的磁通量的變化量為ΔΦ=Ba2通過線框截面的電量為q=根據(jù)能量守恒定律得到,此過程回路產(chǎn)生的電能為Q=mv2－m=mv2選項B正確D錯誤故選AB。二、實驗填空題（每空2分，共15分）9.如圖甲、乙和丙所示均為教材中的演示實驗實物圖.在電路連接正確的情況下，回答下列問題。(1)圖甲中，將條形磁鐵插入線圈和拔出線圈時，靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向_________（填“相同”或“相反"）。（2)圖乙中，導(dǎo)體棒AB以大小不同的速度沿相同方向切割磁感線時,靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)大小_________(填“相同”或“相反”）。（3）圖丙中，當(dāng)開關(guān)閉合的瞬間,發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn),則下列操作能使靈敏電流計指針向右偏轉(zhuǎn)的有_________。(填選項前的字母）A．開關(guān)閉合一段時間后再斷開開關(guān)的瞬間B．保持開關(guān)閉合,快速向右移動滑動變阻器的滑片C．保持開關(guān)斷開，快速向左移動滑動變阻器的滑片D．保持開關(guān)閉合，快速將線圈A從線圈B中拔出【答案】（1）.相反（2)。不同（3).AD【解析】【分析】【詳解】(1）[1］將條形磁鐵插入線圈和拔出線圈時，線圈中原磁場方向相同，拔出和插入時磁通量變化正好相反，根據(jù)楞次定律可知,產(chǎn)生感應(yīng)電流方向相反。(2)[2]根據(jù)可知導(dǎo)體棒速度不同則產(chǎn)生感應(yīng)電動勢不同,產(chǎn)生感應(yīng)電流不同，則靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)大小不同。（3)[3]A．開關(guān)閉合一段時間后再斷開開關(guān)的瞬間，電流從有到無，磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知靈敏電流計指針向右偏轉(zhuǎn)，故A正確；B．保持開關(guān)閉合,快速向右移動滑動變阻器的滑片，接入電路中的電阻減小,則電流增加，磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知靈敏電流計指針向左偏轉(zhuǎn)，故B錯誤；C．保持開關(guān)斷開，不論怎么移動滑片，A中無電流,則無磁場產(chǎn)生,故B中無電流產(chǎn)生,故C錯誤;D．保持開關(guān)閉合，快速將線圈A從線圈B中拔出，磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知靈敏電流計指針向右偏轉(zhuǎn)，故D正確。故選AD.10.圖甲為某同學(xué)研究自感現(xiàn)象的實驗電路圖，用電流傳感器顯示各時刻通過線圈L的電流。電路中電燈的電阻，定值電阻R=1.0Ω,A、B間的電壓U=6。0V。開關(guān)S原來閉合，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)，在時刻斷開開關(guān)S，該時刻前后電流傳感器顯示的電流I隨時間t變化的圖線如圖乙所示。（1）線圈L的直流電阻=________Ω。(2)閉合開關(guān)瞬間,看到電燈(）。A．逐漸變亮B．立即變亮，然后變暗C．立即變亮，亮度不變(3）閉合開關(guān)一段時間后，再斷開開關(guān)瞬間，看到電燈（）.A．立即熄滅B．閃亮一下再逐漸熄滅C．逐漸熄滅(4）斷開開關(guān)后,通過電燈的電流方向________(填：a→b或b→a)?！敬鸢浮?1)。3。0（2）.C(3）。B(4）.b→a【解析】【詳解】（1）[1］由圖乙可知,零時刻通過電感線圈L的電流為由歐姆定律得解得(2)［2］閉合開關(guān)瞬間，電燈兩端電壓為電源電壓，看到電燈立即變亮，亮度不變，故AB錯誤，C正確。故選C。(3）[3]閉合開關(guān)一段時間后，流經(jīng)燈泡電流而線圈電流為1。5A,再斷開開關(guān)瞬間,電感相當(dāng)于電流源，通過電燈，接著電流逐漸減小，故看到電燈閃亮一下再逐漸熄滅，故AC錯誤，B正確。故選B。（4)[4]斷開開關(guān)后線圈產(chǎn)生向右的電流，故通過電燈的電流方向向左，即b→a.三、計算題。11.如圖所示，在一傾角為37°的粗糙絕緣斜面上，靜止地放置著一個正方形單匝線圈ABCD,E、F分別為AB、CD的中點，線圈總電阻、總質(zhì)量、正方形邊長。如果向下輕推一下此線圈，則它剛好可沿斜面勻速下滑?，F(xiàn)在將線圈靜止放在斜面上后，在虛線EF以下的區(qū)域中，加上垂直斜面向內(nèi)的、磁感應(yīng)強度大小按圖中所示規(guī)律變化的磁場,已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2.求：（1)線圈與斜面間的動摩擦因數(shù)μ;（2）線圈在斜面上保持靜止時,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小與方向.【答案】(1）；（2）,ADCBA【解析】【詳解】（1)由平衡條件可知解得(2)由法拉第電磁感應(yīng)定律其中解得方向為ADCBA。12.如圖，半徑為1m的圓形金屬導(dǎo)軌同定在水平面上,一長l=1m，電阻的金屬棒一端與導(dǎo)軌接觸良好，另一端固定在圓心處的導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸上，該金屬棒在電動機A帶動下順時針旋轉(zhuǎn)（俯視)。在圓形金屬導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面向下，大小為的勻強磁場。另有一質(zhì)量為、電阻為的金屬棒(長為1m)放在傾角、動摩擦因數(shù)為的粗糙金屬導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直且保持良好接觸。導(dǎo)軌間距為，中間有大小為的垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場，導(dǎo)軌之間還接有阻值的電阻.從圓形金屬導(dǎo)軌引出的導(dǎo)線和通過電刷從轉(zhuǎn)軸引出的導(dǎo)線經(jīng)開關(guān)S與導(dǎo)軌連接,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。(，，g=10m/s2）(1）當(dāng)開關(guān)S閉合時，要使棒靜止，則求棒轉(zhuǎn)動的角速度范圍;(2）當(dāng)開關(guān)S斷開后，棒將由靜止開始下滑，經(jīng)一段時間速度達到穩(wěn)定，求穩(wěn)定時的速度大小；（3）在（2）問中，若已知從開始下滑到速度達到穩(wěn)定的過程中，通過電阻R3的電荷量為q=1C，求金屬棒cd中產(chǎn)生的焦耳熱Q（結(jié)果用分數(shù)表示)。【答案】(1)；(2）；（3)【解析】【詳解】(1）當(dāng)圓形金屬導(dǎo)軌以ω轉(zhuǎn)動時，棒中產(chǎn)生的電動勢為電阻與并聯(lián)之后再與串聯(lián)，總電阻電路中總電流棒中的電流棒中的電流方向為，棒上所受的安培力方向沿導(dǎo)軌斜面向上,靜摩擦力可向上也可向下，臨界為最大靜摩擦力,所以由平衡條件得又聯(lián)立解得(2）棒沿導(dǎo)軌斜面向下運動時，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向由，其所受安培力的方向沿導(dǎo)軌斜面向上，當(dāng)速度達到穩(wěn)定時，有即有所以(3）由能量守恒得又有的焦耳熱解得13.下列說法正確的有（）A.法拉第發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng)，并發(fā)明了人類歷史上第一臺感應(yīng)發(fā)電機B.日光燈工作原理中，鎮(zhèn)流器在正常工作時起降壓限流作用，保證燈管在低于220V的電壓下工作C。日光燈啟動時,啟動器產(chǎn)生瞬間高壓，使燈管內(nèi)的氣體放電，日光燈就被點亮D.電感器對交流電的作用是通直流阻交流、通低頻阻高頻E.電流互感器是一種升壓變壓器，在使用時副線圈必須接地且不能開路【答案】BDE【解析】【詳解】A．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并發(fā)明了人類歷史上第一臺感應(yīng)發(fā)電機，選項A錯誤；B．日光燈工作原理中，鎮(zhèn)流器在正常工作時起降壓限流作用，由于鎮(zhèn)流器的分壓,使日光燈管在低于220V的電壓下工作,選項B正確；C．日光燈啟動時，由于啟動器的通斷，在鎮(zhèn)流器中產(chǎn)生很高的自感電動勢加在燈管兩端,使燈管內(nèi)的氣體放電，日光燈就被點亮，選項C錯誤;D．電感對電流的影響是：通直流、阻