高二(下)第一次月考物理试卷(解析版)

这是一份高二(下)第一次月考物理试卷(解析版)，共11页。试卷主要包含了单选题，多项选择题，填空题等内容，欢迎下载使用。
高二（下）第一次月考物理试卷一、单选题（每小题只有一个正确答案，每题4分，共32分）1．在物理学建立的过程中，有许多伟大的科学家作出了贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（　　）A．安培成功地发现了电流的磁效应 B．洛伦兹通过实验测定了磁场对电流的作用力 C．卡文迪许利用卡文迪许扭秤首先较准确地测定了静电力常量 D．法拉第通过大量的实验研究发现了电磁感应现象2．两个圆环A、B，如图所示放置，且半径RA＞RB，一条形磁铁轴线过两个圆环的圆心处，且与圆环平面垂直，则穿过A、B环的磁通量A和B的关系是（　　）A．ΦA＞ΦB B．ΦA＜ΦB C．ΦA＝ΦB D．无法确定3．如选项图所示，A中线圈有一小缺口，B、D中匀强磁场区域足够大，C中通电导线位于水平放置的闭合线圈某一直径的正上方．其中能产生感应电流的是（　　）A． B． C． D．4．如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度B随时间均匀增大。两圆环半径之比为2：1，圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb．不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是（　　）A．Ea：Eb＝4：1，感应电流均沿逆时针方向    B．Ea：Eb＝2：1，感应电流均沿顺时针方向 C．Ea：Eb＝2：1，感应电流均沿逆时针方向    D．Ea：Eb＝4：1，感应电流均沿顺时针方向5．如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上放一弹性闭合导体环，在导体环轴线上方有一条形磁铁．当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断中正确的是（　　）A．导体环有收缩趋势 B．导体环有扩张趋势 C．导体环对桌面压力减小 D．导体环对桌面压力不变6．如图所示，在一匀强磁场中有一U形导体框bacd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R为一电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可以在ab、cd上无摩擦地滑动，杆ef及线框中导体的电阻都可不计．开始时，给ef一个向右的初速度，则（　　）A．ef将减速向右运动，但不是匀减速 B．ef将匀速向右运动，最后停止 C．ef将匀速向右运动                 D．ef将做往复运动7．如图所示，电路中A、B是规格相同的灯泡，L是电阻可忽略不计的电感线圈，那么（　　） A．断开S，B立即熄灭，A闪亮一下后熄灭 B．合上S，B先亮，A逐渐变亮，最后A、B一样亮C．断开S，A立即熄灭，B由亮变暗后熄灭 D．合上S，A、B逐渐变亮，最后A、B一样亮8．高频感应炉是用来熔化金属对其进行冶炼的，如图所示为冶炼金属的高频感应炉的示意图，炉内放入被冶炼的金属，线圈内通入高频交变电流，这时被冶炼的金属就能被熔化，这种冶炼方法速度快，温度易控制，并能避免有害杂质混入被炼金属中，因此适于冶炼特种金属．该炉的加热原理是（　　）A．利用线圈中电流产生的焦耳热                 B．利用线圈中电流产生的磁场 C．利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流  D．给线圈通电的同时，给炉内金属也通了电二、多项选择题（每小题4分，共16分．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．）9．一矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势e＝220sin100πt（V），则（　　）A．交流电的频率是100πHz B．t＝0时线圈位于中性面 C．交流电的周期是0.02s D．t＝0.05s时，e有最大值10．如图所示，足够长的光滑金属导轨倾斜放置，导轨宽度为L，其下端与电阻R连接，匀强磁场大小为B，方向垂直导轨平面向上．放在导轨上的导体棒ab以某一初速度v下滑，运动过程中始终与导轨垂直．关于导体棒ab，下列说法中正确的是（　　）A．刚下滑的瞬间，ab棒产生的电动势为BLvcosθ     B．所受安培力方向平行于导轨向上 C．可能匀加速下滑                                 D．可能以速度v匀速下滑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始络与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．感应电流方向不变                 B．CD段直线始终不受安培力 C．感应电动势最大值E＝Bav         D．感应电动势平均值12．如图，在水平面（纸面）内有三根相同的粗细均匀金属棒ab、ac和MN，其中ab、ac在a点接触，构成“∠”型导轨。空间存在垂直于纸面的匀强磁场。用水平向右的力F使MN向右匀速运动，从图示位置开始计时，运动中MN始终与ac垂直且和导轨保持良好接触。不考虑ab、ac和MN中电流之间的相互作用。下列关于回路中电流i和外力F与时间t的关系图线，可能正确的是（　　）       A． B． C． D．三、填空题（每空3分，共18分）13．（6分）如图所示，两同心圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带正电绝缘环，B为导体环，两环均可绕中心在水平内转动，若A匀速转动，B中　   　感应电流（填“有”、“无”）；若A、B以相同的转速同方向加速转动，B中　   　感应电流（填“有”、“无”）．14．（12分）绕在同一铁芯上的线圈Ⅰ、Ⅱ按图所示方法连接，判断在以下各情况中，线圈Ⅱ中是否有感应电流产生（填“有”或“无”）．①闭合电健K的瞬时　   　．②保持电键K闭合的时候　   　．③断开电键K的瞬时　   　．④电键K闭合将变阻器R0的滑动端向左滑动时：　   　．三．计算题（15，16每题11分，17题12分，共34分）15．（11分）如图所示，足够长的水平U形光滑金属导轨，宽度为L＝1m，导轨电阻忽略不计，定值电阻R＝0.4Ω．所在空间均存在磁感应强度B＝0.5T，方向垂直导轨向上的匀强磁场．质量m＝0.2kg，电阻r＝0.1Ω的金属棒ab垂直置于导轨上，现用水平向右垂直于金属棒、大小为F＝2N的恒力拉动ab棒由静止开始向右运动．求金属棒：（1）匀速运动时的速度大小；（2）速度达到v1＝2m/s时，其加速度大小．       16．（11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＝1.0Ω，R1＝4.0Ω，R2＝5.0Ω，C＝30μF．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变化。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，求电路中的电流；（3）闭合S稳定后，判断电容器哪个级板带正电？电容器的带电量是多少？   17．（12分）如图所示，一根电阻为R＝12Ω的电阻丝做成一个半径为r＝1m的圆形导线框，竖直放置在水平匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，磁感应强度为B＝0.2T．现有一根质量为m＝0.1kg、电阻不计的导体棒，自圆形导线框最高点由静止起沿线框下落，在下落过程中始终与线框良好接触，已知下落距离为时，棒的速度大小为v1＝m/s，下落到经过圆心时棒的速度大小为v2＝m/s，试求：（取g＝10m/s2）（1）画出下落距离为时的等效电路图，并求出此时棒产生的感应电动势大小；（2）下落距离为时棒的加速度的大小；（3）从开始下落到经过圆心过程中棒克服安培力做的功及线框中产生的热量。
高二（下）第一次月考物理试卷参考答案与试题解析一、单选题（每小题只有一个正确答案，每题4分，共32分）1．【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．【解答】解：A、奥斯特成功地发现了电流的磁效应，故A错误B、安培通过实验测定了磁场对电流的作用力，故B错误C、卡文迪许利用扭秤首先较准确地测定了万有引力常量，故C错误D、法拉第通过大量的实验研究发现了电磁感应现象，故D正确故选：D。2．【分析】在磁铁的外部，磁感线从N极出发进入S极，在磁铁内部，磁感线从S极指向N极．磁感线是闭合曲线，磁铁内外总条数相等．穿过环面的磁感线方向有两种，存在抵消情况，抵消后磁感线多，磁通量大．【解答】解：根据磁感线的分布情况可知，磁铁内部穿过环面的磁感线方向向上，外部磁感线方向向下。由于磁感线是闭合曲线，磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外部磁感线的总条数，而磁铁外部磁感线分布在无限大的空间，所以穿过环面的磁铁外部向下的磁感线将磁铁内部向上的磁感线抵消一部分，B的面积小，抵消较小，则磁通量较大，所以ΦB＞ΦA．故B正确、ACD错误。故选：B。3．【分析】本题考查了感应电流产生的条件：闭合回路中的磁通量发生变化．据此可正确解答本题．【解答】解：A、由于圆环不闭合，即使磁通量增加，也不产生感应电流，故A错误。B、由图知，闭合回路的面积增大，磁通量增加，将产生感应电流。故B正确。C、根据安培定则知，穿过圆环的磁通量完全抵消，磁通量为零，且保持不变，所以不产生感应电流，故C错误。D、线框垂直于磁感线运动，虽然切割磁感线，但穿过线框的磁通量没有变化，因此也不会产生感应电流，故D错误。故选：B。4．【分析】根据法拉第电磁感应定律计算感应电动势的大小，根据楞次定律判断感应电流的方向。【解答】解：根据法拉第电磁感应定律，题中和n相同，则E∝S∝r2，因ra：rb＝2：1则Ea：Eb＝4：1；根据楞次定律可知，感应电流均沿顺时针方向，故D正确ABC错误。故选：D。5．【分析】解本题时应该掌握：楞次定律的理解、应用．在楞次定律中线圈所做出的所有反应都是阻碍其磁通量的变化．如：感应电流磁场的磁通量、面积、速度、受力等．【解答】解：根据楞次定律可知：当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，闭合导体环内的磁通量增大，因此线圈做出的反应是面积有收缩的趋势，同时将远离磁铁，故增大了和桌面的挤压程度，从而使导体环对桌面压力增大，选项A正确，BCD错误，故选：A。6．【分析】金属棒向右运动时会切割磁感线产生电动势和感应电流，金属杆ef受到向左的安培力做减速运动，速度减小会造成电动势、电流减小，安培力也随之减小，所以物体做减速运动的加速度会减小，直到速度为零时金属杆静止．【解答】解：金属棒向右运动时会切割磁感线产生电动势和感应电流，根据右手定则判断可知，ef中感应电流方向从f到e。根据左手定则判断可知，ef所受的安培力向左，则ef将减速向右运动。感应电流表达式 I＝＝，金属棒所受的安培力：F＝BIL＝，随着速度的减小，安培力减小。所以ef做加速度减小的变减速运动，最终停止运动，故A正确，BCD错误。故选：A。7．【分析】线圈中电流发生变化时，会产生自感电动势，阻碍电流的变化；分通电和断电两种情况分析．【解答】解：A、C、断开S，线圈中电流要减小，会产生自感电动势，故只能缓慢减小，小球与电灯A构成回路放电，故B立即熄灭，A闪亮一下后熄灭，故A正确，C错误；B、D、开关S闭合的瞬间，两灯同时获得电压，所以A、B同时发光。由于线圈的电阻可以忽略，灯A逐渐被短路，流过A灯的电流逐渐减小，B灯逐渐增大，则A灯变暗，B灯变亮，故B错误，D错误。故选：A。8．【分析】用来冶炼合金钢的真空冶炼炉，炉外有线圈，线圈中通入反复变化的电流，炉内的金属中产生涡流．涡流产生的热量使金属熔化，高频交流电的频率越大，产生的热量越大．【解答】解：线圈中的电流做周期性的变化，线圈产生高频变化的磁场，磁场穿过金属，在金属内产生强涡流，从而在导体中产生大量的热，而交流电的频率越大，产生的热量越多。故C正确，ABD错误；故选：C。二、多项选择题（每小题4分，共16分．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．）9．【分析】从表达式中读出电动势的最大值和角速度，从而求频率和有效值．【解答】解：A、由表达式知角速度为100π rad/s，频率f＝＝50Hz，周期T＝，A错误，C正确；B、t＝0时，感应电动势的瞬时值为零，则线圈位于中性面，故B正确；C、t＝0.05s时，e＝0，有最小值，故D错误；故选：BC。10．【分析】根据感应电动势的计算公式求出刚下滑的感应电动势，通过右手定则判断出感应电流方向，再利用左手定则判断出安培力的方向，判断导体棒是否能匀加速下滑可用反证法判断．【解答】解：A、根据导体切割磁感线运动时的感应电动势公式E＝BLv可知，刚下滑的瞬间，ab棒产生的电动势为BLv，A错误；B、根据右手定则可知导体棒ab产生的感应电流方向由b→a，再由左手定则判断出ab棒受到的安培力方向平行于导轨向上，B正确；C、反证法：导体棒下滑过程中如果匀加速运动，产生的感应电动势增大，感应电流增大，受到的安培力增大，则所受合力变化，加速度也会随着变化，故不可能做匀加速直线运动，C错误；D、当mgsinθ＝时，导体棒所受合力为0，导体棒将匀速下滑，故D正确；故选：BD。11．【分析】由楞次定律可判断电流方向，由左手定则可得出安培力的方向；由E＝BLv，分析过程中最长的L可知最大电动势；由法拉第电磁感应定律可得出电动势的平均值。【解答】解：A、在闭合电路进入磁场的过程中，通过闭合电路的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针方向不变，故A正确；B、根据左手定则可以判断，CD段受安培力向下，故B错误；C、当半圆闭合回路进入磁场一半时，即这时等效长度最大为a，这时感应电动势最大为：E＝Bav，故C正确；D、由法拉第电磁感应定律可得感应电动势平均值为：，故D正确。故选：ACD。12．【分析】MN切割磁感线运动产生感应电动势E＝BLv，L越来越大，回路总电阻也增大，根据电阻定律可求，然后利用闭合电路欧姆定律即可求解电流强度，再根据安培力的计算公式得到安培力与时间关系。【解答】解：AB、设导轨bc夹角为θ，导体单位长度的电阻r，初位置到顶点的距离为L，经过时间t，则回路总电阻为：R＝[（L+vt）（1+tanθ）+]r，根据闭合电路的欧姆定律可得回路中的电流强度为：i＝＝，由此可见i为与t无关的量，A正确、B错误。CD、根据安培力的计算公式可得，F＝BIL′＝Bi（L+vt•tanθ），由于i是一个定值，可见F与t为一次函数关系，C错误、D正确。故选：AD。三、填空题（每空3分，共18分）13．【分析】因带电绝缘环A的运动，相当于电荷定向移动，从而产生电流，导致圆环B中的磁通量发生变化，产生感应电流．【解答】解：若A匀速转动，相当于产生了一不变的环形电流，B中的磁通量不发生变化，不产生感应电流．　　若A加速转动，则相当于电流增大，B中的磁通量增加，能够产生感应电流，但因所带的电量的正负不知，不能确定A中的电流的方向，故不知磁场的方向，则不能由安培定则得B中会产生感觉应电流的方向．故答案为：无；有14．【分析】根据感应电流产生的条件分析答题，感应电流产生条件：穿过闭合回路的磁通量发生变化，并由右手螺旋定则与楞次定律，即可确定感应电流的方向．【解答】解：由图所示电路可知：①闭合电健K的瞬时，穿过线圈Ⅱ的磁通量变化，有感应电流产生，根据楞次定律，则有：R中感应电流方向向右；②保持电键K闭合的时，穿过线圈Ⅱ的磁通量不变，没有感应电流产生；③断开电键K的瞬时，穿过线圈Ⅱ的磁通量发生变化，有感应电流产生，根据楞次定律，则有：R中感应电流方向向左；④电键K闭合将变阻器RO的滑动端向左滑动时，穿过线圈Ⅱ的磁通量发生变化，有感应电流产生，根据楞次定律，则有：R中感应电流方向向右．故答案为：①有②无③有④有三．计算题（15，16每题11分，17题12分，共34分）15．【分析】（1）ab棒向下运动切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，由公式E＝BLv求解感应电动势大小，根据欧姆定律表示电流大小，当ab达到最大速度时，受力平衡，推导出安培力与速度的关系式，由平衡条件可求出最大速度；（2）根据牛顿第二定律和安培力的表达式，求出加速度a．【解答】解：（1）ab棒产生的电动势为：E＝BLv①根据闭合电路欧姆定律知I＝②安培力：F安＝BLI③匀速直线运动时F＝F安④联立①②③④解得v＝＝＝4m/s                                                                                            （2）F1＝＝＝1N F﹣F安＝ma a＝＝＝5m/s2 答：（1）匀速运动时的速度大小4m/s；（2）速度达到v1＝2m/s时，其加速度大小5m/s216．【分析】（1）根据法拉第地磁感应定律求出螺线管中产生的感应电动势；（2）由闭合电路的欧姆定律得到电路中的电流；（3）电容器与并联，R2两端电压等于电容器C两端的电压，根据Q＝CU求出电容器的电量，由楞次定律判断电容器哪个极板带正电。【解答】解：（1）根据法拉第电磁感应定律有：（2）根据全电路欧姆定律有：（3）S闭合后，电容器两端的电压为：U＝IR2＝0.6VQ＝CU＝1.8×10﹣5C，由楞次定律判断下板带正电。答：（1）求螺线管中产生的感应电动势为1.2V；（2）闭合S，电路中的电流稳定后，求电路中的电流为0.12A；（3）闭合S稳定后，判断电容器下级板带正电，电容器的带电量是1.8×10﹣5C。17．【分析】（1）导体棒切割磁感线相当于电源，根据题意作出等效电路图；由电阻的串并联可知此时电路的电阻，由导体切割磁感线时的感应电动势可求得电动势；（2）由闭合电路欧姆定律可求得导体棒的电流，由牛顿第二定律可求得加速度；（3）由能量守恒可求得红框中产生的热量。【解答】解：（1）导体棒切割磁感线相当于电源，等效电路图如图所示：下落距离为时，闭合电路的总电阻：R＝＝…①导体棒切割磁感线的有效长度：L＝r…②此时感应电动势：E＝BLv1…③代入数据解得：E≈0.92V；（2）导体棒中电流：I＝…④导体棒受安培力：F＝BIL…⑤方向竖直向上，由牛顿第二定律，有：mg﹣F＝ma1…⑥由①②③④⑤⑥得：a1＝8.8 m/s2（3）设从开始下落到经过圆心的过程中开克服安培力做功为W，产生的热量为Q，重力势能的减小量转化为内能和动能的增加量，由能量守恒可知：mgr＝﹣W+mv22代入数值解得：W＝0.44J，克服安培力做功转化为焦耳热，则：Q＝W＝0.44J；答：（1）下落距离为时的等效电路图如图所示，此时棒产生的感应电动势大小为0.92V；（2）下落距离为时棒的加速度的大小为8.8m/s2；（3）从开始下落到经过圆心过程中棒克服安培力做的功为0.44J，线框中产生的热量为0.44J。