【物理】江西省赣州市2019-2020学年高二下学期线上教学检测试题（解析版）

【物理】江西省赣州市2019-2020学年高二下学期线上教学检测试题（解析版）

江西省赣州市2019-2020学年高二下学期线上教学检测 物理试题 一、选择题（本题共10小题，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~10题有多项符合题目要求。）‎ ‎1.某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律.当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流计的感应电流方向是（ ）‎ A. 先，后 B. 先，后 C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】条形磁铁进入固定线圈时，线圈所在区域的磁通量向下且增加，由楞次定律可以判断，线圈中电流为逆时针方向（从上往下看），通过电流计电流方向为；条形磁铁进入一半至离开线圈的过程，线圈所在区域的磁通量向下且减少，由楞次定律可以判断，线圈中电流为顺时针方向（从上往下看），通过电流计电流方向为，故A项正确，B、C、D项错误.综上所述，本题正确答案为A.‎ ‎2.老师让学生观察一个物理小实验：一轻质横杆可绕中心点自由转动，横杆两侧各固定一金属环，其中左环上有一小缺口。老师拿一条形磁铁插向其中一个小环；后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是（　　）‎ A. 磁铁插向左环，横杆发生转动 B. 磁铁插向右环，横杆发生转动 C. 把磁铁从左环中拔出，左环会跟着磁铁运动 D. 把磁铁从右环中拔出，右环不会跟着磁铁运动 ‎【答案】B ‎【解析】AB．磁铁插向右环，闭合回路中有感应电流产生，横杆发生转动；磁铁插向左环，由于左环不闭合，没有感应电流产生，横杆不发生转动，故A错误，B正确。‎ CD．把磁铁从左环中拔出，没有感应电流产生，左环不会跟着磁铁运动；把磁铁从右环中拔出，在右环中有感应电流产生，右环会跟着磁铁运动，故CD错误。故选B。‎ ‎3.如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，是自感系数较大的线圈，其直流电阻忽略不计。当开关S闭合时，下列说法正确的是（　　）‎ A. A和B一起亮，然后A熄灭 B. A和B一起亮，然后A逐渐熄灭 C. A比B先亮，然后A熄灭 D. B比A先亮，然后A逐渐变亮 ‎【答案】D ‎【解析】当开关S闭合时，线圈产生较大的自感电动势阻碍电流的增加，使A灯中电流逐渐变大，而B灯中电流立即变大，因此B灯先亮，然后A灯逐渐变亮，故ABC错误，D正确。故选D。‎ ‎4.如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长la＝3lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则(　　)‎ ‎ ‎ A. 两线圈内产生顺时针方向的感应电流 B. a、b线圈中感应电动势之比为9∶1‎ C. a、b线圈中感应电流之比为3∶4 D. a、b线圈中电功率之比为3∶1‎ ‎【答案】B ‎【解析】根据楞次定律可知，两线圈内均产生逆时针方向的感应电流，选项A错误；因磁感应强度随时间均匀增大，则，根据法拉第电磁感应定律可知 ‎，则，选项B正确；根据，故a、b线圈中感应电流之比为3:1，选项C错误；电功率，故a、b线圈中电功率之比为27:1，选项D错误；故选B．‎ ‎5.如图，MN、PQ是间距为L的平行光滑金属导轨，置于磁感应强度为B，方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M、P间接有一阻值为R的电阻。一根与导轨接触良好、有效阻值为的金属棒ab垂直导轨放置，并在水平外力F作用下以速度v向右匀速运动，不计导轨电阻，则 A. 通过电阻R的电流方向为P→R→M B. ab两点间的电压为BLv C. a端电势比b端高 D. 外力F做的功等于电阻R产生的焦耳热 ‎【答案】C ‎【解析】AC．根据右手定则可以知道回路中的电流方向为b→a→ M→R→P；金属棒ab相当于电源，电流方向是b到a，可以认为a是电源正极，b是电源的负极，所以a端电势比b端高；故A错误，C正确；‎ B．金属棒ab运动过程中产生感应电动势为：‎ 金属棒ab相当于电源，ab两点间的电压即为路端电压，有：‎ 故B错误；‎ D．根据功能关系可以知道外力F做的功转化为电能，即电阻R和金属棒ab共同产生的焦耳热，故D错误。‎ ‎6.如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R．金属棒ab 与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是（　　）‎ A. ab中的感应电流方向由b到a B. ab中的感应电流逐渐减小 C. ab所受的安培力保持不变 D. ab所受的静摩擦力逐渐减小 ‎【答案】D ‎【解析】A．磁感应强度均匀减小，磁通量减小，根据楞次定律得，ab中的感应电流方向由a到b，A错误；‎ B．由于磁感应强度均匀减小，根据法拉第电磁感应定律得，感应电动势恒定，则ab中的感应电流不变，根据可知电阻R消耗的热功率不变，B错误；‎ C．根据安培力公式知，电流不变，B均匀减小，则安培力减小，C错误；‎ D．导体棒受安培力和静摩擦力处于平衡，，安培力减小，则静摩擦力减小，D正确．‎ ‎7.矩形线框绕垂直于磁场的轴匀速转动产生交流电，电动势瞬时值表达式为（V），下列说法正确的是（ ）‎ A. t = 0时刻穿过线框的磁通量为零 B. 电动势的有效值为220V C. 交流电的周期为0.01s D. 若转速增大1倍，其它条件不变，则电动势瞬时值表达式为（V）‎ ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：电动势瞬时值表达式为（V）可知在t=0时刻线框处于中性面位置，磁通量最大，所以A错误；电动势有效值，所以B正确；，所以周期T=0.02s，所以C错误；若转速增大1倍，，故D错误．‎ ‎8.电阻与交流电源按照图甲方式连接，，闭合开关后，通过电阻的正弦交变电流随时间变化的情况如图乙所示，则（）‎ A. 通过的电流有效值是1.0A B. 通过的电流最大值是A C. 两端的电压有效值为5V D. 两端的电压最大值为A ‎【答案】C ‎【解析】由图乙看出，通过电流的有效值是A，两端电压的有效值为V，最大值为V，两端电压的有效值为V，而串联电路中各部分电流相等，所以中电流的最大值均为A， C正确.‎ ‎9.如图三角形金属导轨EOF上放有一金属杆AB，皆处于匀强磁场中．在外力作用下使AB保持与OF垂直，以速度v匀速从O点开始右移，设导轨和金属棒均为粗细相同的同种金属制成，则下列判断正确的是　（ ）‎ A. 电路中的感应电流大小不变 B. 电路中的感应电动势大小不变 C. 电路中的感应电动势逐渐增大 D. 电路中的感应电流减小 ‎【答案】AC ‎【解析】设导轨和金属棒单位长度的电阻为r．∠EOF=α．从O点开始金属棒运动时间为t时，有效的切割长度 L=vt•tanα，感应电动势大小 E=BLv=Bvt•tanα•v∝t，则知感应电动势逐渐增大，故B错误，C正确．根据电阻定律得t时刻回路中总电阻为 R ‎=（vt+vt•tanα+）r；感应电流大小为与t无关，说明感应电流大小不变，故A正确，D错误．‎ ‎10.如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈（单匝）的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2Ω．从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1A．那么 A. 线圈消耗的电功率为4W B. 线圈中感应电流的有效值为2A C. 任意时刻线圈中的感应电动势为 D. 任意时刻穿过线圈的磁通量为 ‎【答案】AC ‎【解析】从垂直中性面开始其瞬时表达式为，则电流最大值为，B错误；感应电动势的最大值为 ，任意时刻线圈中的感应电动势为，C正确；线圈消耗的电功率为，A正确；任意时刻穿过线圈的磁通量为，根据公式可得,故，D错误；‎ 二、填空题（本题共3小题）‎ ‎11.某同学用螺旋测微器测量一条金属丝的直径时，螺旋测微器的读数如图所示．可知该金属丝的直径d= mm．‎ ‎【答案】0.900.‎ ‎【解析】螺旋测微器的固定刻度为0.5mm，可动刻度为40.0×0.01mm=0.400mm，所以最终读数为：0.5mm+0.400mm=0.900mm．故答案为0.900．‎ ‎12. 如图用伏安法测电阻时，如果不知道待测电阻的大概值时，为了选择正确的电路以减少误差，可将电压表一个接头分别在a、b两点接触一下，如果安培表读数没有显著变化，则P应接在_________处，如果伏特表读数没有显著变化，则P应接在__________处．‎ ‎【答案】a ； b ‎【解析】根据欧姆定律和串并联规律可知，若电流表示数没有显著变化，说明电压表的分流作用较小，即电压表的内阻很大，由于电压表内阻越大时采用电流表外接法误差较小，所以电流表应采用外接法，即P应接在a处；如果电压表读数变化不明显，说明电流表的分压作用较小，即电流表内阻较小，由于电流表内阻越小时，电流表采用内接法时误差较小，所以P应接在b处．‎ ‎13.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡为“6V，3W”，其它供选择的器材有：‎ 电压表V（量程6V，内阻20k）；电流表（量程3A，内阻0.2）；‎ 电流表（量程0.6A，内阻1）；变阻器（0—1000，0.5A）；‎ 变阻器（0—20，2A） 学生电源（6—8V）；开关S及导线若干。‎ ‎（1）实验中要求在电压0—6V范围内读取并记录下几组不同的电压值和对应的电流值，以便作出伏安特性曲线，则在上述器材中，电流表应选____，变阻器应选____。‎ ‎（2）画出此实验原理图_______。‎ ‎（3）小灯泡的图线是否是直线_______？为什么_____？‎ ‎（4）测量小灯泡电压时，调节小灯泡电压的顺序是从低到高还是从高到低_______？原因是什么______？‎ ‎【答案】(1). (2). (3). 不是 原因是小灯泡的电阻随温度的升高而变大 (4). 从低到高 若从高电压到低电压，则高压下灯丝的温度较高，导致低电压时电流与电压都比真实值更小 ‎【解析】（1）[1][2]由题知，小灯泡为“6V，3W”，则灯泡额定电流为=0.5A 故电流表选择A2；滑动变阻器要接成分压电路，则滑动变阻器应选择R2；‎ ‎（2）[3]小灯泡的电阻 电压表的内阻远大于小灯泡内阻，可知要用电流表外接电路，电路如图 ‎（3）[4][5]小灯泡的图线不是直线；原因是小灯泡的电阻随温度的升高而变大；‎ ‎（4）[6][7]测量小灯泡电压时，调节小灯泡电压的顺序是从低到高，原因是若从高电压到低电压，则高压下灯丝的温度较高，导致低电压时电流与电压都比真实值更小。‎ 三、计算题（本大题共4小题）‎ ‎14.如图(1)所示 ，线圈匝数n＝200匝，直径d1＝40cm，电阻r＝2Ω，线圈与阻值R＝6Ω的电阻相连．在线圈的中心有一个直径d2＝20cm的有界圆形匀强磁场，磁感应强度按图(2)所示规律变化，试求：(保留两位有效数字)‎ ‎(1)通过电阻R的电流方向和大小；‎ ‎(2)电压表的示数．‎ ‎【答案】（1）电流的方向为；7.9A； （2）47V ‎【解析】（1）由楞次定律得电流的方向为 由法拉第电磁感应定律得 磁场面积而 根据闭合电路的欧姆定律 ‎（2）电阻R两端的电压为U=IR=47V ‎15.如图所示，相距为的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为，上端接有阻值为的电阻，虚线以下有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为，将一根金属棒从上方处由静止释放，金属棒进入磁场后再运动距离开始匀速滑下，已知金属棒的质量为，阻值也为，导轨电阻不计，重力加速度为，求：‎ ‎（1）金属棒刚进入磁场时，流过电阻的电流大小；‎ ‎（2）金属棒匀速运动时的速度大小；‎ ‎（3）金属棒从静止到刚开始匀速下滑的过程中，金属棒上产生的热量。‎ ‎【答案】（1）；（2）；（3）‎ ‎【解析】（1）设金属棒刚进入磁场时的速度为，对棒有机械能守恒，有 进入磁场时棒产生的感应电动势 感应电流 联立解得流过电阻的电流 ‎（2）设棒的速度为时开始匀速运动，此时棒中电流为，对棒进行受力分析，有 解得棒匀速运动时速度 ‎（3）对金属棒运动全过程进行分析，由能量守恒得 金属棒的电阻为，则在这个过程中电阻上产生的热量与金属棒产生的热量相同，即电阻产生的热量 联立解得 ‎16.如图所示，N=50匝的矩形线圈,边长 ，边长 ，放在磁感应强度的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的 轴以的转速匀速转动，线圈电阻，外电路电阻，时线圈平面与磁感线平行，边正转处纸外、边转入纸里，求：‎ ‎（1）时感应电流的方向；‎ ‎（2）感应电动势的瞬时值表达式；‎ ‎（3）线圈转一圈外力做的功；‎ ‎（4）从图示位置转过 的过程中流过电阻R的电荷量．‎ ‎【答案】（1）感应电流的方向是adcb （2） （3）（4）‎ ‎【解析】(1)根据右手定则得出感应电流的方向是adcb，如图：‎ ‎(2)的转速匀速转动，所以线圈的角速度感应电动势的最大值为：‎ 所以感应电动势的瞬时值表达式为 ‎（3）电动势有效值为 电流 线圈转一圈外力做功等于电功的大小，即 ‎（4）线圈由如图位置转过的过程中，‎ 通过R的电量为 ‎17.发电机的端电压为220V，输出电功率为44kW，输电导线的总电阻为0.2Ω，如果用原、副线圈匝数之比为1:10的理想变压器升压，经输电线路后，再用原、副线圈匝数比为10:1的理想变压器降压供给用户．‎ ‎（1）求用户得到的电压和功率 ‎（2）若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压．‎ ‎【答案】（1）219.6V，43920W．（2）180V，36kW ‎【解析】（1）根据得： ‎ 则输电线上的电流为： ‎ 损失的功率为：P损=I22R=400×0.2W=80W． 输电线上损失的电压为：△U=I2R=20×0.2V=4V 则降压变压器输入电压为：U3=U2-△U=2200-4V=2196V 根据 得用户得到的电压为： ； 用户得到的功率为：P′=P-P损=44000-80W=43920W．  （2）若不经过变压而直接送到用户，输电线上的电流，则输电线上损失的电压U′=IR=200×0.2=40V， 所以用户得电压U2=U1-U′=220-40=180V． 用户得到功率为P用＝P−I2r＝44000−2002×0.2W＝36kW