广东省华侨中学2020学年高二物理下学期第二次月考试题（含解析）

广东省华侨中学2020学年高二物理下学期第二次月考试题（含解析）

广东省华侨中学2020学年高二物理下学期第二次月考试题（含解析） ‎ 一、单项选择题（每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求）‎ ‎1. 关于感应电流，下列说法中正确的是 A. 只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流 B. 当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流 C. 若闭合电路的一部分导体在磁场中运动，闭合电路中一定有感应电流 D. 只要导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：穿过线圈的磁通量发生变化时，若线圈不闭合，线圈没有感应电流产生，故A错误；当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流产生，故B正确；只要闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动，闭合回路的磁通量发生了变化，电路中就有感应电流，故C正确；闭合导线做切割磁感线运动时，若磁通量没有变化，则导线中没有有感应电流，故D错误．‎ 考点：考查了感应电流产生的条件 ‎【名师点睛】感应电流产生的条件细分有两点：一是电路要闭合；二是穿过电路的磁通量发生变化，即穿过闭合电路的磁感线的条数发生变化．‎ ‎2.关于交变电流的几种说法正确的是 A. 使用交变电流的电气设备上所标的电压电流值是最大值 B. 交流电流表和交流电压表测得的值是电路中的瞬时值 C. 跟交变电流有相同热效应的直流电的值是交流的平均值 D. 通常照明电路的电压是220V，指的是有效值 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 使用交变电流的电气设备上所标的电压电流值是有效值，故A项与题意不相符；‎ B. 交流电路中，交流电流表和交流电压表的示数表示的都是有效值，故B项与题意不相符；‎ C. 跟交变电流有相同热效应的直流电的值是交流的有效值，故C项与题意不相符；‎ D. 通常照明电路的电压是220V，指的是交流电的有效值，故D项与题意相符。‎ ‎3.闭合回路由电阻R与单匝导线框组成，其面积大小为S，内部磁场大小按B-t图变化，方向如图，且B-t图线的斜率为K，则回路中 A. 感应电流方向为逆时针方向 B. 感应电流的电流强度越来越大 C. 磁通量的变化率越来越大 D. 产生的感应电动势大小为KS ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 由楞次定律可知，电流方向为顺时针，故A项与题意不相符；‎ B. 由图象可知，磁感应随时间均匀增大，则由=BS可知，磁通量随时间均匀增加，故其变化率恒定不变，由法拉第电磁感应定律可知，‎ 感应电动势保持不变，电流强度不变，故BC项与题意不相符，D项与题意相符。‎ ‎4.如图所示，在匀强磁场B的区域中有一光滑斜面体，其上放了一根导线，当通以图示方向的电流I后，导线恰能保持静止，则磁感应强度B的方向是 A. 水平向左 B. 垂直纸面向里 C. 竖直向上 D. 垂直纸面向外 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 磁场方向水平向左，根据左手定则，安培力竖直向上，当安培力与重力平衡时，导线可能平衡，故A项与题意相符；‎ B. 磁场方向垂直纸面向里，磁场方向与电流方向平行，安培力为零，故不能平衡，故B项与题意不相符；‎ C. 磁场方向竖直向上，根据左手定则，安培力水平向右，导体棒不可能平衡，故C项与题意不相符；‎ D. 磁场方向垂直纸面向外，磁场方向与电流方向平行，安培力为零，故不能平衡，故D项与题意不相符。‎ ‎5.一个闭合矩形线圈abcd以速度v从无磁场区域匀速穿过匀强磁场区域，而再次进入无磁场区域，如图所示。以abcd方向为电流的正方向，图中能正确反映线圈中电流－时间关系的图象是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 根据楞次定律判断可知，线圈进入磁场时，感应电流方向为顺时针方向，为正值；线圈穿出磁场时，感应电流方向为逆时针方向，为负值；由，线圈进入和穿出磁场时，感应电流的大小不变；线圈完全在磁场中运动时，磁通量不变，没有感应电流产生．故C正确，ABD错误．故选C．‎ 本题运用点睛：楞次定律、法拉第电磁感应定律和欧姆定律分析感应电流的方向和大小，这是电磁感应问题中常用的方法和思路．‎ ‎6.小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速运动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图2所示。此线圈与一个R=10Ω的电阻构成闭合电路。不计电路的其他电阻，下列说法正确的是 A. 交变电流的周期为0.125s B. 交变电流频率为8Hz C. 交变电流的有效值为A D. 交变电流的最大值为4A ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 从图象中可以求出该交流电的最大电压以及周期等物理量，然后根据最大值与有效值以及周期与频率关系求解．‎ ‎【详解】A．图可知，交流电周期T=0.250s，故A错误；‎ B．交流电周期T=0.250s，交变电流的频率为，故B错误；‎ CD．由图可知，交流电的最大电压Um=20V，所以交变电流的最大值为，所以交变电流的有效值为，C正确D错误．‎ ‎【点评】本题考查了交流电最大值、有效值、周期、频率等问题，要学会正确分析图象，从图象获取有用信息求解．‎ ‎7.如图表示一交变电流随时间而变化的图象，此交流电流的有效值是（）‎ A. 5A B. 5A C. A D. 3.5A ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】将交流与直流通过阻值都为R的电阻，设直流电流为I，则根据有效值的定义有：，解得：I=5A，故选B.‎ ‎8.如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一玻璃杯水．给线圈通入电流，一段时间后，一个容器中水温升高，则通入的电流与水温升高的是(　　)‎ A. 恒定直流、小铁锅 B. 恒定直流、玻璃杯 C. 变化的电流、小铁锅 D. 变化的电流、玻璃杯 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 容器中水温升高，是电能转化成内能所致。因此只有变化的电流才能导致磁通量变化，且只有小铁锅处于变化的磁通量时，才能产生感应电动势，从而产生感应电流。导致电流发热。玻璃杯是绝缘体，不能产生感应电流。故C正确，ABD错误。‎ ‎9.如图所示为地磁场磁感线的示意图，在北半球地磁场的竖直分量向下。一飞机在北半球的上空以速度v水平飞行，飞机机身长为a，翼展为b；该空间地磁场磁感应强度的水平分量为B1，竖直分量为B2；驾驶员左侧机翼的端点用A表示，右侧机翼的端点用B表示，用E表示飞机产生的感应电动势，则 A. E=B2vb，且A点电势高于B点电势 B. E=B1vb，且A点电势高于B点电势 C. E=B2vb，且A点电势低于B点电势 D. E=B1vb，且A点电势低于B点电势 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】飞机水平飞行机翼切割磁场竖直分量，由导体棒切割磁感线公式可知，飞机产生的感应电动势 由右手定则可知，在北半球，不论沿何方向水平飞行，都是飞机的左方机翼电势高，右方机翼电势低 A. E=B2vb，且A点电势高于B点电势与分析相符，故A项与题意相符；‎ B. E=B1vb，且A点电势高于B点电势与分析不相符，故B项与题意不相符；‎ C. E=B2vb，且A点电势低于B点电势与分析不相符，故C项与题意不相符；‎ D. E=B1vb，且A点电势低于B点电势与分析不相符，故D项与题意不相符 ‎10.如图，足够长的光滑导轨倾斜放置，其下端连接一个灯泡，匀强磁场垂直于导轨所在平面（导轨和导线电阻不计），则垂直导轨的导体棒ab在加速下滑过程中 A. 受到的安培力大小一直不变 B. 受到的安培力方向沿斜面向下 C. 导体棒的机械能一直增大 D. 灯泡逐渐变亮 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.在导体棒ab在加速下滑过程中，速度增大，产生的感应电动势增大，感应电流增大，由安培力公式F=BIL可知，棒受到的安培力不断增大，故A项与题意不相符；‎ B. 导体棒ab下滑过程中，由右手定则判断得知：导体棒ab中感应电流I从b到a，由左手定则判断得知导体棒ab受到的安培力沿斜面向上，故B项与题意不相符；‎ C. 由于下滑过程导体棒ab切割磁感线产生感应电动势，回路中有灯泡电阻消耗电能，机械能不断转化为内能，所以导体棒的机械能不断减少，故C项与题意不相符；‎ D.由于回路中感应电流不断增大，灯泡的实际功率不断增大，所以灯泡逐渐变亮，故D项与题意相符。‎ 二、多项选择题（每小题4分，共20分。每小题给出的四个选项中，有两个以上选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）‎ ‎11.如图所示，A、B是完全相同的灯泡，L是电阻不计的电感线圈，下列说法正确的是 A. 闭合S时，A灯先亮，B灯后亮 B. 闭合S时，A、B灯同时亮，以后B灯更亮，A灯熄灭 C. 断开S时，A、B灯同时熄灭 D. 断开S时， B灯熄灭，A灯变亮后熄灭 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB, 当开关S闭合时，电路中的电流增加，由于线圈的自感作用，将产生一自感电动势阻碍电流的增加，此时A、B二灯相当于串联，同时亮；电路稳定后线圈相当于一段导线，将A灯短路，A灯熄灭，B灯两端所加电压增加而变得更亮，故A项与题意不相符，B项与题意相符；‎ CD. 断开S时，B灯立即熄灭；线圈产生自感电动势，和灯泡A构成闭合电路，A灯先闪亮后逐渐变暗，故C项与题意不相符，D项与题意相符。‎ ‎12.下列列举的四种器件中，工作时主要利用了电磁感应的是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 回旋加速器利用磁场使带电粒子旋转，电场使粒子加速，故A项与题意不相符；‎ B. 电磁炉是利用电磁感应原理使产生涡流，将电能最终转化成内能，故B项与题意相符；‎ C. 质谱仪是利用电场加速，磁场使粒子偏转，不是电磁感应现象，故C项与题意不相符；‎ D. 日光灯利用自感现象启动，而自感现象是特殊的电磁感应现象，故D项与题意相符。‎ ‎13.图甲是法拉第于年发明的人类历史上第一台发电机——圆盘发电机．图乙为其示意图，铜盘安装在水平的铜轴上，磁感线垂直穿过铜盘；两块铜片、分别与铜轴和铜盘边缘接触，匀速转动铜盘，电阻就有电流通过．则下列说法正确的是（ ）‎ A. 回路中恒定电流的大小与铜盘转速无关 B. 回路中有大小和方向都作周期性变化的涡流 C. 回路中电流方向不变，从经导线流进电阻，再从流向铜盘 D. 铜盘绕铜轴转动时，沿半径方向上的金属“条”切割磁感线，产生电动势 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 根据法拉第电磁感应定律可知，有，产生的电动势大小不变，则感应电流不变．得到回路中恒定电流的大小与铜盘转速有关．故A错误；根据右手定则可知，电流从点流出，经过电阻流向点，因此电流方向为从向再到，即为，通过的电流从下向上，电流方向不变，通过的电流是直流电，故B，C错误；圆盘在外力作用下运动，相当于沿半径方向上的金属“条”切割磁感线，从而产生感应电动势，进而产生感应电流可以发电，故D正确；故选D．‎ 点睛：本题是右手定则和法拉第电磁感应定律的综合应用，基本题，考查对实验原理的理解能力，同时注意切割磁感线相当于电源，内部电流方向是从负极到正极。注意由于圆盘在切割磁感线，相当于电源，所以M处的电势比N处低。‎ ‎14.如图甲，一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间t的变化规律如图乙所示，副线圈仅接入一个10‎ ‎ Ω的电阻。则 A. 变压器的输入电压最大值是220V B. 正弦交变电流的周期是 C. 电压表示数是100V D. 变压器的输入功率是W ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AC. 由图象可知，原线圈中电压的最大值为，所以电压的有效值为220V，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压有效值为100V，即电压表的示数为100V，故A项与题意相符，C项与题意不相符；‎ B. 由输入电压u随时间t的变化规律可知，电流的周期是2×10-2s，故B项与题意不相符；‎ D. 原副线圈的功率是相同的，由 P=UI=100×10W=1000W 所以变压器的输入功率是1×103W，故D项与题意相符。‎ ‎15.如图，理想变压器副线圈通过输电线接两个相同的灯泡 L1和L2，原线圈输入电压不变，输电线的等效电阻为R。开始时，电键S断开，当S闭合时说法中正确的是 A. 原线圈中的电流增大 B. 灯泡L1更暗 C. 副线圈两端的输出电压减小 D. 变压器的输入功率增大 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】AD. 由于变压器的输入的功率和输出的功率相等，由于副线圈的电阻减小了，输出的功率变大了，所以原线圈的输入的功率也要变大，因为输入的电压不变，所以输入的电流要变大，故AD项与题意相符；‎ B. 当K接通后，两个灯泡并联，电路的电阻减小，副线圈的电流变大，所以通过电阻R的电流变大，电压变大，那么并联部分的电压减小，所以通过灯泡L1的电流减小，故B项与题意相符；‎ C. 理想变压器的输出电压是由输入电压和匝数比决定的，由于输入电压和匝数比不变，所以副线圈的输出的电压也不变，故C项与题意不相符。‎ 三、实验题（每空2分，共12分）‎ ‎16. 某同学设计的可调电源电路如图（a）所示，R0为保护电阻，P为滑动变阻器的滑片，闭合电键S ‎①用电压表测量A、B两端的电压；将电压表调零，选择0-3V档，示数如图（b），电压值为________V。‎ ‎②在接通外电路之前，为了保证外电路的安全，滑片P应先置________端。‎ ‎③要使输出电压U变大，滑片P应向________端滑动。‎ ‎【答案】①1.30 ②A ③B ‎【解析】‎ 试题分析：①选择0-3V挡，精确度为0.1V，读数应该为13.0×0.1V=1.30V；‎ ‎②接通外电路后，滑动变阻器起到分压作用，接通电路前，应使输出电压最小，故需要将滑片置于A端，用电器上的电压为0，这样才能起到外电路的安全保证；‎ ‎③要增大外电路电压，需要使滑片滑向B端。‎ 考点：本题考查滑动变阻器的分压式接法 ‎17. 如图（a）所示的金属工件，截面外方内圆，外边长a约为1cm、内径d约为0.5cm、长度L约为40cm。‎ ‎①某同学用游标卡尺测出截面外边长如图（b）所示，其读数a= cm。‎ ‎②应选用 来测量工件内径d。（选填“毫米刻度尺”、“游标卡尺”、“螺旋测微器”）‎ ‎③为了测出该金属的电阻率，该同学设计了如图（c）所示的电路。实验测得工件两端电压为U，通过的电流为I，写出该金属电阻率的表达式ρ= 。（用a、d、L、U、I等字母表示）‎ ‎【答案】①1.02；②游标卡尺；③‎ ‎【解析】‎ 试题分析：①由图d所示游标卡尺可得，主尺示数为1cm，‎ 游标尺示数为2×0.1mm=0.2mm=0.02cm，‎ 则游标卡尺读数a=1cm+0.02cm=1.02cm；‎ ‎②应选用游标卡尺来测量工件内径d；‎ ‎③工件的截面积，工件电阻，由电阻定律得：金属的电阻率 考点：本题考查了测定金属电阻率的实验 四、计算题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式及重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）‎ ‎18.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 = 1Ω，R1 = 3Ω，R2 = 6Ω，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)流过R1的电流方向；‎ ‎(2)螺线管中产生的感应电动势大小；‎ ‎(3)电阻R1的电功率。‎ ‎【答案】(1)R1的电流方向为由b流向a(2) (3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由楞次定律可知流过R1的电流方向为由b流向a ‎(2)由图象分析可知，‎ 由法拉第电磁感应定律得 ‎(3)外电阻为：‎ R===2Ω 根据闭合电路欧姆定律 R1两端的电压为 ‎19.如图所示，平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距L=0.5m，右端接有阻值R=0.9Ω的电阻，一导体棒ab质量m=0.1kg，电阻r=0.1Ω，把它垂直放在导轨上，导体棒与金属导轨间的动摩擦因数μ=0.2，导体棒在水平恒力F的作用下以v=4m/s的速度向左匀速运动，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，整个装置处在方向竖直向上磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中．导轨电阻不计，求 ‎​‎ ‎（1）通过导体棒的电流大小和方向；‎ ‎（2）恒力F功率（g取10m/s2）．‎ ‎【答案】（1）08A电流方向由b流a（2）1.44W ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设导体棒切割电动势为E，通过棒的电流为I 则感应电动势为 E=BLv 感应电流为 联立解得:I=0.8A 由右手定则判断通过导体棒的电流方向由b流向a．‎ ‎(2)导体棒匀速运动时，受力平衡，则F-F安-f=0‎ 其中安培力 F安=BIL 摩擦力 f=μmg 又F的功率为 P=Fv 联立解得 P=1.44W ‎【点睛】电磁感应的运动问题和电能问题的综合，掌握法拉第电磁感应定律、欧姆定律、右手定则和安培力公式是关键．‎ ‎20.如图，两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距L=1m，导轨平面与水平面成37°角，导轨上端接一阻值为R=0.80Ω的电阻。轨道所在空间有垂直轨道平面的匀强磁场，磁感应强度B=0.50T。现有一质量为m=0.20kg、电阻r=0.20Ω的金属棒放在导轨最上端，棒与导轨垂直并始终保持良好接触，他们之间的动摩擦因数为μ=0.25。棒ab从最上端由静止开始释放。（g=10m/s2，sin=0.6，cos=0.8）‎ 求：‎ ‎(1)棒ab在下滑的过程中最大速度是多少?‎ ‎(2)若达到最大速度时棒ab下滑的位移d=10m，则此过程中安培力做功多少？整个回路中产生的焦耳热又是多少？‎ ‎【答案】(1)(2) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 导体棒受到的安培力 导体棒匀速运动时速度最大，此时导体棒处于平衡状态，由平衡条件得 代入数据解得 ‎(2) 对棒由静止到最大速度由动能定理得：‎ 解得：‎ 由功能关系可知，整个回路中产生的焦耳热与克服安培力做功相等。 ‎