2018-2019学年高二物理下学期第一次月考试题A

2018-2019学年高二物理下学期第一次月考试题A
考试时间90分钟分值100分一、单选题（每题4分，共48分，1-8题单选题。

9-12多选题）
1．下列现象中属于电磁感应现象的是（）
A．磁场对电流产生力的作用
B．变化的磁场使闭合电路中产生电流
C．插在通电螺线管中的软铁棒被磁化
D．通电直导线使其旁边的小磁针发生偏转
2．经过不懈的努力，法拉第终于在1831年8月29日发现了“磁生电”的现象，他把两个线圈绕在同一个软铁环上，一个线圈A连接电池与开关，另一线圈B闭合并在其中一段直导线附近平行放置小磁针，如图1所示，法拉第可观察到的现象有（）
A．当合上开关瞬间，小磁针偏转一下，随即复原
B．只要A线圈中有电流，小磁针就会发生偏转
C．A线圈接通并稳定后其电流越大，小磁针偏转角度也越大
D．当开关打开瞬间，小磁针会出现与A线圈接通电流瞬间完全相同的偏转
3．如图所示，两个线圈的绕向相同，其中右侧线圈与电流表构成闭合回路，要使得右侧线圈中产生的感应电流由c到d流过电流表，且电流表示数恒定，则左侧线圈中的电流随时间变化的图象可能是（规定左侧线圈中从a到b的电流方向为正方向）（）
A． B． C． D．
4．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，下列结论不正确的是（）
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
5．如图所示，一个矩形线圈abcd在匀强磁场中匀速转动，转轴OO'与磁场方向垂直，线圈中产生感应电动势。

下列说法正确的是（）
A．线圈平面与磁场垂直时，磁通量为零
B．线圈平面与磁场垂直时，磁通量变化最快
C．线圈平面与磁场平行时，感应电动势为零
D．线圈平面与磁场平行时，感应电动势最大
6．如图所示，电阻为r，匝数为N，面积为S的矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以某一角速度匀速转动，接入电路中变阻器的阻值为
时，线圈平面与磁场垂直，各电表均为理想交流电表，则
A．时，线圈中的感应电动势
B．电压表的示数为
C．滑片P向下滑动时，电流表的读数变大
D．线圈匀速运动的角速度变大时，电流表的读数变大
7．如图所示，abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨,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B，导轨电阻不计．已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成θ角，单位长度的电阻为r,保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好)．则（）
A．电路中感应电动势的大小为
B．电路中感应电流的大小为
C．金属杆所受安培力的大小为
D．金属杆的发热功率为
8．如图所示，匀强磁场方向竖直向下，磁感应强度为B.正方形金属框abcd可绕光滑轴OO′转动，边长为L，总电阻为R，ab边质量为m，其他三边质量不计，现将abcd 拉至水平位置，并由静止释放，经一定时间到达竖直位置，ab边的速度大小为v，则下列说法不正确的是( )
A．在竖直位置时金属框产生的电动势大小为E=BvL
B．从水平到竖直的过程中通过ab的电荷量为q=BL2/R
C．从水平到竖直的过程中金属框内产生热量大小等于mgL－
D．从水平到竖直的过程中通过ab杆上b点电势大于a点电势
9．如图所示，是研究自感通电实验的电路图，A1、A2是两个规格相同的小灯泡，闭合电键调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，调节可变电阻R1，使它们都正常发光，然后断
开电键
S。

重新闭合电键S，则
A．闭合瞬间，A1立刻变亮，A2逐渐变暗
B．闭合瞬间，A2立刻变亮，A1逐渐变亮
C．稳定后，L和R两端电势差一定相同
D．稳定后，A1和A2两端电势差不相同
10．如图甲所示，矩形导线框abcd放在垂直于纸面的磁场中，同一时刻各处磁场相同。

磁感应强度B随时间变化的图象如图乙所示，t=0时刻，磁场的方向垂直纸面向里。

若规定导线框中感应电流沿逆时针方向为正，安培力方向取沿纸面向上为正。

在0～4s时间内，线框中的感应电流I、ab边所受安培力F随时间变化的图象正确的是（）
A． B．
C． D．
11．如图甲所示，一个矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向且与线圈共面的轴匀速转动，从某个时刻开始计时，其穿过线圈的磁通量随时间t的变化如图乙所示，则下列说法中正确的是
甲乙
A．t=0时刻线圈处于中性面位置
B．、时刻线圈中的感应电流最大且方向相同
C．、时刻穿过矩形线圈的磁通量最大，但感应电流却为零
D．时刻穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率也为零
12．如图所示，矩形单匝线圈abcd，放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，绕OO′轴匀速转动，转动的周期为T，ab的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上，转轴OO′垂直于磁场方向，线圈电阻阻值为R，外电阻的阻值也为R，从图示位置开始计时，线圈转过30°时的瞬时感应电流为I. 则以下判断正确的是
A．线圈的面积为4IRT
B π
B．线圈消耗的电功率为2
4I R
C．t时刻线圈中的感应电动势为
2
22sin
e IR t
T
π=
D．t时刻穿过线圈的磁通量为
22
cos
IRT
t
T
π
π
Φ=
三、实验题（13题，一部分6分。

二部分8分。

共14分）
13．（一）如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。

闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下。

（1）闭合开关稳定后，将滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，灵敏电流计的指针向________偏转（填“左”或“右”）；
（2）闭合开关稳定后，将线圈A从线圈B抽出的过程中，灵敏电流计的指针向________偏转（填“左”或“右”）；
（3）闭合开关稳定后，断开开关瞬间，灵敏电流计的指针向________偏转（填“左”或“右”）。

（二）如图甲所示为某同学研究自感现象的实验电路图,用电流传感器显示出在断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈L的电流(如图乙).已知电源电动势6V，内阻不计，灯泡的阻值为，电阻R的阻值为。

（1）.线圈的直流电阻R L=________
（2）.开关断开时,该同学观察到的现象是________,并计算开关断开瞬间线圈产生的自感电动势是________V.
四、解答题（14题12分，15题12分，16题14分）
14．如图所示，一个矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直。

线圈匝数n=50，电阻r=1Ω，长L1=5cm，宽L2=4cm，角速度ω=100rad/s，磁场的磁感应强度B=0.2T．线圈两端外接电阻R=9Ω的用电器和一个交流电流表．求：
（1）线圈中产生的最大感应电动势；
（2）瞬时感应电流的表达式。

15．如图所示，一边长为l的正方形线圈abcd绕对称轴OO'在匀强磁场中转动，转速为n=120转/分，若已知边长l=20 cm，匝数N=20，磁感应强度B=0.2 T，线圈电阻为r=2Ω，引出线的两端分别与相互绝缘的两个半圆形铜环M和N相连。

M和N又通过固定的电刷P和Q与电阻R=8Ω相连。

在线圈转动过程中，求：
（1）从图示位置开始计时的电动势瞬时值表达式；
（2）从图所示位置转过90°过程中的平均电流；
（3）电阻R的热功率。

16．如图所示，空间分布着水平方向的匀强磁场，磁场区域的水平宽度d＝0.4 m，竖直方向足够长，磁感应强度B＝0.5 T。

正方形导线框PQMN边长L＝0.4 m，质量m＝0.2 kg，电阻R＝0.1 Ω，开始时放在光滑绝缘水平板上Ⅰ位置，现用一水平向右的恒力F ＝0.8 N 拉线框，使其向右穿过磁场区，最后到达Ⅱ位置(MN边恰好出磁场)。

设线框平面在运动中始终保持在竖直平面内，PQ边刚进入磁场后线框恰好做匀速运动，g取 10 m/s2。

求：
（1）线框进入磁场前运动的距离D；
（2）上述整个过程中线框内产生的焦耳热；（3）线框进入磁场过程中通过的电量。

参考答案
1．B
A、磁场对电流产生力的作用属于安培力，不是电磁感应现象，故A错误；
B、变化的磁场使闭合电路中产生电流属于电磁感应现象；故B正确；
C、铁棒被磁化属于磁化现象，故C错误；
D、通电直导线使其旁边的小磁针发生偏转属于带电粒子在磁场中的偏转，故D错误。

故选：B。

2．A
闭合电键后，线圈中的磁场方向为顺时针，且增加，故根据楞次定律，感应电流的磁场为逆时针方向，故右侧线圈中感应电流方向俯视逆时针，故直导线有电流，小磁针旋转一下，电路稳定后，无感应电流，小磁针不偏转；同理当断开瞬间时，根据楞次定律，结合右手螺旋定则可知，小磁针的偏转方向与接触瞬间的方向相反，故A正确，D错误；只有电键闭合瞬间、断开瞬间有感应电流，即原磁场变化时才有感应电流，故产生感应电流的条件是：穿过闭合回路中磁通量发生变化，而与线圈的电流大小无关，而是与电流变化大小有关，故BC 错误。

故选A。

3．A
当右侧线圈中产生的感应电流由c到d流过电流表时，感应电流的磁场方向向右；根据楞次定律可知，穿过线圈的磁通量若方向向右，则正在减小，若穿过线圈的磁通量的方向向左，则正在增大；根据安培定则可知，此时左侧线圈中的电流随时间变化可知是从a到b正在增大，或电流的方向从b到a，正在减小，故A正确，BCD错误。

4．B
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，A正确；
B、根据左手定则可以判断，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
，C正确；
D、由法拉第电磁感应定律可得感应电动势平均值，故D正确。

点睛：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，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。

5．D
AB.线圈平面与磁场垂直时，通过线圈的磁通量最大，磁通量变化最慢，故A错误，B错误；CD. 线圈平面与磁场平行时，ab边、cd边运动方向与磁感线方向垂直，感应电动势最大，故C错误，D正确。

故选：D
6．D
时，线圈位于中性面，此时感应电动势为零，故A错误；电压表的示数为路端电压的
有效值，即，故B错误；滑片P向下滑动时，电阻增大，电流减小，所以电流表读数变小，故C错误；线圈匀速转动的角速度变大时，电动势的最大值增大，电动势有效值增大，电流表的读数变大，故D正确。

所以D正确，ABC 错误。

理解交流电产生原理，能分析影响电表示数的因素是解决此类题目的关键。

7．B
切割的有效长度为导轨间距l，故电路中感应电动势为：E=Blv，故A错误；电路中感应电流的大小为：，故B正确；金属杆所受安培力的大小为：
，故C错误；属杆的热功率为：P=EI=I2r=，故D错误。

故选B。

8．D
【解析】
线框在下落过程中，ab棒下落到最低点时恰好垂直切割磁场，可用计算电动势；应该用平均电流来计算电量
q，；由能量守恒定律可计算热量；根据电源内部，电流由电源负极流向正极的规律，确定四指指尖方向为等效电源正极，电势较高。

A、线框在竖直位置时，ab边恰好垂直切割磁场，而且只有ab边切割，此时电动势，A正确；
B、线框从水平到竖直的过程中，磁通量的变化量为，则该过程中，
流过导线横截面的电量，B正确；
C、除ab外，其他三边质量不计，故线框在下落的整个过程中，重心下降，根据能量守恒
定律得，其中Q为整个过程中线框中产生的热量，解得：，C正确；D、在下落过程中，根据右手定则可知，a点电势大于b点电势，D错误。

故本题不正确的选项为D。

9．BC
A、闭合瞬间，通过线圈L的电流增大，线圈L中要产生自感电动势阻碍电流的增大，所以A1逐渐变亮，A2立刻变亮，故A错误，B正确。

C、稳定后，两个灯泡的亮度相同，都正常发光，说明两灯泡两端的电压相同，则L和R两端电势差一定相同，故D错误，C正确。

故选：B、C
10．AC
由图可知，0-2s内，线圈中磁通量的变化率相同，故0-2s内电流的方向相同，由楞次定律可知，电路中电流方向为顺时针，即电流为负方向；同理可知，2-4s内电路中的电流为逆时针，电流为正的，且两段时间内电流强度大小时等，故A正确，B错误；由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势，是定值，电路中电流大小恒定不变，由F=BIL可知，F与B成正比；由左手定则可知，0-1s内与2-3s内安培力向上，为正的，1-2s 内与3-4s内安培力向下，为负的，故C正确，D错误。

所以AC正确，BD错误。

11．AC
【解析】t =0时刻通过线圈的磁通量最大，所以线圈平面处在中性面上，故A 正确；t 1、t 3时刻磁通量为零，线圈与磁场平行，磁通量的变化率最大，感应电流最大，方向相反，故B 错误；t 2、t 4时刻穿过矩形线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，所以感应电流为零，故C 正确；t 5时刻穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大，故D 错误。

所以AC 正确，BD 错误。

12．AD 【解析】从图示位置开始计时，电流的表达式为2sin NBS i t RT T ππ=
，当线圈转过30°时的瞬时感应电流为I . 代入可得： 2IRT S B π=
，而线圈的面积是有效面积的二倍，所以A 正确；
B 、由sin m i I t ω= 结合线圈转过30°时的瞬时感应电流为I 知最大电流为Im 2I = ，所以有效电流为02
I = ，由2P I R = 得22P I R = ，故B 错； C 、最大电流为Im 2I =，所以最大电动势为224E I R IR =⨯= ,所以电动势的表达式为
24sin
e IR t T
π= ，故C 错； D 、线圈的有效面积2IRT S B π=，所以222cos cos IRT BS t S t T T πππΦ=== ，故D 正确 故选AD
13（实验一）．左 右 右
（1）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，说明穿过线圈的磁通量增加，电流计指针向左偏，合上开关后，将滑动变阻器的滑片向右滑动时，流过线圈的电流变大，那么穿过线圈的磁通量增加，电流计指针将向左偏。

（2）将线圈A 从线圈B 抽出的过程中，穿过线圈的磁通量减少，电流计指针将向右偏。

（3）闭合开关稳定后，断开开关瞬间，穿过线圈的磁通量减少，电流计指针将向右偏。

（实验二）．2 灯泡闪亮一下后逐渐变暗，最后熄灭 15
（1）由图像可知S 闭合，电路稳定时，线圈的直流电阻
（2）由（1）知，此时小灯泡电流，S 断开后，L 、R 、灯泡组成临时回路，电流由1.5A 逐渐减小，所以灯会闪亮一下再熄灭，自感电动势为。

14．（1）2.0V （2）
【解析】试题分析：由E=NBSω可求出最大感应电动势；写出开始计时的瞬间电动势的表达式，即可求出感应电流瞬时值表达式。

（1）线圈中产生的感应电动势的最大值表达式为E m=nBSω=50×0.2×5×4×10-4×100=2.0V （2）从中性面开始计时，则电动势的瞬时值为：e=2sin100t；瞬时感应电流的表达式
15．（1）（2）（3）0.16W
（1）ù=2ðn=4ðrad/s；T=0.5s；由E m=NBSω=20×0.2×0.04×4π=0.64π=2V；从图示位置开始计时的电动势瞬时值表达式
（2）从图中所示位置开始转过90°过程中，用时；
根据法拉第电磁感应定律得；
平均电流
（3）电动势有效值；
电流有效值：
电阻R的热功率：
16．(1)0.5 m (2)0.64 J (3)0.8C
(1)线框在磁场中匀速运动，则
由公式得：，，
由以上四式联立解得：
由动能定理得：
解得：
（2）由能量守恒定律可知
（3）根据可得
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