2019-2020学年武威五中高二下学期第一次月考物理试卷(含答案解析)

2019-2020学年武威五中高二下学期第一次月考物理试卷一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）1.电路中磁通量发生变化时，就一定会产生感应电流．()A. ×B. √2.如图a所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流i，电流随时间变化的规律如图b所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为N，则在下列时刻()A. t1时刻N>G，P有收缩的趋势B. t2时刻N=G，此时穿过P的磁通量变化最快C. t3时刻N=G，此时P中无感应电流D. t4时刻N<G，此时穿过P的磁通量最小3.如图所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd，b、d间连有一固定电阻R，导轨电阻可忽略不计.MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为R.整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面(垂直纸面向里).现对MN施力使它沿导轨方向以速度v水平向右做匀速运动.令U表示MN两端电压的大小，下列说法正确的是()Blv，流过固定电阻R的感应电流由b经R到dA. U=12B. U=Blv，流过固定电阻R的感应电流由d经R到bC. MN受到的安培力大小F A=B2l2v，方向水平向右2RD. MN受到的安培力大小F A=B2l2v，方向水平向左R4.如图所示的电路中，开关闭合后，灯A正常发光，若线圈自感系数L很大，则开关S断开之前与断开之后的瞬间，通过灯A的电流方向应是()A. 一直是由a到bB. 先是由a到b，后无电流C. 先是由a到b，后是由b到aD. 无法判断5.将一面积为s=0.04m2，匝数N=100的线圈放在匀强磁场中，已知磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化规律如图所示，线圈总电阻为2Ω，则()A. 在0−2s内与2s−4s内线圈内的电流方向相反B. 在0−4s内线圈内的感应电动势为0.008VC. 第2s末，线圈的感应电动势为零D. 在0−4s内线圈内的感应电流为0.4A6.表示一交流电的电流随时间而变化的图象．此交流电流的有效值是()A. 5√2安B. 5安C. 3.5√2安D. 3.5安7.如图所示，理想变压器原线圈输入电压u=U m sinωt，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器；V1和V2是理想电压表，示数分别是U1和U2，A1和A2是理想电流表，示数分别是I1和I2.下列说法正确的是()A. I1和I2表示电流的瞬时值B. U1和U2表示电压的最大值C. 滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变小D. 滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大8.某小型发电机线圈内阻为r=1.0Ω，产生的电动势为e=10√2sin10πt(V)，用其对阻值R=9.0Ω的灯泡供电，设灯泡电阻丝电阻不随温度变化，则()A. 灯泡上的电压为10√2VB. 灯泡上的电压为10VC. 灯泡获得的功率为10WD. 灯泡获得的功率为9W9.如图所示，空间存在方向竖直向下的匀强磁场，一间距为L的“U”形金属导轨水平放置于匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面，金属棒ab置于导轨上，且始终与导轨接触良好。

若磁感应强度随时间的变化满足，其中B0、c、d均为非零常数，为使金属棒向右运动过程中所受安培力为零，则从t=0时刻起，下列关于金属棒在外力作用下运动的位移变化的图象正确的是()A. B. C. D.10.如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直．金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。

现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是()A. PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向B. PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向C. RQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向D. RQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向二、多选题（本大题共5小题，共20.0分）11.如图所示，原、副线圈匝数比n1：n2=10：1的理想变压器，b是原线圈的中央抽头，电压表和电流表均为理想电表，电阻R=22Ω，C为电容器．从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1=311sin314πt(V)，则()A. 当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22VB. 当单刀双掷开关与b连接时，电压表的示数约为22VC. 当单刀双掷开关与b连接时，电流表的示数可能为0.5AD. 原、副线圈中的磁通量变化率与线圈的匝数有关12.理想电压表和理想电流表与两个相同的灯泡连成如图甲所示的电路，接在正弦交变电源上，每个灯泡的电阻R=110Ω。

图乙是交变电源输出电压u随时间t变化的图象，则下列选项正确的是()A. 电流表读数是1AB. 电压表读数是311VC. 每个灯泡两端的电压随时间变化的规律是U R=311cos100πt(V)D. 通过每个灯泡的电流随时间变化的规律是i=√2cos100πt(A)13.如图甲所示，边长L=0.4m的正方形线框总电阻R=1Ω(在图中用等效电阻画出)，方向垂直纸面向外的磁场充满整个线框平面。

磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示，则下列说法中正确的是()A. 回路中电流方向沿逆时针方向B. 线框所受安培力逐渐减小C. 5s末回路中的电动势为0.08VD. 0−6s内回路中产生的电热为3.84×10−2J14.20.如图所示，有界匀强磁场的左边有一“日”字形导线框，ac、ce边长相等且大于磁场的宽度，ae与bf的电阻不计，ab、cd、ef的电阻均相等线框以一定速度匀速通过磁场，若将ab、cd和ef边分别在磁场中运动的过程，称为I、Ⅱ、Ⅲ过程，下列说法中正确的是()A. Ⅱ、Ⅲ过程中ab中的电流强度相等B. Ⅱ、Ⅲ过程中cd中的电流强度相等C. I、Ⅱ、Ⅲ过程中ab间的电压相等D. I、Ⅱ、Ⅲ过程中导线框消耗的总电功率相等15.平行导轨固定在水平桌面上，左侧接有阻值为R的电阻，导体棒ab与导轨垂直且接触良好，ab棒质量为m，在导轨间的阻值为r，长度为l。

输出功率恒为P的电动机通过水平绳向右拉动ab棒，使ab棒从静止开始运动。

整个区域存在竖直向上的大小为B的匀强磁场。

若导轨足够长，且不计其电阻和摩擦。

则()A. 导体棒一直做匀加速运动B. 导体棒的最大速度为√P(R+r)B2l2C. 电阻R消耗的最大功率为R⋅PR+rmv2D. 若经过时间t，导体棒的速度为v，则电阻R上产生的热量为Pt−12三、计算题（本大题共3小题，共40.0分）16.如图所示，线圈abcd的面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻r=1Ω，外电路电阻R=9Ω，匀强磁场的磁感应强度B=1/π(T)，当线圈以300r/min的转速匀速转动时，求：(1)求产生感应电动势的最大值是多少?(2)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中电动势的瞬时值表达式。

(3)在线圈转动过程中，电压表和电流表的示数。

17.图示为远距离输电的示意图，发电机的输出功率P1=100kW，发电机的电压U1=400V，通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线的总电阻R=16Ω.若输电线上损失的功率△P= 10kW，求：(1)输电导线上输送的电流I；(2)升压变压器原、副线圈的匝数比n1。

n218.如图所示，在与水平面成θ=30°角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计，空间存在着匀强磁场，磁感应强度B=0.20T，方向垂直轨道平面向上．导体棒ab、cd垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好构成闭合回路，每根导体棒的质量m=2.0×10−2kg，回路中每根导体棒电阻r=5.0×10−2Ω，金属轨道宽度l=0.50m.现对导体棒ab施加平行于轨道向上的拉力，使匀速向上运动，在导体棒ab匀速向上运动的过程中，导体棒cd始终能静止在轨道上，g取10m/s2，求：(1)导体棒cd受到的安培力大小；(2)导体棒ab运动的速度大小；(3)拉力对导体棒ab做功的功率．【答案与解析】1.答案：A解析：当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，闭合回路中会产生感应电流。

理解感应电流产生的条件是解题的关键。

电路中磁通量发生变化时，如果电路不闭合，电路中不会产生感应电流，故A正确。

故选A。

2.答案：A解析：当螺线管中通入变化的电流时形成变化的磁场，这时线圈P中的磁通量发生变化，由其磁通量的变化根据楞次定律可以判断P中产生感应电流的大小方向以及P线圈收缩和扩展趋势．正确理解楞次定律中“阻碍”的含义，注意判断感应电流的大小看磁通量的变化率而不是看磁通量的大小，如C选项，学生很容易错选．A、当螺线管中电流增大时，其形成的磁场不断增强，因此线圈P中的磁通量增大，根据楞次定律可知线圈P将阻碍其磁通量的增大，故线圈有远离和面积收缩的趋势，N>G，故A正确；BD、t2时刻与t4时刻，当螺线管中电流不变时，其形成磁场不变，线圈P中的磁通量不变，因此磁铁线圈中无感应电流产生，故t2时刻和t4时刻N=G，此时穿过P的磁通量最大，故B错误，D错误；C、t3时刻螺线管中电流为零，但是线圈P中磁通量是变化的，因此此时线圈中有感应电流．t3时刻螺线管中电流为零，因此两个线圈之间没有安培力，N=G，故C错误．故选：A．3.答案：A解析：解：A、当MN运动时，相当于电源．但其两边的电压是外电路的电压，假设导轨没电阻，MN两端的电压也就是电阻R两端的电压，电路中电动势为E=BLV，MN的电阻相当于电源的内阻，二者加起来为2R，BLv，则电阻上的电压为12再由右手定则，拇指指向速度方向，手心被磁场穿过，四指指向即为电流方向，即由N到M，那么流过电阻的就是由b到d.故A正确，B错误．C、MN受到的安培力F=BIL=B2l2v；由左手定则可知，安培力的方向水平向左；故CD错误．2R故选：A．当MN运动时切割磁感线，MN相当于电源．由右手定则判断电流的方向．再根据闭合电路欧姆定律求出MN两端电压的大小．由左手定则可得出安培力的方向；由F=BIL可求得安培力的大小．本题考查导体切割磁感线中的力学及电路问题，要求能够把电磁感应和电路知识结合起来解决问题．会用右手定则判断电流的方向；用左手定则分析安培力的方向．4.答案：C解析：解：如图，开关S断开之前，通过灯A的电流方向为a到b.当开关断开后，A灯中原来的电流消失．通过线圈的电流要减小，穿过线圈的磁通量减小，产生自感电动势，根据楞次定律可知，线圈右端相当于电源的正极，左端相当于电源的负极，则通过灯A的电流方向由b到a．故选C开关S断开之前，通过灯A的电流方向为a到b，当开关断开后，A灯中原来的电流消失，根据楞次定律分析线圈产生的感应电流方向，再确定通过灯A的电流方向．本题中开关断开前后灯A中电流方向相反，要根据楞次定律理解分析，并加以记忆．5.答案：D解析：感应电流的方向根据楞次定律判断；感应电动势根据法拉第电磁感应定律求解；运用欧姆定律求解感应电流的大小．A、在0−2s内磁通量正向减小，2∼4s内磁通量反向增加，根据楞次定律可知，在这两段时间内线圈内感应电流方向相同，故A错误．B、由图知：|Δ BΔt |=0.42T/s=0.2T/s，在0−4s内线圈内的感应电动势E=NΔΦΔt=N|ΔBΔt|S=100×0.2×0.04V=0.8V，故B错误．C、在0～4s内，磁通量的变化率恒定，线框中产生的感应电动势不变，始终为E=0.8V，故C错误．D、在0−4s内线圈内的感应电流I=ER =0.82A=0.4A，故D正确．故选：D6.答案：B解析：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：(4√2)2R⋅T2+(3√2)2R⋅T2=I2RT解得：I=5A故选：B。