山西省应县一中学年高二上学期第四次月考物理试题含答案解析.docx

1、山西省应县一中学年高二上学期第四次月考物理试题含答案解析山西省应县一中2017-2018学年高二上学期第四次月考物理试题学校:_姓名：_班级：_考号：_一、单选题1法拉第通过精心设计的一系列试验，发现了电磁感应定律，将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来在下面几个典型的实验设计思想中，所作的推论后来被实验否定的是（ ）A既然磁铁可使近旁的铁块带磁，静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷，那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流B既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势，那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流C既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流，那么静止

2、的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势D既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势，那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流2如图所示，通有恒定电流的导线与闭合金属框共面，第一次将金属框由平移到，第二次将金属框绕边翻转到，设先后两次通过金属框的磁通量的变化量的绝对值分别为和，则（）A BC D不能判断与的关系3如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述不正确的是()A线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流B穿过线圈a的磁通量变小C线圈a有收缩的趋势D

3、线圈a对水平桌面的压力FN将增大4如图所示,闭合线圈abcd从高处自由下落一段时间后垂直于磁场方向进入一有界磁场,从ab边刚进入磁场到cd边刚进入磁场的这段时间内,下列说法正确的是( )Aa端的电势高于b端 Bab边所受安培力方向为水平向左C线圈可能一直做匀加速直线运动 D线圈可能一直做匀速运动5如图所示，半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B中，绕O轴以角速度沿逆时针方向匀速转动，则通过电阻R的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计)()A由c到d,B由d到c，C由c到d,D由d到c,6如图，在匀强磁场中，MN、PQ 是两条平行金属导轨，而 ab、cd 为串有电压表和电流表的 两根金属棒

4、，当两棒以相同的速度向右运动时（ ）A电压表有读数，电流表有读数 B电压表无读数，电流表无读数C电压表有读数，电流表无读数 D电压表无读数，电流表有读数7如图所示,在蹄形磁铁的两极间有一个可以自由转动的铜盘.现让铜盘开始转动,下列说法正确的是( )A铜盘中没有磁通量，没有感应电动势,也没有感应电流,铜盘将一直转动下去B铜盘中有磁通量的变化，有感应电动势,没有感应电流,铜盘将一直转动下去C铜盘中有磁通量得变化，也有感应电动势,有感应电流,铜盘将越转越慢, 直到停下D铜盘中虽没有磁通量得变化，但有感应电动势,又有感应电流,铜盘将越转越慢，直到停下8如图所示,线圈L的自感系数很大,而且电阻可以忽略不

5、计,L1、L2是两个完全相同的小灯泡,随着开关S的闭合和断开, L1、L2的亮度变化情况是(灯丝不会断)( )AS闭合, L1亮度不变, L2亮度逐渐变亮,最后两灯一样亮;S断开, L2立即不亮, L1逐渐变亮BS闭合, L1亮度不变, L2立即变亮;S断开, L1、L2立即不亮CS闭合, L1、L2同时亮,而后L1逐渐熄灭, L2亮度不变;S断开, L2立即不亮, L1亮一下才灭DS闭合, L1、L2同时亮,而后L1逐渐熄灭, L2则逐渐变得更亮;S断开, L2立即不亮, L1亮一下才灭9如图所示，处在匀强磁场中的矩形线圈abcd，以恒定的角速度绕ab边转动，磁场方向平行于纸面并与ab垂直在

6、t0时刻，线圈平面与纸面重合，线圈的cd边离开纸面向外运动若规定abcda方向的感应电流为正方向，则下图能反映线圈感应电流I随时间t变化的图线是()A B C D10如图所示，电阻为R，其他电阻均可忽略，ef是一电阻可不计的水平放置的导体棒，质量为m，棒的两端分别与ab、cd保持良好接触，又能沿长度足够长的框架无摩擦下滑，整个装置放在与框架垂直的匀强磁场中，当导体棒ef从静止下滑经一段时间后闭合开关S，则S闭合后( )A导体棒ef的加速度一定大于gB导体棒ef的加速度一定小于gC导体棒ef最终速度随S闭合时刻的不同而不同D导体棒ef的机械能与回路内产生的电能之和一定守恒11为观察电磁感应现象，

7、某学生将电流表螺线管A和B。蓄电池电键用导线连接成如图所示的实验电路.当只接通和断开电键时，电流表的指针都没有偏转，其原因是_。A电键位置接错 B电流表的正、负极接反C线圈B的接头3、4接反 D蓄电池的正、负极接反二、多选题12如图所示,匀强磁场方向垂直于线圈平面,先后两次将线圈从同一位置匀速地拉出有界磁场,第一次拉出时速度为 v1=v0,第二次拉出时速度为 v2=2v0,前后两次拉出线圈的过程中,下列说法正确的是( )A线圈中感应电流之比是12B线圈中产生的热量之比是21C沿运动方向作用在线框上的外力的功率之比为12D流过任一横截面感应电荷量之比为1113如图所示，光滑平行金属导轨PP和QQ

8、都处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现垂直于导轨放置一根导体棒MN，用一水平向右的力F拉动导体棒MN，以下关于导体棒MN中感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是（）A感应电流方向是NM B感应电流方向是MNC安培力方向水平向左 D安培力方向水平向右14一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间的变化图象如图所示，则下列说法中，正确的是( ) At0时刻，线圈平面与中性面平行Bt0.01 s时刻，穿过线圈平面的磁通量的变化率最大Ct0.02 s时刻，线圈中有最大感应电动势Dt0.03 s时刻，线圈中有最大感应电流三、

9、实验题15某同学在“探究电磁感应的产生条件”的实验中，设计了如图所示的装置。线圈A通过电流表甲、高阻值的电阻、变阻器R和开关连接到干电池上，线圈B的两端接到另一个电流表乙上，两个电流表相同，零刻度居中，闭合开关后，当滑动变阻器R的滑片P不动时，甲、乙两个电流表指针的不同的位置如图所示。（1）当滑片P较快地向左滑动时，甲表指针的偏转方向是_，乙表指针的偏转方向是_(填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”)（2）断开开关，待电路稳定后再迅速闭合开关，乙表的偏转情况是_(填“向左偏”、“向右偏”或“不偏转”)（3）从上述实验可以初步得出结论：_四、解答题16如图所示,U形导线框固定在水平面上,右端放有

10、质量为M的金属棒ab,ab与导轨间的动摩擦因数为,它们围成的矩形边长分别为L1、L2,回路的总电阻为R从t=0时刻起,在竖直向上方向加一个随时间均匀变化的匀强磁场B=kt，（k0）那么在t为多大时,金属棒开始移动? 17如图所示，有一范围足够大的匀强磁场，磁感应强度B=0.2T，磁场方向垂直纸面向里在磁场中有一半径r=0.4 m的金属圆环，磁场与圆环面垂直，圆环上分别接有灯L1、L2，两灯的电阻均为R0=2 .一金属棒MN与圆环接触良好，棒与圆环的电阻均忽略不计（1）若棒以v0=5 m/s的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径的瞬时MN中的电动势和流过灯L1的电流；（2）撤去金属棒MN，若

11、此时磁场随时间均匀变化，磁感应强度的变化率为，求回路中的电动势和灯L1的电功率18如图甲所示，水平放置的线圈匝数n200匝，直径，电阻，线圈与阻值的电阻相连在线圈的中心有一个直径的有界匀强磁场，磁感应强度按图乙所示规律变化，规定垂直纸面向里的磁感应强度方向为正方向试求：（1）通过电阻R的电流方向；（2）电压表的示数；（3）若撤去原磁场，在图中虚线的右侧空间加磁感应强度B=0.5T的匀强磁场，方向垂直纸面向里，试求在施加新磁场过程中通过电阻R上的电荷量19有一个10匝正方形线框，边长为20cm，线框总电阻为1，线框绕OO轴以10rad/s的角速度匀速转动，如图所示，垂直于线框平面向里的匀强磁场的

12、磁感应强度为0.5T问：（1）该线框产生的交变电流电动势最大值、电流最大值分别是多少？（2）线框从图示位置转过60时，感应电动势的瞬时值是多大？（3）写出感应电动势随时间变化的表达式参考答案1A【解析】试题分析：静止导线上的稳恒电流产生稳定的磁场，穿过静止线圈的磁通量没有变化，不能在静止的线圈中感应出电流符合题意A正确稳恒电流产生的磁场是稳定的，穿过在近旁运动的线圈的磁通量可能变化，可在近旁运动的线圈中感应出电流不符合题意B错误静止的磁铁周围的磁场是稳定的，在其近旁运动的导体中可切割磁感线产生感应出电动势不符合题意C错误运动导线上的稳恒电流在空间产生的磁场是变化的，穿过近旁线圈中的磁通量在变化

13、，可感应出电流不符合题意故D错误考点：本题考查电磁感应现象的发现过程2C【详解】导线周围的磁场并非匀强磁场，靠近处的磁场强些，磁感线密一些，远离处的磁感线疏一些。当金属框在位置时，穿过金属框的磁通量为，当金属框平移至位置时，磁通量为，则磁通量的变化量的绝对值为当金属框翻转至位置时，磁感线相当于从“反面”穿过金属框，故磁通量为，则磁通量的变化量的绝对值是所以，故C正确，ABD错误。3B【解析】【详解】AB：据右手螺旋定则判断出螺线管b产生的磁场方向向下，滑片P向下滑动，滑动变阻器接入电路电阻减小，电路中电流增大，产生磁场的磁感应强度增强，穿过线圈a的磁通量增大据楞次定律，线圈a中感应电流产生的磁

14、感应强度向上，由右手螺旋定则可得线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流故A项正确，B项错误CD：据楞次定律，线圈a将阻碍磁通量的增大，则线圈a有收缩的趋势，线圈a受到向下的安培力，线圈a对水平桌面的压力FN将增大故CD两项正确本题选不正确的，答案是B【点睛】楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化楞次定律还可表述为：感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因，如“增反减同”、“来拒去留”、“增缩减扩”等4D【解析】ab边切割磁感线，根据右手定则，电流从a端流向b端；ab边相当于电源，电源内部，电流从负极流向正极，故b端相当于电源正极，电势高，故A错误；

15、再根据左手定则，安培力向上，故B错误；若匀加速，速度变大，安培力也变大，故加速度变化，矛盾，故不可能一直做匀加速直线运动，故C错误；若进入磁场后，安培力与重力平衡，则线圈可能一直做匀速直线运动，故D正确；故选D.5D【解析】根据法拉第电磁感应定律，切割产生的感应电动势：，据欧姆定律，通过电阻R的电流：由右手定则，圆盘相当于电源，其方向为从边缘指向圆心，所以电阻R中的电流方向为从d到c则选项ABC错误，D正确故选D.点睛：本题两个关键点：一是对圆盘怎么处理？把它看成是无数个半径在切割磁感线就行了二是半径相当于电源，而电源内部电流的方向是从负极到正极，所以圆心的电势高，则外电路的电流方向就很好判断

16、6B【详解】两根金属棒产生的感应电动势大小相等，都为E=BLv，由右手定则可知，两个感应电动势方向相反，相互抵消，整个回路总的感应电动势为零，没有感应电流，所以电压表和电流表读数都是0，两电表均无示数故选B7D【解析】当铜盘转动时，切割磁感线，产生感应电动势，由于电路闭合，则出现感应电流，处于磁场中受到安培力作用，此力阻碍铜盘转动，铜盘将越转越慢, 直到停下，故D正确，ABC错误；故选D.点睛：考查楞次定律、法拉第电磁感应定律，知道感应电流的磁通量总阻碍引起感应电流的磁场变化；本题采用等效的方法来理解，要知道感应电流总阻碍引起导体与磁体间的相对运动8D【解析】当S闭合瞬时，两灯同时获得电压，同

17、时发光，随着线圈L电流的增加，逐渐将L1灯短路，L1逐渐变暗直到熄灭，同时，L2电流逐渐增大，变得更亮；S断开瞬时，L2中电流消失，故立即熄灭，而L1中由于电感中产生一个与电流同向的自感电动势，故右端为正，电流由灯泡L1的右侧流入，故L1亮一下逐渐熄灭D正确；故选D.点睛：对于线圈要抓住双重特性：当电流不变时，它是电阻不计的导线；当电流变化时，产生自感电动势，相当于电源9C【详解】试题分析：在t0时刻线圈与磁场方向平行，此时线圈磁通量变化率最大，产生的感应电流最大，此时线圈的cd边离开纸面向外运动，此后穿过线圈的磁通量增大，则根据楞次定律可得产生的感应电流方向为abcda，为正，所以C正确；考

18、点：考查了交流电的产生，楞次定律10D【解析】【分析】棒沿框架无摩擦下滑，先做自由落体运动，当闭合开关时，由于棒切割磁感线产生感应电动势，出现感应电流，导致棒受到安培力，根据安培力公式大小，可判定棒的合力，从而确定加速度大小与方向；当棒达到受力平衡时，处于最大速度在整个过程中，只有重力与安培力做功，因此棒的机械能与电路中产生的电能是守恒的【详解】当闭合开关时，棒切割磁感线产生感应电流，对应的安培力若大于重力，则棒加速度方向向上，大小可能大于g，也可能小于g，AB错误；当闭合开关时，棒切割磁感线产生感应电流，对应的安培力若大于重力，则棒加速度方向向上，因此棒做减速，导致安培力也减小，从而使加速度

19、也减小，所以直到棒做匀速运动；当安培力小于重力，则棒继续加速，直到匀速直线运动为止；匀速运动时总有因此棒达到稳定速度与开关闭合的先后无关，C错误；在整个过程中，只有重力与安培力做功，因此棒的机械能与电路中产生的电能是守恒的，D正确。故选D。【点睛】本题是电磁感应与力学知识的综合，其桥梁是安培力，这类问题往往安培力的分析和计算是关键，注意当安培力与重力平衡时导体棒匀速运动，同时明确能量转化规律，知道导体棒克服安培力所做的功等于电能的增加量11A【详解】由电路图可知，电键接在电流表所在电路，电键连接错误，闭合与断开电键时，通过螺线管A的电流不变，穿过螺线管B的磁通量不变，没有感应电流产生，电流表指

20、针不偏转。选项A正确，BCD错误。故选A。12AD【解析】试题分析：在拉出过程中，产生的感应电动势大小为，所以两次线圈中产生的感应电动势比为,两次所用时间为，两次过程中拉力比为根据欧姆定律可得,A正确，根据公式可得,B错误，根据公式，以及可得,C错误，因为过程中磁通量变化量一样，所以流过任一横截面感应电荷量相同，D正确，故选AD考点：考查了导体切割磁感线运动点评：本题采用比例法，用相同的物理量表示所求量，再求比例，是常用的方法常见问题13AC【详解】以导体棒MN为研究对象，所处位置磁场方向向下、运动方向向右。由右手定则可知，感应电流方向是NM；再由左手定则可知，安培力方向水平向左。故BD错，A

21、C对。故选AC。14BCD【解析】t=0时刻，磁通量为零，线圈平面与中性面垂直，故A错误t=0.01s时刻，磁通量为零，感应电动势最大，磁通量的变化率最大，故B正确t=0.02s时刻，磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势最大，故C正确t=0.03s时刻，磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势最大，感应电流最大，故D正确故选BCD点睛：解决本题的关键知道中性面、以及与中性面垂直面位置的特点，当线圈处于中性面时，磁通量最大，感应电动势为零，感应电流为零；当线圈处于与中性面垂直面时，磁通量为零，感应电动势最大15向右偏 向左偏 向左偏 穿过闭合回路的磁通量变化而产生感应电流,感应电流的磁场

22、总要阻得引起感应电流的磁通量变化 【详解】（1）12当滑片P较快地向左滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，可知甲表指针向右偏转，根据楞次定律判断可知，线圈B中产生的感应电流方向沿顺时针（从上往下看），从“-”接线住流入乙表，乙表向左偏转。（2）3断开开关，待电路稳定后再迅速闭合开关，根据楞次定律判断可知，线圈B中产生的感应电流方向沿顺时针（从上往下看），从“-”接线住流入乙表，乙表向左偏转（3）4由上知，当流过A线圈的电流变化时，A产生的磁场强弱发生变化，穿过线圈B的磁通量变化，从而在乙线圈产生感应电流，而且当磁场增强时，线圈乙中产生的磁场方向与原磁场相反，可得出的结论是：穿过闭

23、合回路的磁通量变化而产生感应电流，感应电流的磁场总要阻得引起感应电流的磁通量变化。16【解析】当安培力大小达到金属棒的滑动摩擦力时，开始移动，,所以安培力为可得t =17（1）0.8V；0.4A（2）0.64V；5.1210-2W【解析】（1）金属棒MN可等效为电源且无电阻，等效电路如图1所示；MN滑过圆环直径时的电动势E1=B2rv0=0.8VMN中的电流流过灯L1的电流I10.4A（2）撤去金属棒MN，若此时磁场随时间均匀变化闭合电路会产生感应电流，等效电路如图2所示；回路中的电动势由法拉第电磁感应定律得：E2=r20.64V回路中的电流I0.16A灯L1的电功率P1I2R05.12102

24、W18（1）A-R-B，（2），（3）【解析】试题分析：（1）根据楞次定律判断出通过电阻R的电流方向；（2）根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势的大小，结合闭合电路欧姆定律求出电压表的示数（3）根据法拉第电磁感应定律求出平均感应电动势，从而得出平均感应电流，结合求出通过电阻R的电荷量（1）穿过线圈的磁场方向向里，在增大，根据楞次定律判断出电流方向从A流向B（2）根据法拉第电磁感应定律得：则感应电流为：则电压表的示数为：（3）根据法拉第电磁感应定律得，平均感应电动势为：则平均感应电流为：通过电阻R的电量为：将线圈拉出磁场，磁通量的变化量为定量，则通过电阻R的电荷量为定值代入数据得：19（1）6.28V，6.28 A；（2）5.44V；（3）e=6.28 sin10t(V)。【详解】（1）根据Em=NBS可得感应电动势的最大值：Em=100.50.2210V=6.28V电流最大值A（2）由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过60角时的瞬时感应电动势为：e=6.28sin60=6.28（V）=5.44V（3）感应电动势的瞬时表达式为：e=6.28sin10t（V）