【物理】天津市静海区第一中学2019-2020学年高二12月学业能力调研试题（解析版） 12页

静海一中2019-2020第一学期高二物理（12月）‎ 学生学业能力调研试卷 考生注意：‎ 本试卷分第Ⅰ卷基础题（82分）和第Ⅱ卷提高题（18分）两部分，共100分。‎ 第Ⅰ卷选择题（共82分）‎ 一、单项选择题（共5题，每题5分，共25分）‎ ‎1.下列说法中正确的有( )‎ A. 只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生 B. 穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生 C. 线框不闭合时，若穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中没有感应电流和感应电动势 D. 线框不闭合时，若穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中没有感应电流，但有感应电动势 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．只要穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中就有感应电流产生，选项A错误；‎ B．穿过螺线管的磁通量发生变化时，若电路闭合，则螺线管内部就一定有感应电流产生，选项B错误；‎ CD．线框不闭合时，若穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中没有感应电流，但是有感应电动势，选项C错误，D正确；‎ ‎2.如图所示，在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动。金属导轨间距为电阻不计，金属杆的电阻为2R、长度为L，ab间电阻为R，MN两点间电势差为U，则通过电阻R的电流方向及U的大小（ ）‎ A. a→b，BLv B. a→b， C. a→b， D. b→a，‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由右手定则判断可知，MN中产生的感应电流方向为N→M，则通过电阻R的电流方向为a→b，MN产生的感应电动势公式为：E=BLv，R两端的电压为：‎ ‎ ‎ A. a→b，BLv与分析不符，故A项错误；B. a→b，与分析相符，故B项正确；‎ C. a→b，与分析不符，故C项错误；D. b→a，与分析不符，故D项错误。‎ ‎3.下列选项各图中所标的导体棒的长度为L，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，棒运动的速度均为v，产生的电动势为BLv的是（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】A．图中导体棒做切割磁感线运动，产生的感应电动势为 故A错误；‎ BC．两图中导体棒都不切割磁感线，不产生感应电动势，故BC错误；‎ D．图中导体棒做切割磁感线运动，产生的感应电动势为 故D正确。‎ ‎4.如图，空间中存在一勾强磁场区域，磁场方向与竖直面（纸面）垂直，磁场的上、下边界（虚线）均为水平面；纸面内磁场上方有一个正方形导线框abcd，其上、下两边均与磁场边界平行，边长小于磁场上、下边界的间距。若线框自由下落，从ab边进入磁场时开始，直至ab边到达磁场下边界为止，线框下落的速度大小可能（　　）‎ A. 始终减小 B. 始终不变 ‎ C. 始终增加 D. 先增加后减小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AD．导线框开始做自由落体运动，ab边以一定的速度进入磁场，ab边切割磁场产生感应电流，根据左手定则可知ab边受到向上的安培力，当安培力大于重力时，线框做减速运动，当线框完全进入磁场后，线框不产生感应电流，此时只受重力，做加速运动，故先减速后加速运动，故A错误、D错误；‎ B．当ab边进入磁场后安培力等于重力时，线框做匀速运动，当线框完全进入磁场后，线框不产生感应电流，此时只受重力，做加速运动，故先匀速后加速运动，故B错误；‎ C．当ab边进入磁场后安培力小于重力时，线框做加速运动，当线框完全进入磁场后，线框不产生感应电流，此时只受重力，做加速运动，故C正确。‎ ‎5.矩形导线框abcd放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的图象如图所示。设t＝0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，则在0～4 s时间内，选项图中能正确反映线框ab边所受的安培力F随时间t变化的图象是(规定ab边所受的安培力向左为正)(　　)‎ ‎ ‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：0～1s内，由楞次定律可判断电流方向为b→a，根据法拉第电磁感应定律，电流的大小恒定，由左手定则可判断ab边受到的安培力向左，为正方向的力，根据F=BIL可知安培力逐渐减小．1s～2s内，磁场向外且增大，线框中电流方向为b→a，电流大小恒定，ab边受到向右的力，为反方向，根据F=BIL可知安培力逐渐增大；2s～3s内，磁场向外且减小，线框中电流方向为a→b，电流大小恒定，ab边受到向左的力，为正方向．根据F=BIL可知安培力逐渐减小．3s～4s内，磁场向里且增大，线框中电流方向a→b，电流的大小恒定，ab边受到向右的力，为反方向，根据F=BIL可知安培力逐渐增大．综合上述三项，知D正确．故选D．‎ 考点：楞次定律；安培力 ‎【名师点睛】解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律求感应电动势、感应电流的大小，会用楞次定律判断感应电流的方向。‎ 二、多项选择题（共3题，每题5分，共15分）‎ ‎6. 如图所示，水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线，以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系。四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置，两直导线中的电流大小与变化情况完全相同，电流方向如图所示，当两直导线中的电流都增大时，四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是（ ）‎ A. 线圈a中无感应电流 B. 线圈b中有感应电流 C. 线圈c中有感应电流 D. 线圈d中无感应电流 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ 根据安培定则可判断出电流产生的磁场方向，线圈a中的磁场方向均垂直于纸面向里，线圈c中的磁场方向均垂直于纸面向外，线圈b、d中的合磁通量始终为零，故增大两直导线中的电流时，线圈a、c中的磁通量发生变化，有感应电流产生，而线圈b、d中无感应电流产生，选项C、D正确，A、B错误。‎ ‎7.磁电式仪表的线圈通常用铝框作骨架，把线圈绕在铝框上，这样做的目的是（ ）‎ A. 防止涡流而设计的 B. 利用涡流而设计的 C. 起电磁阻尼的作用 D. 起电磁驱动的作用 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 把线圈绕在铝框上，在磁场中运动，形成涡流，涡流又形成磁场，反过来与外部磁场相互作用，从而阻碍了指针运动，故BC正确．‎ ‎8.在如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可忽略，下列说法正确的是 A. 闭合开关S，A2先亮，A1后亮，最后一样亮 B. 闭合开关S，A1和A2始终一样亮 C. 断开开关S，A1和A2都要过一会儿才熄灭 D. 断开开关S，A2立即熄灭，A1过一会儿才熄灭 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 当电键K闭合时，通过线圈L的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，产生自感现象，根据楞次定律判断自感电动势的方向和作用，分析哪个灯先亮．断开瞬间也可以按照同样的思路分析．‎ ‎【详解】AB．当开关S闭合时，灯A2立即发光。通过线圈L的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，产生自感电动势，根据楞次定律线圈产生的感应电动势与原来电流方向相反，阻碍电流的增大，所以电路的电流只能逐渐增大，A1逐渐亮起来。所以A2先亮，A1后亮。由于线圈直流电阻忽略不计，当电流逐渐稳定时，线圈不产生感应电动势，两灯电流相等，亮度相同。最终两灯一样亮，故A正确，B错误；‎ CD．稳定后当电键K断开后，线圈产生自感电动势，相当于电源，与两灯构成闭合回路，根据楞次定律线圈产生的感应电动势与原来电流方向相同，所以回路中的电流只能慢慢减小，两灯都过一会儿熄灭，故C正确，D错误。‎ 三、填空题（每空2分，共12分）‎ ‎9.学习楞次定律的时候，老师往往会做下图所示的实验。一灵敏电流计（电流表），当电流从它的正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转。现把它与一个线圈串联，试就如图中各图指出：‎ ‎(1)图(a)中磁铁向下运动，灵敏电流计指针的偏转方向为________。（填“偏向正极”或“偏向负极”）‎ ‎(2)图(b)中磁铁向下运动，磁铁下方极性是______。（填“N极”或“S极”）‎ ‎(3)图(c)中磁铁的运动方向是______。（填“向上”或“向下”）‎ ‎(4)图(d)中磁铁向下运动，线圈从上向下看电流方向是______。（填“顺时针”或“逆时针”）‎ ‎【答案】 (1). 偏向正极 (2). S极 (3). 向上 (4). 顺时针 ‎【解析】 (1)磁铁向下运动，穿过线圈的磁通量增加，原磁场方向向下，根据楞次定律感应电流方向俯视为逆时针方向，从正接线柱流入电流计，指针偏向正极．‎ ‎(2)由图可知，电流从负接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流的磁场方向向下，又磁通量增加，根据楞次定律可知，磁铁下方为S极．‎ ‎(3)磁场方向向下，电流从负接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流的磁场方向向下，根据楞次定律可知，磁通量减小，磁铁向上运动．‎ ‎(4)磁铁向下运动，穿过线圈的磁通量增加，原磁场方向向上，根据楞次定律感应电流方向俯视为顺时针方向．‎ ‎10.如图，边长为 a、电阻为 R 的正方形线圈在水平外力的作用下以 速度v匀速穿过宽为 b 的有界的匀强磁场区域，磁场的磁感应强度为 B， 从线圈开始进入磁场到线圈刚离开磁场的过程中，外力做功为 W。若 a>b，则 W＝___________，若 a