福建省泉州市泉港区第一中学2020学年高二物理下学期第一次月考试题（含解析） 17页

福建省泉州市泉港区第一中学2020学年高二物理下学期第一次月考试题（含解析） ‎ 一、单选题 ‎1.下列情况中能产生感应电流的是（　　）‎ A. 如图甲所示，导体AB顺着磁感线运动 B. 如图乙所示，条形磁铁插入线圈中不动时 C. 如图丙所示，小螺线管A置于大螺线管B中不动，开关S一直接通时 D. 如图丙所示，小螺线管A置于大螺线管B中不动，开关S一直接通，在移动变阻器滑片的过程中 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 如图甲所示，导体AB顺着磁感线运动，不切割磁感线，无感应电流，选项A错误；如图乙所示，条形磁铁插入线圈中不动时，磁通量不变，无感应电流产生，选项B错误；如图丙所示，小螺线管A置于大螺线管B中不动，开关S一直接通时，穿过B的磁通量不变，无感应电流，选项C错误；如图丙所示，小螺线管A置于大螺线管B中不动，开关S一直接通，在移动变阻器滑片的过程中，线圈A中的电流变化，穿过线圈B的磁通量变化，会有感应电流产生，选项D正确；故选D.‎ 点睛：解答本题的关键是正确理解感应电流产生的条件，即穿过闭合回路的磁通量变化，或者闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动．‎ ‎2.下列电器和设备工作时，工作过程与电磁感应现象无关的是（　　）‎ A. 发电机 B. 电磁炉 C. 磁卡 D. 电动机 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、发电机是典型的电磁感应的应用，是通过运动将机械能转化为电能的装置，故A不符合题意；‎ B、电磁炉是通过磁场的变化，产生热量，属于电磁感应现象，故B不符合题意；‎ C、磁卡是利用卡上的磁场在对应装置中产生的感应电流工作的，属于电磁感应现象，故C不符合题意； ‎ D、电热水器利用了电流的热效应，不属于电磁感应现象，故D符合题意。‎ ‎3.一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交流电的图象如图所示，由图可以知道（　　）‎ A. 时刻线圈处于中性面位置 B. 时刻穿过线圈的磁通量最大 C. 该交流电流有效值为 D. 一个周期内该交流电流平均值为零 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、在0.01 s时产生的感应电流最大，故此时线圈与中性面垂直，磁通量为零，故AB错误，；‎ C、该交流电流有效值为，故C错误；‎ D、在一个周期内穿过线圈的总磁通量的变化为0，所以由法拉第电磁感应定律可知，一个周期内的平均电动势为0，则平均电流也等于0，故D正确。‎ ‎4.某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律，当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈并远离而去，该过程中（　　）‎ A. 通过电流表的感应电流方向一直是b→G→a B. 通过电流表的感应电流方向是先b→G→a，后a→G→b C. 条形磁铁的加速度一直等于重力加速度 D. 条形磁铁的加速度开始小于重力加速度，后大于重力加速度 ‎【答案】B ‎【解析】‎ A、B项：当磁铁自上向下穿入线圈时，原磁场向下，磁通量增加，感应电流的磁场方向向上，感应电流是从b→G→a；当磁铁向下离开线圈时，原磁场向下，磁通量减少，感应电流的磁场方向向下，感应电流是从a→G→b，故A错误，B正确；‎ C、D项：当磁铁自上向下穿入线圈时，磁通量增加，根据“来拒去留”可知，条形磁铁的加速度小于重力加速度，当磁铁向下离开线圈时，磁通量减少，根据“来拒去留”可知，条形磁铁的加速度小于重力加速度，故C、D均错误。‎ ‎5.如图所示，交流电压u＝311sin(314 t＋) V加在阻值为220 Ω 的电阻两端，则（ ）‎ A. 电压表的读数为311 V B. 电流表的读数为1 A C. 电流表的读数为1 . 414 A D. 2 s内电阻产生的电热是880 J ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC、电压表和电流表的示数都是有效值，由交变电流的表达式可知，，则电压表的示数应该是220 V，电流表的示数，故B正确，A、C错误；‎ D、根据教二定律计算产生的电热，故D错误；‎ 故选B。‎ ‎6.如图所示，abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨，间距为l，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. 金属杆M端电势低于N端电势 C. 金属杆所受安培力的大小为 D. 金属杆的发热功率为 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、设MN在两导轨间的长度为L，则有效切割长度为，切割产生的感应电动势，故A错误；‎ A、根据右手定则知，金属杆中的感应电流方向为N到M，M相当于电源的正极，N相当于电源的负极，可知电路中N点电势低，故B错误；‎ C、感应电流，金属杆所受的安培力，故C正确。‎ D、金属棒的热功率，故D错误。‎ ‎7.如图所示，一个有矩形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。一个三角形闭合导线框，由位置1(左)沿纸面匀速运动到位置2(右)。取线框刚到达磁场边界的时刻为计时起点(t=0)，规定逆时针方向为电流的正方向，则下图中能正确反映线框中电流与时间关系的是(　 )‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：先由楞次定律依据磁通量的变化可以判定感应电流的方向，再由感应电动势公式和欧姆定律，分段分析感应电流的大小，即可选择图象．‎ 线框进入磁场的过程，磁通量向里增加，根据楞次定律得知感应电流的磁场向外，由安培定则可知感应电流方向为逆时针，电流i应为正方向，故BC错误；线框进入磁场的过程，线框有效的切割长度先均匀增大后均匀减小，由E=BLv，可知感应电动势先均匀增大后均匀减小；线框完全进入磁场的过程，磁通量不变，没有 感应电流产生．线框穿出磁场的过程，磁通量向里减小，根据楞次定律得知感应电流的磁场向里，由安培定则可知感应电流方向为顺时针，电流i应为负方向；线框有效的切割长度先均匀增大后均匀减小，由，可知感应电动势先均匀增大后均匀减小，故A正确，D错误．‎ ‎8.如图所示，图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终灯A2与灯A3的亮度相同。下列说法正确的是（　　）‎ A. 图甲中，的电阻比的直流电阻小 B. 图甲中，断开开关瞬间，流过的电流方向自右向左 C. 图乙中，变阻器R连入电路的电阻比的直流电阻大 D. 图乙中，闭合开关瞬间，中的电流与变阻器R中的电流相等 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、图甲中，断开S1的瞬间，A1灯突然闪亮，是因为电路稳定时，L1的电流大于A1的电流，可知L1的电阻小于A1的电阻，故A错误； ‎ B、图甲中，闭合S1，电路稳定后两个支路电流的方向都向右，断开开关S1瞬间，灯A1的原来的电流消失，线圈中的电流方向不变，所以流过A1的电流方向自右向左，故B正确； ‎ C、图乙中，因为要观察两只灯泡发光的亮度变化，两个支路的总电阻相同，因两个灯泡电阻相同，所以变阻器R与L2的电阻值相同，故C错误； ‎ D、图乙中，闭合S2瞬间，L2对电流由阻碍作用，所以L2中电流与变阻器R中电流不相等，故D错误。‎ ‎9.如图所示是一交变电流的i-t图象，则该交流电电流的有效值为（　　）‎ A. 4 A B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 设交流电电流的有效值为I，电阻为R．周期为，根据热效应得：，解得：，故选D.‎ ‎【点睛】根据有效值的定义求解．取一个周期时间，将交流与直流分别通过相同的电阻，若产生的热量相同，直流的电流值，即为此交流的有效值．‎ ‎10.法拉第圆盘发电机的示意图如图所示，铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别于圆盘的边缘和铜轴接触，圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中，圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（　　）‎ A. 若圆盘转动的角速度均匀增加，则电流大小恒定 B. 若从上往下看，圆盘顺时针转动，则电流沿b到a的方向流过R C. 若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化 D. 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的4倍 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、铜盘转动产生的感应电动势为：，若ω增大，E增大，电流大小增大，故A错误；‎ B、由右手定则可知，回路中电流方向不变，若从上往下看，圆盘顺时针转动，由右手定则知，电流沿a到b的方向流过R，故B错误；‎ C、若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向不变，大小变化，故C错误；‎ D、若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，根据，可知回路电流变为原来2倍，根据可知电流在R上的热功率也变为原来的4倍，故D正确。‎ ‎11. 如图所示，两根间距为l的光滑平行金属导轨与水平面夹角为α，图中虚线下方区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于斜面向上。两金属杆质量均为m，电阻均为R，垂直于导轨放置。开始时金属杆ab处在距磁场上边界一定距离处，金属杆cd处在导轨的最下端，被与导轨垂直的两根小柱挡住。现将金属杆ab由静止释放，当金属杆ab刚进入磁场便开始做匀速直线运动。已知重力加速度为g，则 A. 金属杆ab进入磁场时感应电流的方向为由a到b B. 金属杆ab进入磁场时速度大小为 C. 金属杆ab进入磁场后产生的感应电动势为 D. 金属杆ab进入磁场后金属杆cd对两根小柱的压力大小为零 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：由右手定则可知，ab进入磁场时产生的感应电流由b流向a，故A错误；当ab进入磁场时做匀速运动，则，解得，故B正确；ab进入磁场产生的感应电动势：E=Blv，解得，故C错误；由左手定则可知，cd受到的安培力平行与斜面向下，则cd对两根小柱的压力不为零，故D错误；故选B.‎ 考点：法拉第电磁感应定律.‎ 二、多选题 ‎12.交流发电机线圈电阻r=1Ω，用电器电阻R=9Ω，电压表示数为9V，如图所示，那么该交流发电机（　　）‎ A. 电动势的峰值为 B. 电动势的有效值为9 V C. 交流发电机线圈通过中性面时电动势的瞬时值为 D. 交流发电机线圈自中性面转过的过程中的平均感应电动势为 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、用电器电阻R=9Ω，电压表示数为9V，则电路中的电流为：‎ 所以电路中的电动势问：。‎ 电压表的读数是交流电的有效值，所以是电路中电动势的有效值，其最大值：,故A正确，B错误；‎ C、由交流电的产生与变化的规律可知，当线圈处于中性面时，感应电动势最小，为零，故C错误；‎ D、线圈自中性面转过90°的过程中的平均感应电动势为：‎ ‎，故D正确。‎ ‎13.如图所示，空间中存在一匀强磁场区域，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，其边长小于磁场上、下边界的间距。若线框自由下落，从线框进入磁场时开始，直至到达磁场下边界为止，线框下落的速度大小可能　　‎ A. 先增大后不变 B. 先不变后增加 C. 先增大后减小 D. 先减小后增加 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ab边进入磁场切割磁感线产生感应电流，线框ab边受到安培力，根据可能的受力情况分析判断出导体框可能的运动即可。‎ ‎【详解】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；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；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，做加速增大的加速运动，故加速运动，故AC错误，BD正确。故选BD。‎ ‎【点睛】本题主要考查了线框切割磁场产生感应电流同时受到安培力，根据牛顿第二定律和运动学即可判断速度的变化。‎ ‎14.如图所示，磁感应强度为B的有界匀强磁场的宽度为L，一质量为m、电阻为R、边长为d(d