浙江省台州市书生中学高二物理上学期第一次月考试卷（含解析）.doc

2015-2016学年浙江省台州市书生中学高二（上）第一次月考物理试卷一单项选择题（各题只有一个正确答案，每题4分，共40分）1第一个发现电磁感应现象的科学家是（）a奥斯特b库仑c法拉第d安培2线圈中感应电动势的大小取决于穿过线圈的（）a磁感应强度b磁通量大小c磁通量变化的大小d磁通量变化的快慢3依据如图所示的“处在磁场中的通电金属棒在导轨上运动”这一实验现象及相应规律设计的家用电器是（）a电热水壶b电饭锅c电风扇d电熨斗4如图所示是“探究电磁感应的产生条件”的实验装置，下列情况中不会引起电流表指针偏转的是（）a闭合开关时b断开开关时c闭合开关后拔出线圈a时d断开开关后移动变阻器的滑片时5（单）如图所示，l为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开开关s的瞬间会有（）a灯a立即熄灭b灯a慢慢熄灭c灯a突然闪亮一下再慢慢熄灭d灯a突然闪亮一下再突然熄灭6光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程y=x2，其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y=a的直线（图中的虚线所示），一个小金属块从抛物线y=b（ba）处以速度v沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是（）amgbbmv2cmg（ba）dmg（ba）+mv27如图为一种早期发电机原理示意图，该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称，在磁极绕转轴匀速转动过程中，磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧运动，（o是线圈中心），则（）a从x到o，电流由e经g流向f，先增大再减小b从x到o，电流由f经g流向e，先减小再增大c从o到y，电流由f经g流向e，先减小再增大d从o到y，电流由e经g流向f，先增大再减小8如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为r（指拉直时两端的电阻），磁感应强度为b的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点a用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒ab，ab由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，b点的线速度为v，则这时ab两端的电压大小为（）abcdbav9电阻r、电容c与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，n极朝下，如图所示现使磁铁开始自由下落，在n极接近线圈上端的过程中，流过r的电流方向和电容器极板的带电情况是（）a从a到b，上极板带正电b从a到b，下极板带正电c从b到a，上极板带正电d从b到a，下极板带正电10下列哪些仪器不是利用涡流工作的（）a电磁炉b微波炉c金属探测器d真空冶炼炉二多项选择题11如图所示，金属三角形导轨cod上放有一根金属棒mn拉动mn，使它以速度v向右匀速运动，如果导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体，电阻率都相同，那么在mn运动的过程中，闭合回路的（）a感应电动势保持不变b感应电流保持不变c感应电动势逐渐增大d感应电流逐渐增大12若线圈中的电流强度均匀增大，则这个线圈的（）a自感系数也将均匀增大b自感电动势也将均匀增大c磁通量也将均匀增大d自感系数、自感电动势都保持不变13如图所示，光滑固定的金属导轨m、n水平放置，两根导体棒p、q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时（）ap、q将相互靠拢bp、q将相互远离c磁铁的加速度仍为gd磁铁的加速度小于g14如图所示是高频焊接原理示意图线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝产生大量热量，将金属融化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少，以下说法正确的是（）a电流变化的频率越高，焊缝处的温度升高的越快b电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高的越快c工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻小d工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻大三计算题15如图所示，匀强磁场竖直向上穿过水平放置的金属框架，框架宽为l，右端接有电阻r，磁感应强度为b，一根质量为m、电阻不计的金属棒以v0的初速度沿框架向左运动，棒与框架的动摩擦因数为，测得棒在整个运动过程中，通过任一截面的电量为q，求：（1）棒能运动的距离；（2）r上产生的热量16如图所示，两足够长且间距l=1m的光滑平行导轨固定于竖直平面内，导轨的下端连接着一个阻值r=1的电阻质量为m=0.6kg的光滑金属棒mn靠在导轨上，可沿导轨滑动且与导轨接触良好，整个导轨处在空间足够大的垂直平面向里的匀强磁场中，磁感应强度b=1t现用内阻r=1的电动机牵引金属棒mn，使其从静止开始运动直到获得稳定速度，当金属棒运动达到稳定速度时，电流表和电压表的示数分别为1a和8v（金属棒和导轨的电阻不计，重力加速度g取10m/s2），求：（1）当金属棒运动达到稳定速度时，电动机的输出功率；（2）金属棒获得的稳定速度的大小2015-2016学年浙江省台州市书生中学高二（上）第一次月考物理试卷参考答案与试题解析一单项选择题（各题只有一个正确答案，每题4分，共40分）1第一个发现电磁感应现象的科学家是（）a奥斯特b库仑c法拉第d安培【考点】电磁感应现象的发现过程【分析】本题主要考查对法拉第与电磁感应现象的记忆【解答】解：a、奥斯特首先发现了通电直导线周围存在磁场；故a不符合题意b、库仑提出库仑定律；故b不符合题意c、法拉第在1831年发现了电磁感应现象；故c符合题意d、安培总结出了电流周围的磁场方向和电流方向的关系定则：安培定则，不符合题意故选：c【点评】本题的解题关键是记住安培、奥斯特、焦耳、法拉第等科学家的主要贡献2线圈中感应电动势的大小取决于穿过线圈的（）a磁感应强度b磁通量大小c磁通量变化的大小d磁通量变化的快慢【考点】法拉第电磁感应定律【专题】电磁感应与电路结合【分析】根据法拉第电磁感应定律e=n分析感应电动势的大小与什么因素有关【解答】解：根据法拉第电磁感应定律e=n得知，感应电动势的大小与磁通量变化的快慢成正比，与磁通量、磁通量的变化量没有直接关系，故d正确，abc错误故选：d【点评】法拉第电磁感应定律是电磁感应中最重要的规律之一，要准确理解并能牢固掌握3依据如图所示的“处在磁场中的通电金属棒在导轨上运动”这一实验现象及相应规律设计的家用电器是（）a电热水壶b电饭锅c电风扇d电熨斗【考点】电功、电功率【专题】恒定电流专题【分析】观察实验可知，通电导体在磁场中受到力的作用，再逐项分析各种家用电器的原理即可求解【解答】解：图中，当闭合开关后，可以观察到磁场中的金属棒在导轨上运动，这说明通电导体在磁场中受到力的作用，电热水壶、电饭锅、电熨斗都是利用了电流的热效应设计的，电风扇是利用了通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的，故c正确故选：c【点评】此题主要考查的是学生对磁场对电流的作用、家用电器工作原理的理解和掌握，基础性题目4如图所示是“探究电磁感应的产生条件”的实验装置，下列情况中不会引起电流表指针偏转的是（）a闭合开关时b断开开关时c闭合开关后拔出线圈a时d断开开关后移动变阻器的滑片时【考点】研究电磁感应现象【专题】实验题【分析】当穿过闭合回路磁通量发生变化时，会产生感应电流【解答】解：a、闭合开关时，穿过b线圈的磁通量从无到有，磁通量发生变化，产生感应电流，电流表指针发生偏转故a错误b、断开开关时，穿过b线圈的磁通量从有到无，磁通量发生变化，产生感应电流，电流表指针发生偏转故b错误c、闭合开关后，拔出线圈a时，穿过b线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，电流表指针发生偏转故c错误d、断开开关后，移动滑动变阻器，穿过线圈b的磁通量始终为零，磁通量不变，不产生感应电流故d正确故选：d【点评】解决本题的关键知道感应电流的产生条件，即穿过闭合回路的磁通量发生变化5（单）如图所示，l为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开开关s的瞬间会有（）a灯a立即熄灭b灯a慢慢熄灭c灯a突然闪亮一下再慢慢熄灭d灯a突然闪亮一下再突然熄灭【考点】自感现象和自感系数【分析】当断开电键的瞬间，线圈中电流要减小，会产生自感现象，若断开电键后，线圈、灯泡能构成回路，则灯泡不会立即熄灭，若线圈、灯泡不能构成回路，则灯泡立即熄灭【解答】解：当断开开关s的瞬间，线圈产生自感电动势，但是线圈与灯泡a在开关断开后，不能形成回路，则灯a立即熄灭故a正确，b、c、d错误故选：a【点评】自感是一种特殊的电磁感应现象，遵守楞次定律和法拉第电磁感应定律，利用这个定律进行判断即可6光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程y=x2，其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y=a的直线（图中的虚线所示），一个小金属块从抛物线y=b（ba）处以速度v沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是（）amgbbmv2cmg（ba）dmg（ba）+mv2【考点】电磁感应中的能量转化；导体切割磁感线时的感应电动势【分析】圆环在进入磁场和出磁场的过程中产生感应电流，有热量产生，最终在直线y=a以下抛物线来回摆动，根据能量守恒求出金属环沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量【解答】解：圆环最终在直线y=a以下来回摆动，以y=b（ba）处为初位置，y=a处为末位置，则知末位置的速度为零，在整个过程中，重力势能减小，动能减小，减小的机械能转化为内能，根据能量守恒得： q=mg（ba）+故d正确，a、b、c错误故选：d【点评】解决本题的关键能正确分析金属块的状态，知道它最终在y=a以下来回摆动，在摆动时无热量产生，以初始位置与y=a位置为研究过程，动能和重力势能的减小量全部转化为热量7如图为一种早期发电机原理示意图，该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称，在磁极绕转轴匀速转动过程中，磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧运动，（o是线圈中心），则（）a从x到o，电流由e经g流向f，先增大再减小b从x到o，电流由f经g流向e，先减小再增大c从o到y，电流由f经g流向e，先减小再增大d从o到y，电流由e经g流向f，先增大再减小【考点】楞次定律；导体切割磁感线时的感应电动势【专题】压轴题【分析】根据磁极的转动可知线圈平面中的磁通量的变化，由楞次定律定律可判断线圈中的感应电流方向【解答】解：在磁极绕转轴从x到o匀速转动，穿过线圈平面的磁通量向上增大，根据楞次定律可知线圈中产生顺时针方向的感应电流，电流由f经g流向e，又导线切割磁感线产生感应电动势e感=blv，因磁铁的运动使导线处的磁感应强度先增后减可知感应电动势先增加后减小、则电流先增大再减小，ab均错误；在磁极绕转轴从o到y匀速转动，穿过线圈平面的磁通量向上减小，根据楞次定律可知线圈中产生逆时针方向的感应电流，电流由e经g流向f，又导线切割磁感线产生感应电动势e感=blv，导线处的磁感应强度先增后减可知感应电动势先增加后减小、则电流先增大再减小，c错误、d正确故选d【点评】本题考查楞次定律的基本应用，首先明确原磁场方向及磁通量的变化，然后由楞次定律判断感应电流的磁场，再由安培定则即可判断感应电流的方向8如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为r（指拉直时两端的电阻），磁感应强度为b的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点a用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒ab，ab由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，b点的线速度为v，则这时ab两端的电压大小为（）abcdbav【考点】导体切割磁感线时的感应电动势【专题】电磁感应与电路结合【分析】当摆到竖直位置时，先由感应电动势公式e=bl，求出导体棒产生的感应电动势，再根据欧姆定律求解ab两端的电压大小【解答】解：当摆到竖直位置时，导体棒产生的感应电动势为：e=b2a=2ba=bav；金属环并联的电阻为：r并=ab两端的电压是路端电压，ab两端的电压大小为：u=e=bav=故选：a【点评】本题是电磁感应与电路的结合问题，关键是弄清电源和外电路的构造，然后根据电学知识进一步求解，容易出错之处是把ab间的电压看成是内电压，得到结果是bav9电阻r、电容c与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，n极朝下，如图所示现使磁铁开始自由下落，在n极接近线圈上端的过程中，流过r的电流方向和电容器极板的带电情况是（）a从a到b，上极板带正电b从a到b，下极板带正电c从b到a，上极板带正电d从b到a，下极板带正电【考点】法拉第电磁感应定律；电容；楞次定律【专题】压轴题；电磁感应与电路结合【分析】现使磁铁开始自由下落，在n极接近线圈上端的过程中，导致线圈的磁通量发生变化，从而产生感应电动势，线圈中出现感应电流，由楞次定律可判定电流的方向当线圈中有电动势后，对电阻来说通电后发热，对电容器来说要不断充电直至稳定【解答】解：当磁铁n极向下运动时，导致向下穿过线圈的磁通量变大，由楞次定律可得，感应磁场方向与原来磁场方向相反，再由安培定则可得感应电流方向沿线圈盘旋而下，由于线圈相当于电源，则流过r的电流方向是从b到a，对电容器充电下极板带正电故选：d【点评】此时线圈相当于电源，则外电路的电流方向是从正极到负极，而内电路则是从负极到正极同时电容器在充电时电压随着电量增加而增大10下列哪些仪器不是利用涡流工作的（）a电磁炉b微波炉c金属探测器d真空冶炼炉【考点】* 涡流现象及其应用【分析】电流做周期性的变化，在附近的导体中产生感应电流，该感应电流看起来像水中的漩涡，所以叫做涡流涡流会在导体中产生大量的热量【解答】解：a、电磁炉利用变化的电场产生变化的磁场，从而形成涡流，使锅产生大量热量故a正确b、微波炉是产生电磁波，没有利用涡流工作故b错误c、探雷器中变化电流遇到金属物体，在金属物体上产生涡流故c正确d、真空冶炼炉是线圈中的电流做周期性变化，在冶炼炉中产生涡流，从而产生大量的热量故d正确本题选择错误的，故选：b【点评】掌握涡流的原理及应用与防止：真空冶炼炉，硅钢片铁心，金属探测器，电磁灶等二多项选择题11如图所示，金属三角形导轨cod上放有一根金属棒mn拉动mn，使它以速度v向右匀速运动，如果导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体，电阻率都相同，那么在mn运动的过程中，闭合回路的（）a感应电动势保持不变b感应电流保持不变c感应电动势逐渐增大d感应电流逐渐增大【考点】法拉第电磁感应定律；导体切割磁感线时的感应电动势【专题】电磁感应与电路结合【分析】mn向右匀速平动时，有效的切割长度随时间在增大，根据数学知识得到有效切割长度l与时间t的关系式，即可判断其变化根据电阻定律得到回路中电阻与时间的关系，再由欧姆定律得到感应电流与时间的关系，再判断感应电流大小如何变化【解答】解：a、设mn从o点开始运动时间为t，则on=vt，有效切割的长度为：l=mn=vttan感应电动势为：e=bv2ttan故感应电动势随时间增大而逐渐增大，故a错误，c正确；b、闭合电路的总电阻为：r=（1+tan+）=（1+）因此感应电流为：i=，可知i与t无关，所以感应电流保持不变，故b正确，d错误故选：bc【点评】本题的解题关键是运用法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电阻定律得到感应电动势、感应电流的表达式，再分析其变化情况，不能想当然认为感应电动势增大，感应电流也增大，要注意回路中的电阻也增大，不能犯低级错误12若线圈中的电流强度均匀增大，则这个线圈的（）a自感系数也将均匀增大b自感电动势也将均匀增大c磁通量也将均匀增大d自感系数、自感电动势都保持不变【考点】磁通量【分析】根据电流周围存在磁场，结合与影响自感系数的因素：线圈的粗细、长短与形状及有无铁蕊，从而即可求解【解答】解：a、影响自感系数的因素：线圈的粗细、长短与形状及有无铁蕊，与电流无关故a错误；b、根据可知，自感电动势大小不变故b错误，c、因为电流均匀增大，产生的磁场强度也均匀增大，所以磁感应强度也均匀增大，磁通面积不变，所以磁通量也线性变化，故c正确，d、由ab选项分析可知，自感系数、自感电动势都保持不变，故d正确；故选：cd【点评】考查自感电动势的影响因素，及影响自感系数的因素，知道电流变化导致磁通量变化，注意均匀与非均匀变化的区别13如图所示，光滑固定的金属导轨m、n水平放置，两根导体棒p、q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时（）ap、q将相互靠拢bp、q将相互远离c磁铁的加速度仍为gd磁铁的加速度小于g【考点】楞次定律【专题】电磁感应中的力学问题【分析】当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，分析导体的运动情况【解答】解：a、b当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，可知，p、q将互相靠拢，回路的面积减小一点，使穿过回路的磁场减小一点，起到阻碍原磁通量增加的作用故a正确，b错误c、d由于磁铁受到向上的安培力作用，所以合力小于重力，磁铁的加速度一定小于g故c错误；d正确故选ad【点评】本题直接用楞次定律判断电磁感应现象中导体的运动方向，抓住导体总是反抗原磁通量的变化是关键楞次定律的另一结论：增反减同14如图所示是高频焊接原理示意图线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝产生大量热量，将金属融化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少，以下说法正确的是（）a电流变化的频率越高，焊缝处的温度升高的越快b电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高的越快c工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻小d工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻大【考点】电磁感应在生活和生产中的应用【分析】高频焊接利用高频交变电流产生高频交变磁场，在焊接的金属工件中就产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律分析电流变化的频率与焊缝处的温度升高的关系焊缝处横截面积小，电阻大，电流相同，焊缝处热功率大，温度升的很高【解答】解：a、b高频焊接利用高频交变电流产生高频交变磁场，在焊接的金属工件中就产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律分析可知，电流变化的频率越高，磁通量变化频率越高，产生的感应电动势越大，感应电流越大，焊缝处的温度升高的越快故a正确，b错误 c、d焊缝处横截面积小，电阻大，电流相同，焊缝处热功率大，温度升的很高故c错误，d正确故选ad【点评】本题高频焊接是电磁感应原理的实际应用，根据电磁感应的普遍规律来分析、理解，并不难三计算题15如图所示，匀强磁场竖直向上穿过水平放置的金属框架，框架宽为l，右端接有电阻r，磁感应强度为b，一根质量为m、电阻不计的金属棒以v0的初速度沿框架向左运动，棒与框架的动摩擦因数为，测得棒在整个运动过程中，通过任一截面的电量为q，求：（1）棒能运动的距离；（2）r上产生的热量【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律【专题】电磁感应与电路结合【分析】（1）由法拉第电磁感应定律可求得通过棒的电量；（2）由能的转化和守恒定律可求得r上产生的热量【解答】解：