安徽省滁州市定远县西片区2017-2018学年高二物理5月月考试题

1、 定远县西片区2017-2018学年下学期5月考试 高二物理 考生注意： 1、 本卷满分 100 分，考试时间 90 分钟； 2、 答题前请在答题卷上填写好自己的学校、姓名、班级、考号等信息； 3、 请将答案正确填写在答题卷指定的位置，在非答题区位置作答 无效。 一、选择题（本大题共 15 小题， 满分 45 分） 1. 在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是（ ） A. 将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化 B. 在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化 C. 将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中

2、插入条形磁铁后，再到相邻房 间去观察电流表的变化 D. 绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电 流表的变化 2. 下列图中表示闭合电路中的一部分导体 ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体 ab上 的感应电流方向为 afb的是（ ） 3. 一正三角形导线框 ABC（高度为 a）从图示位置沿 x轴正向匀速穿过两匀强磁场区域两磁 场区域磁感应强度大小均为 B 方向相反、垂直于平面、宽度均为 a 图乙反映感应电流 I与 线框移动距离 x的关系，以逆时针方向为电流的正方向图象正确的是（ ）-2 - A. . E B. E C. E D. E 5如图所示电路中，

3、Ai、A2是两只相同的电流表，电感线圈 L 的直流电阻与电阻 R 阻值相等, F 面判断正确的是（ ） A. 开关 S 接通的瞬间，电流表 A的读数大于 A的读数 B. 开关 S 接通的瞬间，电流表 A的读数小于 A的读数 C. 开关 S 接通电路稳定后再断开的瞬间，电流表 A 的读数大于 A的读数 D. 开关 S 接通电路稳定后再断开的瞬间，电流表 A 的读数小于 A的读数 6. 图为模拟远距离交流输电的电路，升压变压器 Ti的原、副线圈匝数比 ni : n 2 = 1 : k，降压 4. 如图所示，两个互连的金属圆环，粗金属环的电阻是细金属环电阻 .磁场垂直穿过粗金 均匀变化时，在粗环内产

4、生的感应电动势为 E,则 a、b I 属环所在区域，当磁感应强度随时间 -3 - 变压器 T2的原、副线圈匝数比 n3 : n 4 = k : 1 ,模拟输电导线的电阻 r = 3 Q , T2的负载是规-4 - 格为“15 V, 45 W”的灯泡 L。当的输入电压为 16 V 时 L 正常发光，两个变压器可视为理 想变压器，则 k 的值为 3 A. B. 3 C. 4 D. 9 2 7. 如图所示，闭合的矩形导体线圈 abed 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴 00 匀速转动, 沿着 00 方向观察，线圈沿逆时针方向转动已知匀强磁场的磁感强度为 B,线圈匝数为 n, ab 边的边长为 li

5、 , ad 边的边长为丨2 ,线圈总电阻为 R,转动的角速度为 3 ,则当线圈转 A. 线圈中感应电流的方向为 abeda B. 线圈中的感应电动势为 2nBl 23 C. 穿过线圈磁通量随时间的变化率最大 D. 线圈 ad 边所受安培力的大小为 8. 下图是某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系图象。如果其他条件不变，仅使线圈 的转速变为原来的二倍，则交流电动势的最大值和周期分别变为 I 100 0 400 A. 400V , 0. 02s B.200V , 0. 02s 至图示位置时（） I -5 - C.400V , 0. 08s D.200V , 0. 08s 9. 如图所示，先后以

6、速度 V1和V2匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域， V1= 2V2，在先后 两种情况下（ ）-6 - A. 线圈中的感应电流之比 I 1 : I 2= 2 : 1 B. 线圈中的感应电流之比 I i ： I 2= 1 : 2 C. 线圈中产生的焦耳热之比 Q : Q= 4 : 1 D. 通过线圈某截面的电荷量之比 qi : q2= 1 : 1 10. 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,则在下列说法正确的是（ ） A. t 1时

7、刻，NG 且 P 有收缩的趋势 B. t 2时刻，N=G 且穿过 P 的磁通量最大 C. t 3时刻，N=G 且穿过 P 中无感应电流 D. t 4时刻，Nv G 且穿过 P 的磁通量最小 11. 如图所示，矩形线框 abed的ad和be的中点M N之间连接一电压表， 整个装置处于匀强 磁场中，磁场的方向与线框平面垂直，当线框向右匀速平动时，以下说法正确的是（ 壬 a -7 - A. 穿过线框的磁通量不变化， MN间无感应电动势 B. MN这段导体做切割磁力线运动， MN间有电势差 C. MN间有电势差，所以电压表有读数-8 - D.因为无电流通过电压表，所以电压表无读数 12. 如图所示，一

8、根通电的直导线 放在倾斜的粗糙导轨上， 置于图示方向的匀强磁场中，处于 静止状态现增大电流，导体棒仍静止，则在增大电流过程中，导体棒受到的摩擦力的大小 13. 如图所示矩形线框置于竖直向下的磁场中，通过导线与灵敏电流表相连，线框在磁场中 绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，图中线框平面处于竖直面内.下述说法正确的是（ A. 因为线框中产生的是交变电流，所以电流表示数始终为零 B. 线框通过图中位置瞬间，穿过线框的磁通量最大 C. 线框通过图中位置瞬间，通过电流表的电流瞬时值最大 D. 若使线框转动的角速度增大一倍，那么通过电流表电流的有效值也增大一倍 14. 在如图所示的变压器电路中，两定值电阻的

9、阻值 R=R=R,变压器为理想变压器，电表为理 C.先增大后减小 先减小后增大 D. 始终为零 变化情况可能是（ A. 一直增大 B. -9 - 4U2 D. 电阻 Ri、R2消耗的功率之比为 2: 11:2， 则 （ C.电路消耗的总功率为 A.电流表的示数为 B. 电压表的示数为 ， 原副线圈的匝数比为 -10 - 15. 如图所示，闭合金属环从光滑曲面上 h高处滚下，又沿曲面的另一侧上升。设环的初速度 为 0，不计摩擦，曲面处在图中磁场中，则（ ） A. 若是匀强磁场，环滚上的高度小于 h B. 若是匀强磁场，环滚上的高度等于 h C. 若是非匀强磁场，环滚上的高度等于 h D. 若是非

10、匀强磁场，环滚上的高度小于 h 二、填空题（本大题共 2 小题， 满分 12 分） 16. 如图所示，PQNM 是由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框，水平放置，金 属棒 ab 与 PQ MN 垂直，并接触良好。整个装置放在竖直向下的匀强磁场中， 磁感强度 B=0.4T。 已知 ab 长 l=0.5m，电阻 R=2Q , R2= 4Q，其余电阻均忽略不计，若使 ab 以 v=5m/s的速度 向右匀速运动，作用于 ab 的外力大小为 _ N, R 上消耗的电热功率为 _ W （不计 摩擦） 17. 如下图所示，把矩形线框放在磁感应强度为 B的匀强磁场里，线框平面跟磁感线垂直设 线框可

11、动部分ab的长度为L,以速度v向右运动，在 t时间内由原来位置 ab移动到ab. 则: X X X X X -11 - X: X X呦X X X；： X 摯 这时线框的面积变化量为 穿过闭合电路的磁通量的变化量为 _ 代入公式得到 _ At 如果导体的运动方向跟导体本身垂直，但跟磁感线方向有一个夹角 0，如图所示，则得 到的感应电动势的表达式为 _ 三、解答题(本大题共 3 小题， 满分 43 分) 18. 两根足够长的光滑平行直导轨 MN PQ 与水平面成0角放置，两导轨间距为 L, M P 两点 间接有阻值为 R “的电阻.一根质量为 m 的均匀直金属杆 ab 放在两导轨上，并与导轨垂直.

12、整 套装置处于磁感应强度为 B “的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上， 导轨和金属杆接 触良好，它们的电阻不计现让 ab 杆由静止开始沿导轨下滑. (1) 求 ab 杆下滑的最大速度 vm； (2) ab 杆由静止释放至达到最大速度的过程中，电阻 R产生的焦耳热为 Q求该过程中ab 杆下滑的距离 x 19. 如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图.其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方 向的固定轴0O匀速转动，线圈的匝数 n=100,电阻r=10 Q，线圈的两端经集流环与电阻 R 连接，电阻F=90Q，与R并联的交流电压表为理想电表.在 t=0 时刻，线圈平面与磁场方向 平行，穿过每匝线

13、圈的磁通量 随时间t按图乙所示正弦规律变化求： -12 - (1) 交流发电机产生的电动势最大值; (2) 电路中电压表的示数； (3) R 上的热功率. 20. 如图所示，两条平行的光滑金属导轨相距 L=im 金属导轨由倾斜与水平两部分组成，倾斜 部分与水平方向的夹角为 0 =37,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中. 金属棒 EF 和 MN 的 质量均为 m=0.2kg，电阻均为 R=2Q . EF 置于水平导轨上，MN 置于倾斜导轨上，两根金属棒 均与导轨垂直且接触良好现在外力作用下使 EF 棒以速度 vo=4m/s 向左匀速运动，MN 棒恰能 在倾斜导轨上保持静止状态倾斜导轨上端接一阻值

14、也为 R 的定值电阻重力加速度 g=10m/s2 (1) 求磁感应强度 B 的大小； (2) 若将 EF 棒固定不动，将 MN 棒由静止释放，MN 棒沿斜面下滑距离 d=5m 时达到稳定速度, 求此过程中通过 MN 棒的电荷量； (3) 在(2)过程中，整个电路中产生的焦耳热.-13 - 定远县西片区 2017-2018 学年下学期 5 月考试 高二物理 参考答案 1. D 【解析】将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，回路中没有磁通量的变化，不能产 生感应电流，观察到电流表没有变化，故 A 错误；在一通电线圈旁 放置一连有电流表的闭合 线圈，回路中没有磁通量的变化，不能产生感应电流，观察

15、到电流表没有变化，故 B 错误； 将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁的过程中有感应电 流产生，但是之后，再到相邻房间去观察时，回路中已经没有磁 通量的变化，此时观察到的 电流表没有变化，故 C 错误；绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈 通电或断电的瞬间，回路中的磁通量发生变化，能观察电流表的变化，故 D 正确.故选 D。 2. A 【解析】A 图中 ab 棒顺时针转动，运用右手定则：磁感线穿过手心，拇指指向顺时针方向， 则导体 ab 上的感应电流方向为 b.故 A 正确.B 图中 ab 向纸外运动，运用右手定则时， 磁感线穿过手心，拇指指向纸外

16、，则知导体 ab 上的感应电流方向为 a,故 B 错误.C 图中 穿过回路的磁通量减小，由楞次定律知，回路中感应电流方向由 c,则导体 ab 上的感 应电流方向为 a.故 C 错误.D 图中 ab 棒沿导轨向下运动，由右手定则判断知导体 ab 上 的感应电流方向为 a,故 D 错误.故选 A. 3. C 【解析】A、x在 a2a 范围，线框穿过两磁场分界线时， BC AC 边在右侧磁场中切割磁感线， 有效切割长度逐渐增大，产生的感应电动势 Ei增大，AC 边在左侧磁场中切割磁感线，产生的 感应电动势 巳增大，两个电动势串联，总电动势 E=E+E2增大.A 不符合题意； B x在 0a 范围，线

17、框穿过左侧磁场时， 根据楞次定律，感应电流方向为逆时针， 为正值.B 不符合题意； CD 在 2a3a，线框穿过左侧磁场时，根据楞次定律，感应电流方向为逆时针，为正值. C 符合题意，D 不符合题意. 故答案为：C. -14 - 4. C 【解析】设粗环电阻为 R则细环电阻为 2R由于磁感应强度随时间均匀变化，故闭合电路 中产生的感应电动势 E恒定，由闭合电路欧姆定律得电路中感应电流 | =_匕，由欧姆定律， 3R 2 、 b两点电势差（细环两端电压）U =I?2R E ； 3 故选 C。 5. B 【解析】A、闭合S瞬间，由于线圈的电流变大，导致其产生电动势，从而阻碍电流的变大， 所以电流表

18、 A示数小于A2示数，故 A 错误，B 正确； C 断开S瞬间，线圈电流变小，从而产生电动势，相当于电压会变小电源与电阻相串联，由 于两电流表串联，所以电流表 Ai示数等于 A示数，故 C 错误，D 正确。 . B 【解析】根据电压与匝数成正比，有 U1 =ni即I6 =丄 得 Uz= 16k;灯泡的额定电流为 U 2 门2 U 2 k P 45 IK k 1= = A=3A ,降压变压器副线圈电流 14= 3A;根据 =，得 Us= KJ4= 15k U 15 U4 1 I 1 i 3 根据电流与匝数成反比，得 =,得l3= =;电压关系： U 2= U 3 I3r ；代入数据 丨4 k k

19、 k 3 16k= 15k+ x 3,解得：k=3，故选 B. k 7. C 【解析】A、图示时刻，ad 速度方向向里，be 速度方向向外，根据右手定则判断出 ad 中感应 电流方向为 d, be 中电流方向为 eb,线圈中感应电流的方向为 adeba.故 A 错误； B 线圈中的感应电动势为 E=nBS =nBI1I23 故 B 错误； C 图示时刻 ad、bc 两边垂直切割磁感线，线圈中产生的感应电动势最大，由法拉第电磁感 应定律分析得知，磁通量的变化率最大.故 C 正确； D 线圈 ad 边所受安培力的大小为 F=nBIl 2=nB 丄 ?l 2= 二 .故 D 错误. 故选：C. -1

20、5 - 8. B 【解析】由图读出原来交流电动势的最大值 Em =100V，周期T = 0.04s,根据感应电动势最 大值的表达式 Em二NBS -得知， Em与成正比，则线圈的转速变为原来的两倍，感应电 2兀 动势最大值变为原来的两倍，为 Em 200V 由公式T 分析可知，线圈的转速变为原 co 来的两倍，周期为原来的一半，即 T 0.02s 故选 B 9. AD E 【解析】A、VI=2V2,根据 E=BLv,知感应电动势之比 2: 1，感应电流匸匸，则感应电流之比为 2: 1 .故 A 正确，B 错误. C VI=2V2，知时间比为 1： 2,根据 Q=|2Rt，知热量之比为 2: 1

21、.故 C 错误. D 根据 q=lt= ，知通过某截面的电荷量之比为 1 : 1.故 D 正确. 故选：AD 10. AB 【解析】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， 因此此时 N G,故 A 正确；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 N=G 此时穿过 P 的磁通量最大，故 B 正确，D 错误；t 3 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，且此 时，线圈中磁通

22、量有增大趋势，故线圈有远离和面积收缩的趋势，因此此时 N G,故 C 错误. 故选 AB 11. BD 【解析】 由于磁场是匀强磁场，所以线圈运动过程中，磁通量不变，所以无感应电流产生，但是 Mt这 段导体做切割磁力线运动， MN 间有电势差故 BD 正确； 12. AB 13. CD -16 - 【解析】线框在匀强磁场中匀速 转动时，在中性面即线框与磁感线垂直时，磁通量最大，感 应电动势最小，而在题中图示位置线框与磁感线平行时.磁通量最小，感应电动势最大，选-17 - 倍后，电流也增大一倍， D 正确.故选 CD. 14. AC 【解析】A、设副线圈电流为 I，根据电流与匝数成反比，得原线圈

23、电流为： 副线圈两端的电压为： ：一 根据电压与匝数成正比，得原线圈两端的电压为： L=U 正弦交流电压的有效值为： - 原线圈回路中有:小= 2U 解得： ，A 符合题意； 1 1 2U U B 电压表的示数为原线圈两端的电压，为： ；，；= .,B不符合题意; 2U 4 护 P = UI = U2I = U2x- = - C 电路消耗的总功率为： ,C 符合题意； D 根据 P= 1 -：，电阻、乂 消耗的功率之比为： m 1 : , D不符合题意； 故答案为：AC 15. BD 【解析】A B、若磁场为匀强磁场，穿过环的磁通量不变，不产生感应电流，即无机械能向电 能转化，机械能守恒，故

24、A 不符合题意，B 符合题意； C D 若磁场为非匀强磁场，环内要产生电能，机械能减少，故 C 不符合题意，D 符合题意。 故答案为：BD。 16. 0.15 0.5 【解析】由右手定则可知 ab 中电流从 b 流向 a，电源内部电流从负极流向正极，电动势为: E=BLV=0.4X 0.5 X 0.5=1V.项 A、B 错误，选项 C 正确；电流的有效值 I = nBS ，现在其余的量都不变，角速度增大 .2R -18 - mqxsinO = mvtn (2)根据能量守恒定律有 Q , m?R2gsin& X = mgsinO + 2 护严 19. ( 1) 200V (2) 127.3V (3) 180W R- R2 R, R2 3 3 导体棒所受安培力为： F安=BIL=0.4 X 0.5 X =0.15N 4 ab 向右匀速运动，所以 F=F安=0.15N R 上消耗的电热功率 E2 P 0.5W . R 17. A S= LvA t =BA S= BLvA t E= BLv BLvsin 0 . S= Lv A 穿过闭合电路的磁通量的变化量为: =BA S= BLvA t .代入公式 E= ,得到E= At B