1、绝密启用前叶县第二高级中学2016-2017学年12月份月考高二物理考试范围：电磁感应、交变电流；考试时间：90分钟；命题人：注意事项：1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）一、选择题（本题共14小题，其中第3、7、10、11为多选题。每小题4分，共56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,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去
2、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2一同学为了验证断电自感现象,自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E,用导线将它们连接成如图所示的电路。检查电路后,闭合开关S,小灯泡发光;再断开开关S,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复,仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象,他冥思苦想找不出原因。你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是()A.线圈电阻偏大B.线圈的自感系数较大C.电源的内阻较大D.小灯泡电阻偏大3线圈在磁场中匀速转动产生的交流电动势为e=10sin 20t V,则下列说法正确的是( )A.t=0时
3、,线圈平面位于中性面B.t=0时,穿过线圈的磁通量最大C.t=0时,导线切割磁感线的有效速度最大D.t=0.4 s时,e达到峰值10 V4如图所示，L为电感线圈，C为电容器，A、B为两只相同的灯泡，将它们接在电压为u的交流电源上，两只灯泡的亮度一样若保持电源电压不变，而将电源频率增大，下列说法中正确的是()A两灯泡的亮度不变BA灯泡亮度不变，B灯泡变亮CA灯泡变暗，B灯泡变亮DA灯泡变亮，B灯泡变暗5如图所示为一交流电压随时间变化的图象每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定根据图中数据可得此交流电压的有效值为（ ）A7.5V BV C8V DV6如图所示，水平放置
4、的两根平行的光滑长直金属导轨，其电阻不计，导体棒ab、cd跨在导轨上，ab的电阻R大于cd的电阻r，当cd在大小为F1的水平向右的外力作用下匀速向右滑动时，ab在大小为F2的水平外力作用下保持静止，那么以下说法中正确的是()AUabUcd，F1F2BUabUcd，F1Ucd，F1F2 DUabUcd，F1F27图(a)所示,A、B为两个相同的环形线圈,共轴并靠近放置,A线圈中通有如图(b)所示的电流i,则下列说法中错误的是()A. t1时刻两线圈间的相互作用力为零B. t2时刻两线圈间的相互作用力最大C.在t1t2时间内A、B两线圈相斥D.在t2t3时间内A、B两线圈相斥8有一边长为L的正方形
5、导线框，质量为m，由高度H处自由下落，如图所示，其下边ab进入匀强磁场区域后，线圈开始减速运动，直到其上边cd刚好穿出磁场时，速度减为ab边刚进入磁场时速度的一半，此匀强磁场的宽度也是L，线框在穿过匀强磁场的过程中产生的电热是( ) A2mgL B2mgLmgHC D9普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则()Aab接MN，cd接PQ，IabIcdCab接PQ，cd接MN，IabIcd10两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L
6、,底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则()A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB.金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为baC.金属棒的速度为v时,所受的安培力大小为D.金属棒下落过程中，电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少11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分别与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
7、.若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定B.若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动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2倍RFabcB12如图所示，水平面内有两根平行的光滑金属导轨，左端均与电阻R相连接，匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内，质量一定的金属棒垂直于导轨并与导轨接触良好若对金属棒施加一个水平向右的外力F，使金属棒从a位置由静止开始向右做匀加速运动并依次通过位置b和c若导轨与金属棒的电阻不计，a到b与b到c的距离相等，则下列关于金属棒在运动过程中的说法正确的是（
8、） A金属棒通过b、c两位置时，电阻R的电功率之比为1:2B金属棒通过b、c两位置时，外力F的大小之比为1:C在从a到b与从b到c的两个过程中，电阻R上产生的热量之比为1:1D在从a到b与从b到c的两个过程中，通过金属棒的横截面的电量之比为1:21313.理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 、1 和4 ，为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I.该变压器原、副线圈匝数比为()A5 B4C3 D214.如图甲,线圈ab、cd绕在同一软铁芯上。在ab线圈中通以变化的电流,用示波器测得线圈
9、cd间电压如图乙所示。已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比,则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中,可能正确的是()第II卷（非选择题）二、实验题（本题共2小题，第15题6分、16题6分，共12分）ABP+-+-15在做“探究感应电流方向”的实验时，用电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表及开关组成图中的电路在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现：将滑线变阻器的滑片P向左加速滑动时，电流表指针向右偏转那么，将滑动变阻器的滑片P向左匀速滑动时，电流表指针是否偏转？_；当将滑动变阻器的滑片P向右加速滑动时，电流表指针向_偏转；当将线圈A向上移出B线圈的过程中，电流
10、表的指针将向_偏转16利用电磁感应原理工作的一种乐器。如图所示为电吉他的拾音器的原理图,在金属弦的下方放置有一个连接到放大器的螺线管。一条形磁铁固定在管内,当拨动金属弦后,螺线管内就会产生感应电流,经一系列转化后可将电信号转为声音信号。(1)金属弦的作用类似“研究电磁感应现象”实验中铁芯的作用,则被拨动后靠近螺线管的过程中,通过放大器的电流方向为 (以图象为准,选填“向上”或“向下”)。(2)下列说法正确的是()A.金属弦上下振动的周期越大,螺线管内感应电流的方向变化也越快B.金属弦上下振动过程中,经过相同位置时速度越大,螺线管中感应电动势也越大C.电吉他通过扩音器发出的声音随感应电流强度增大
11、而变响,增减螺线管匝数会起到调节音量的作用D.电吉他通过扩音器发出的声音频率和金属弦振动频率相同(3)若由于金属弦的振动,螺线管内的磁通量随时间的变化如图所示,则对应感应电流的变化为()三、计算题（本题共3小题，共32分. 解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.）17（12分）图示为发电机示意图，匝数为n100匝的矩形线圈，边长分别为10 cm和20 cm，内阻为5 ，在磁感应强度B0.5 T的匀强磁场中绕OO轴以50rad/s的角速度匀速转动，线圈和外部20 的电阻R相接求：(1)S断开时，电压表示数；(2)
12、开关S合上时，电压表和电流表示数；(3)为使R正常工作，R的额定电压是多少？(4)通过电阻R的电流最大值是多少？电阻R上所消耗的电功率是多少？18（10分）如图所示，光滑平行金属导轨相距30cm，电阻不计，ab是电阻为0.3的金属棒，可沿导轨滑动，与导轨相连的平行金属板A、B相距6cm，电阻R为0.1。全部装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，当ab以速度v向右匀速运动时，一带电微粒在A、B板间恰做半径2cm的匀速圆周运动，速率也是v。试求速率v的大小？19（10分）如图所示，两光滑金属导轨，间距d0.2m，在桌面上的部分是水平的，处在磁感应强度B0.1T、方向竖直向下的有界磁场中，电阻R3，桌面
13、高H0.8m，金属杆ab质量m0.2kg、电阻r1，在导轨上距桌面h0.2m高处由静止释放，落地点距桌面左边缘的水平距离s0.4m，g10m/s2，求：(1)金属杆刚进入磁场时，杆中的电流大小和方向；(2)整个过程中R上放出的热量。叶县二高2016-2017学年高二12月份月考物理答案1、D 2、A 3、AB 4、C 5、B 6、D7、BC 解析:在t1t2时间内,穿过B线圈的磁通量变小,B中产生与A中方向相同的感应电流,两线圈相吸,同理t2t3时间内两线圈相斥。t1时刻=0,故B中感应电流为零,两线圈间的相互作用力为零。t2时刻i=0,即A线圈中电流为零,故A、B间无相互作用力。由以上分析知
14、,选项B、C是错误的。8、C 9、B10、ABC 解析:刚开始时金属棒只受重力,则释放瞬间金属棒的加速度为g,根据右手定则可判定通过R的电流方向为ba,当金属棒的速度为v时,E=BLv,I=,安培力F=ILB=,重力势能的减少量转化为内能和弹簧的弹性势能、金属棒的动能。所以正确选项为A、C。11、AB解析:将圆盘看成由无数辐条组成，各辐条都在切割磁感线，从而产生感应电动势，出现感应电流，当圆盘顺时针转动时(从上往下看)，根据右手定则可判断，圆盘上感应电流从边缘向中心，流过电阻R的电流方向从a到b，B正确；由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势EBLvBL2，而I，故A正确，C错误；当角速度变为原
15、来的2倍时，感应电动势EBL2变为原来的2倍，感应电流I变为原来的2倍，电流在R上的热动率PI2R变为原来的4倍，D错误12、A 13、C解析:开关断开时，原、副线圈的电流比，通过R2的电流I2，副线圈的输出电压U2I2(R2R3)，由可得原线圈两端的电压U15I，则UU1IR15I3I；开关闭合时，原、副线圈的电流比，通过R2的电流I2，副线圈的输出电压U2I2R2，由可得原线圈两端的电压U14I，则UU14IR14I12I，解得3，选项C正确14、C 解析:本题考查了电磁感应的图像。根据法拉第电磁感应定律,ab线圈电流的变化率与线圈cd上的波形图一致,线圈cd上的波形图是方波,ab线圈电流
16、只能是线性变化的,因为只有线性变化的变化率才是常数。所以C正确。15、偏转；左；右16、(1)向下(2)BCD(3)D 解析:(1)金属弦靠近螺线管时,线圈中磁场变强,根据楞次定律可得通过放大器的电流方向为向下。(2)感应电动势的大小与磁通量的变化率有关,与线圈匝数有关,所以选项B、C正确;电吉他通过扩音器发出的声音频率与感应电流的频率相同,即与金属弦振动频率相同,A错,D对。(3)感应电流的大小取决于磁通量的变化率,所以选项D正确。17、解析：(1)感应电动势最大值EmnBs1000.50.10.250 V50 VS断开时，电压表示数为电源电动势有效值E50 V.(2)当开关S合上时，由全电
17、路欧姆定律I A2 AUIR220 V40 V(3)额定电压即电压有效值，故R的额定电压为40 V.(4)通过R的电流最大值ImI2 A.电阻R上所消耗的电功率PUI402 W80 W.18、解析：设磁感应强度为B，平行板AB间距为d，ab杆的有效长度为L，带电粒子质量为m，带电荷量为q，EBLvUabUAB0.1Blv带电粒子在A、B板间恰能做匀速圆周运动，则mgEqq，m。带电粒子做圆周运动的半径rvm/s0.4m/s。19、解析：(1)ab杆刚进入磁场的瞬间，速率为v，由机械能守恒定律得mghmv2，v2m/s此时感应电动势EBdv0.10.22V0.04VIA0.01A方向：杆中由ab(2)金属杆平抛初速度为v，则有sv，v1m/s由能量守恒，有Qmghmv2(0.2100.20.212)J0.3JR放出的热量QRR3J0.225J
