1、山西省实验中学2019-2020学年高二物理下学期第一次月考试题（含解析）一、选择题（共14小题，1-10题单选，11-14题多选）1. 在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是（ ）A. 库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值B. 奥斯特发现了电流磁效应；安培发现了电磁感应现象C. 麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在D. 安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律【答案】A【解析】试题分析：库仑发现了库仑定律，密立根测出了元电荷的数值，A正确；法拉第发现了电磁感应现象，B错误；赫兹证实了电磁波的存在，洛
2、伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，安培发现了磁场对电流的作用规律，D错误；考点：考查了物理学史【名师点睛】平时学习应该注意积累对物理学史的了解，知道前辈科学家们为探索物理规律而付出的艰辛努力，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一2.如图是某同学记录的演示楞次定律的实验笔记，经检查，不符合实验事实的是（）A. 线圈与条形磁铁相互排斥B. 线圈与条形磁铁相互吸引C. 线圈与条形磁铁相互排斥D. 线圈与条形磁铁相互吸引【答案】C【解析】【详解】A条形磁铁N极向下插入线圈，原磁场方向向下，导致线圈中磁通量增加，由楞次定律可知感应电流的磁场方向应该向上，根据安培定则即可以
3、确定电流的流向，故A符合实验事实，不符合题意；B条形磁铁N极向下离开线圈，原磁场方向向下，导致线圈中磁通量减少，由楞次定律可知感应电流的磁场方向应该向下，根据安培定则即可以确定电流的流向，故B符合实验事实，不符合题意；C条形磁铁S极向下插入线圈，原磁场方向向上，导致线圈中磁通量增加，由楞次定律可知感应电流磁场方向应该向下，根据安培定则即可以确定电流的流向，故C不符合实验事实，符合题意；D条形磁铁S极向下离开线圈，原磁场方向向上，导致线圈中磁通量减少，由楞次定律可知感应电流的磁场方向应该向上，根据安培定则即可以确定电流的流向，故D符合实验事实，不符合题意。故选C。3.如图所示为“研究电磁感应现象
4、”的实验装置。如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下，那么合上开关后（）A. 灵敏电流计指针一直在右边某一位置保持不动B. 线圈A插入线圈B后将滑动变阻器滑片迅速向右拉时灵敏电流计指针向右偏转一下C. 将线圈A迅速抽出线圈B时，灵敏电流计指针将向右偏转一下D. 线圈A插入线圈B后，将开关断开，灵敏电流计指针将向右偏转一下【答案】B【解析】【详解】A当合上开关的瞬间，导致线圈B的磁通量增加，产生感应电流，由题意可知，此时电流计指针向右偏转一下，但是合上以后，线圈B中的磁通量就不变了，没有感应电流，所以电流计的指针又回到中央，故A错误；B线圈A插入线圈B后将滑动变阻器的滑片迅速向右拉时，
5、线圈A的电流增大，导致线圈B的磁通量增加，所以产生的感应电流的方向与磁通量增加时产生的感应电流方向相同，即电流计的指针向右偏转一下，故B正确；C将线圈A迅速抽出线圈B时，导致线圈B的磁通量减少，所以产生的感应电流的方向与磁通量增加时产生的感应电流的方向相反，即电流计指针向左偏转，故C错误；D线圈A插入线圈B后，将开关断开，导致线圈B的磁通量减少，所以产生的感应电流的方向与磁通量增加时产生的感应电流的方向相反，即电流计指针向左偏转，故D错误。故选B。4.如图甲所示，线圈ABCD固定于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，当磁场变化规律如图乙所示时，线圈AB边受安培力大小的变化情况可能是（）A. B.
6、 C. D. 【答案】A【解析】【详解】由图象可知磁感应强度随时间均匀增加，即（k为常数）由法拉第电磁感应定律可得即感应电动势是恒定的，感应电流也是恒定的，则安培力为所以安培力随时间的变化图象应该是一条倾斜的直线，故A正确，BCD错误。故选A5.如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻忽略不计，电源是不计内阻的理想电源。当电键K闭合时，下列说法正确的是（）A. A比B先亮，然后A熄灭B. B比A先亮，然后A熄灭C. A、B一起亮，然后A熄灭D. A逐渐变亮，B立即亮；最终A比B亮【答案】D【解析】【详解】由题意可知，当闭合电键时，电路中的电流瞬间增大，线圈自感系
7、数较大，所以会产生较大的自感电动势，根据楞次定律可知，自感电动势的方向应该阻碍线圈磁通量的增加，所以A不会立即亮，而是逐渐变亮，B立即亮。当电路中稳定以后，线圈的磁通量就不变了，又由于线圈的直流电阻忽略不计，所以A的支路电阻比B的支路电阻小，所以流过A的电流比流过B的电流大，即最终A比B亮，故D正确，ABC错误。故选D。6.如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，接线柱a、b接电压为U的直流电源时，无论电源的正极与哪一个接线柱相连，甲灯均能正常发光，乙灯完全不亮.当a、b接电压的有效值为U的交流电源时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光，则下列判断正确的是（）A. 甲灯串联组件x是电容器，与乙灯串联的
8、组件y是电感线圈B. 与甲灯串联的组件x是电感线圈，与乙灯串联的组件y是电容器C. 与甲灯串联的组件x是二极管，与乙灯串联的组件y是电容器D. 与甲灯串联的组件x是电感线圈，与乙灯串联的组件y是二极管【答案】B【解析】接线柱a、b接电压为U的直流电源时，甲灯均能正常发光，乙灯完全不亮，说明y为电容器；当a、b接电压的有效值为U的交流电源时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光，说明x为电感线圈，B正确故选B【点睛】电容器的特点是：通交流，隔直流，电感线圈的特点是；通低频阻高频7.下列有关传感器的说法中错误的是（）A. 霍尔元件是能够把磁感应强度转换为电压的一种磁传感器B. 光电鼠标利用了光传感器C
9、. 电子秤称量物体质量是利用了力传感器D. 2020年初新冠肺炎疫情防控阻击战中，枪式测温仪成了体温检测的“哨兵”，是利用了温度传感器【答案】D【解析】【详解】A霍尔元件是能够把磁感应强度转换为电压的一种磁传感器，故A正确，不符合题意；B光电鼠标利用了光传感器，故B正确，不符合题意；C电子秤称量物体质量是利用了力传感器，故C正确，不符合题意；D枪式测温仪是根据人体辐射的红外线来测温的，没有利用温度传感器，故D错误，符合题意。故选D。8.一个电热器接在10V直流电源上消耗的电功率是P，当把它接到一个正弦交流电压上时消耗的电功率为，则该交流电压的最大值为（）A. 5VB. 7.1VC. 10VD.
10、 12V【答案】A【解析】【详解】由题意可知，当时，则电热器的电阻为即当接到交流电时，设交流电的电压有效值为，则则其最大值为故A正确，BCD错误。故选A。9.某交变电压的瞬时电压表达式为。下列说法正确的是（）A. 时，线圈平面与磁感线平行，该交变电压的瞬时值为0B. 该交变电压在1s内电流的方向改变50次C. 将该交变电压加在“220V 100W”的灯泡两端时，灯泡的实际功率为100WD. 当时，该交变电压的瞬时值为220V【答案】C【解析】【详解】A当时，由交变电压的瞬时值表达式可知，此时交变电压的瞬时值为0，但是线圈的平面在中性面，所以线圈平面与磁感线垂直，故A错误；B由交变电压的瞬时值表
11、达式可得交流电的周期为交流电在一个周期内方向要变两次，所以1s内交流电的方向改变100次，故B错误；C“220V 100W”的灯泡的额定电压为220V，而此交流电电压的有效值也是220V，所以可知灯泡正常工作，实际功率为100W，故C正确；D当时，由交变电压的瞬时值表达式可知故D错误。故选C。10.如图所示为一理想变压器，它的原线圈接在交流电源上，副线圈接有一个标“100V 50W”字样的灯泡。已知变压器原、副线圈的匝数比为，则（）A. 小灯泡正常工作时，电压表的读数为50VB. 小灯泡正常工作时，电流表读数为0.25AC. 若在副线圈端再并联一个灯泡，电压表读数将增大D. 若在副线圈端再并联
12、一个灯泡，电流表读数将减小【答案】B【解析】【详解】A由题目的灯泡的规格可以知道，正常工作时，灯泡两端的电压是100V，由变压器电压与匝数的关系，可得此时原线圈中电压表的示数为故A错误；B小灯泡正常工作时，副线圈中的电流为则原线圈中的电流，也就是电流表的示数为故B正确；CD若在副线圈再并联一个灯泡，副线圈的总电阻减小。电压是由输出输入决定，所以电压表示数不变；电流是由输入决定输出，所以副线圈中电压不变，电阻减小，电流增加。由变压器中电流与匝数比的关系，可知电流表示数增加，故CD错误。故选B。11.法拉第发现了电磁感应现象之后，又发明了世界上第一台发电机法拉第圆盘发电机，揭开了人类将机械能转化为
13、电能并进行应用的序幕。法拉第圆盘发电机的原理如图所示，将一个电阻不计的圆形金属盘放置在电磁铁的两个磁极之间，并使盘面与磁感线垂直，盘的边缘附近和中心分别装有与金属盘接触良好的电刷A、B，两电刷与灵敏电流计相连。当金属盘绕中心轴按图示方向转动时，则（）A. 电刷B的电势低于电刷A的电势B. 若仅将滑动变阻器滑动头向左滑，灵敏电流计的示数将变大C. 若仅将电刷A向盘中央移动，使电刷A、B之间距离减小，灵敏电流计的示数将变小D. 金属盘转动的转速越大，维持其做匀速转动所需外力做功的功率越大【答案】CD【解析】【详解】A根据题目中的图，可以判断磁场的方向为水平向右，将圆盘看成无数条导体棒，结合右手定则
14、，即可判断出A的电势低于B的电势，故A错误；B若仅将滑动变阻器滑动头向左滑，电源回路中的电阻增大，电流减小，圆盘所处位置磁场减弱，由公式可知产生的感应电流将减小，即灵敏电流计的示数变小，故B错误；C若仅将电刷A向盘中央移动，使电刷A、B之间距离减小，则由B选项中的公式可得，L减小，I减小，即灵敏电流计的示数变小，故C正确；D如果维持圆盘匀速转动，则则外力的功率等于安培力的功率，即其中所以金属盘转动的转速越大，维持其做匀速转动所需外力做功的功率越大，故D正确。故选CD。12.如图，半径为L的半圆弧轨道PQS固定，电阻忽略不计，O为圆心。OM是可绕O转动的金属杆，M端位于PQS上，OM与轨道接触良
15、好，OM金属杆的电阻值是OP金属杆电阻值的一半。空间存在如图的匀强磁场，磁感应强度的大小为B；现使OM从OS位置以恒定的角速度w顺时针转到OQ位置，则该过程中（）A. MO两点的电压B. MO两点的电压C. 回路中电流方向沿D. 回路中电流方向沿【答案】D【解析】【详解】AB导体棒MO转动切割磁感线，产生感应电动势，用右手定则可判断出M比O的电势高，由题意可知MO相当于电源，MO两点的电压是外电压，等于OP杆两端的电压，由于OM金属杆的电阻值是OP金属杆电阻值的一半，则MO两点的电压为故AB错误；CD由右手定则可知，M比O电势高，即电流流向是顺时针，即，故D正确，C错误。故选D。13.如图所示
16、，在铁芯上绕着两个线圈A和C，线圈A两端接一电源，线圈C两端接一阻值为4的电阻R。已知线圈A的匝数为22匝；线圈C的电阻为2，匝数为7匝，横截面积为0.3m2。下列说法正确的是（）A. 若A接的是一电动势为22V的电池组，则电阻R两端的电压等于7VB. 若A接电源（电源上端为正极）使铁芯中的磁感应强度B随时间变化如图所示，则流经电阻R的电流是由上往下C. 若A接电源（电源上端为正极）使铁芯中的磁感应强度B随时间变化如图所示，则流经电阻R的电流大小为0.1AD. 若A接电源（电源上端为正极）使铁芯中的磁感应强度B随时间变化如图所示，则时刻穿过线圈C的磁通量大小为0.21Wb【答案】BC【解析】【
17、详解】A若A接的是一电动势为22V的电池组，两线圈的磁通量都保持不变，所以在C线圈不会发生电磁感应现象，没有感应电流，那么电阻R两端的电压应该为0，故A错误；B若A接电源（电源上端为正极）使铁芯中的磁感应强度B随时间变化如图所示，由图象可知，B随着时间在均匀的减小，所以C线圈中的磁通量要减少，由楞次定律可判断，流过R的电流为由上往下，故B正确；C根据法拉第电磁感应定律可得线圈C产生的感应电动势为流过R的电流为故C正确；D由图象可知时磁感应强度B为0.1T，则此时穿过线圈C的磁通量为故D错误。故选BC。14.两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直。边长为0.2m，总电阻为0.01
18、的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图甲所示，已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于时刻进入磁场。线框中感应电动势随时间变化的图线如图乙所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正）。下列说法正确的是（）A. 磁感应强度的方向垂直于纸面向里B. 导线框运动的速度的大小为1m/sC. 磁感应强度的大小为0.05TD. 在至这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.01N【答案】BCD【解析】【详解】A由题意可知，当线圈进入磁场时，产生的感应电流为顺时针，此时对于线圈磁通量是增加，根据楞次定律可知，感应电流的磁场与原磁场方向相反，则磁感应强度的方向为垂直与纸面向外，所以A
19、错误；B由题意可知线圈的运动是匀速运动，则结合图象可得，导线框运动的速度为故B正确；C根据导体棒切割磁感线产生的感应电动势的表达式可得，磁感应强度为故C正确；D分析图象可知，在至这段时间内，导线框正在匀速出磁场，所以此时导线框所受安培力为故D正确。故选BCD。二、简答题（2小题）15.如图所示，光滑且不计电阻的导轨竖直放置，匀强磁场的磁感应强度为，磁场方向垂直于导轨平面向外，导体棒ab质量，长度与导轨宽度均为，电阻。当导体棒匀速下滑时，完全相同的两小灯泡恰好正常发光，灯泡上的标识已经不清楚，只能看到3V，整个过程中导体棒都紧贴导轨，重力加速度，求：（1）ab匀速运动时通过ab的电流方向；（2）
20、ab匀速运动后内通过ab的电荷量；（3）灯泡的额定功率；（4）ab匀速运动时速度的大小。【答案】（1）由b到a；（2）3C；（3）1.5W；（4）20m/s。【解析】【详解】（1）由右手定则知，通过ab棒的电流方向为由b到a；（2）匀速时受力平衡得由得（3）每个小灯泡中的电流为功率（4）ab产生的感应电动势由知ab的运动速度16.人们利用发电机把天然存在的各种形式的能（水流能、煤等燃料的化学能）转化为电能。有条河流，流量，落差，现利用其发电，已知发电机总效率为，输出电压为。现直接将发电机和用户连接，测得安装在输电线路的起点和终点的电度表一昼夜读数相差2400kWh（一昼夜是24h）。重力加速度，水的密度，试求：（1）发电机可输送的功率P；（2）输电线的电阻r；（3）若要使输电损失的功率降到输送功率的0.2%，所加的升压变压器原副线圈的匝数比；（4）实施(3)后若用户端需要的电压是100V，则所加的降压变压器原副线圈的匝数比为多少？【答案】（1）；（2）10；（3）)；（4）【解析】【详解】（1）依题意发电机可输送的功率为（2）依题意输电线上损失的功率为又得根据所以（3）输电线上损失的功率为得设升压至可满足要求，且则升压变压器匝数比为（4）输电线上损失的电压为则降压变压器原线圈两端的电压则降压变压器匝数比为
