扬州中学2013-2014学年高二上学期12月月考试卷 物理

1 江苏省扬州中学2013—2014学年第一学期月考

高二物理试卷 2013.12

一、单项选择题（本题共6小题，每小题3分，共18分。每小题只有一个选项符合题意）

1.下列说法正确的是

A穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势一定为零；

B穿过线圈的磁通量不为零，感应电动势也一定不为零；

C穿过线圈的磁通量均匀变化时，感应电动势也均匀变化；

D穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大。

【答案】D

【ks5u解析】由法拉第电磁感应定律Ent可知，感应电动势与磁通量的变化率成正比；

故选D。

【考点】法拉第电磁供应定律

2.如图所示，xoy坐标系第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场，第三象限有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感强度大小均为B，第二、四象限内没有磁场.一个围成四分之一圆弧形的导体环oab，其圆心在原点o，开始时导体环在第四象限，从t＝0时刻起绕o点在xoy坐标平面内逆时针匀速转动。若以逆时针方向的电流为正，下列表示环内感应电流i随时间t变化的图像中，正确的是

【答案】D

【ks5u解析】

在T04内，向外的磁通量增加，则感应电流磁场向里，根据右手定则判断可知，线框中感应电流的方向为顺时针方向，为负值；

在TT42内，向外的磁通量减少，则感应电流磁场向外，根据右手定则判断可知，线框中感应电流的方向为逆时针方向，为正值；

在T3T24内，向里的磁通量增加，则感应电流磁场向外，根据右手定则判断可知，线框中感应电流的方向为逆时针方向，为正值；

在3TT4内，向里的磁通量减少，则感应电流磁场向里，根据右手定则判断可知，线框中感应电流的方向为顺时针方向，为负值。

故选D。

2 【考点】右手定则

3.如图所示，线圈L的自感系数和电容器的电容C都很小（如L=100μH，C=100pF），此电路的主要作用是

A阻直流通交流，输出交流电

B阻交流通直流，输出直流电

C阻低频通高频，输出高频交流电

D阻高频通低频，输出低频交流电和直流电

【答案】D

【ks5u解析】电感的作用：通直流阻交流，通高频阻低频；电容的作用：通交流阻直流，通高频阻低频；因线圈L的自感系数很小，所以对低频成分的阻碍作用很小，这样直流和低频成分能顺利通过线圈，电容器C为一旁路电容，因其电容很小，对高频成分的阻碍作用很小，这样部分通过线圈的高频成分又经电容器C形成回路，最终输出的应为低频交流电和直流。

故选D。

【考点】电容电感对交变电流的影响

4.一个矩形线圈在匀强磁场里作匀速转动，所产生的交流电动势的瞬时值表达式tVe10sin220,则下列说法正确的是

A该交流电的频率是ZH10 B该交流电的有效值是220V

C当t=20s时，线圈所受的安培力最大 D当t=20s时，穿过线圈的磁通量最大

【答案】D

【ks5u解析】电流电动势的瞬时值表达式为sinmeEt，对照题意，可知220mEV、10/rads；

A、由2f得，频率5fHz，故A错误；

B、由2mEE有效＝得有效值为1102V，故B错误；

C、当t=20s时，电动势e＝0V，所以电流为零，安培力为零，故C错误；

D、当t=20s时，线圈平面和磁感线垂直，所以穿过线圈的磁通量最大，故D正确。

故选D。

【考点】正弦式交变电流的函数表达式

5.如图所示，两平行金属导轨固定在水平面上，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒ab、cd与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动。ab、cd 两棒的质量之比为2∶1。用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉cd 棒，经过足够长时间以后

3 A、ab 棒、cd 棒都做匀速运动

B、ab 棒上的电流方向是由a 向b

C、cd 棒所受安培力的大小等于2F/3

D、两棒间距离保持不变

【答案】C

【ks5u解析】A、D若金属棒ab做匀速运动，所受的安培力为零，ab中电流为零，则cd中电流也为零，cd不按安培力，而cd还受到F作用，cd将做匀加速运动．故A错误．若两金属棒间距离保持不变，回路的磁通量不变，没有感应电流产生，两棒都不受安培力，则cd将做匀加速运动，两者距离将增大，故AD均错误；

B、C由上分析得知，当两棒的运动稳定时，两棒速度之差一定，回路中产生的感应电流一定，两棒所受的安培力都保持不变，一起以相同的加速度做匀加速运动，由于两者距离不断增大，穿过回路的磁通量增大，由楞次定律判断可知，金属棒ab上的电流方向是由b向a；设cd棒的质量为m，则根据牛顿第二定律得：对整体：F3ma，对cd棒：AFFma

解得，A2FF3。

故选C。

【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；牛顿第二定律；安培力

6.如图所示，电源的电动势为E，内阻r不能忽略。A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈。关于这个电路的以下说法正确的是

A．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定

B．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，B灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定

C．开关由闭合到断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭

D．开关由闭合到断开瞬间，电流自左向右通过A灯

【答案】A

【ks5u解析】

A、开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻亮，当线圈电流阻碍较小后A灯逐渐变暗，当线圈对电流没有阻碍时，灯泡亮度稳定，故A正确；

B、开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻亮，当线圈电流阻碍较小后A灯逐渐变暗，当线圈对电流没有阻碍时，灯泡亮度稳定，故B错误；

C、开关处于闭合状态，在断开瞬间，线圈提供瞬间电压给两灯泡供电，由于两灯泡完全一样，所以不会出现电流比之前还大的现象，因此A灯不会闪亮一下，只会一同慢慢熄灭，故C错误；

D、开关处于闭合状态，在断开瞬间，线圈相当于电源，电流方向仍不变，所以电流自右向

4 左通过A灯，故D错误。

故选A。

【考点】自感现象

二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题四个选项中至少有两个选项符合题意，全部选对的得4分，漏选的得2分，错选的得0分）

7.如图所示，固定于水平绝缘面上的很长的金属导轨，表面粗糙、电阻不计，导轨左端与一个定值电阻R相连，金属棒ab的质量为m，电阻不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面，则当棒ab在水平恒力F的作用下从静止起向右滑动的过程中

A恒力F做的功等于电路中产生的电能；

B恒力F与摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能；

C克服安培力做的功等于电路中产生的电能；

D恒力F与摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能与棒ab获得的动能之和。

【答案】CD

【ks5u解析】AB、由动能定理可得：恒力、安培力与摩擦力的总功等于棒的动能增量，而安培力做负功把机械能机械能转化为电能，故AB错误；

C、安培力做功等于电路中产生的电能，从而产生热能，故C正确；

D、由动能定理可得：恒力、安培力与摩擦力的总功等于棒的动能增量，而安培力做负功把机械能机械能转化为电能，所以恒力F与摩擦力的合力做的功等于电能与动能之和，故D正确；

故选CD。

【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化

8.如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中

A.导体框中产生的感应电流方向相同

B.导体框中产生的焦耳热相同

C.导体框ad边两端电势差相同

D.通过导体框截面的电量相同

【答案】AD

【ks5u解析】

A、根据右手定则，导线框产生的感应电流方向相同，故A正确；

B、由BLvIR，Ltv，得232BLvQIRtR，知Q与速度v有关，所以导线框产生的焦耳热不同，故B错误；

5 C、向上移出磁场的过程中，电动势EBLv，ad边两端电势差1BLvUE44＝；向右移出磁场的过程中，电动势E3BLv，ad边两端电势差13BLvUE44＝，故C错误；

D、由qItR＝可知，沿两个不同方向移出，磁通量的变化量相同，所以通过导体框截面的电量相同，故D正确。

故选AD。

【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化

9.远距离输送一定功率的交流电，若输送电压升高为原来的n倍，关于输电线上的功率损失和电压损失，正确的是

A．输电线上的电功率损失是原来的n1倍 B．输电线上的电功率损失是原来的21n倍

C．输电线上的电压损失是原来的n1倍 D．输电线上的电压损失是原来的21n倍

【答案】BC

【ks5u解析】设输送的电功率一定为P，输送电压为U，输电线上功率损失为△P，电压损失为△P，电流为I，输电线总电阻为R。

由PUI，得PIU，变型为222PPIRRU，PUIRRU。

所以输电线上的电功率损失是原来的21n倍，电压损失是原来的1n倍，故BC正确。

故选BC。

【考点】远距离输电

10.如图，面积为S、匝数为N、电阻为r的线圈与阻值为Ｒ的电阻构成闭合回路，理想交流电压表并联在电阻Ｒ的两端。线圈在磁感应强度为Ｂ的匀强磁场中，绕垂直于磁场的转动轴以角速度ω匀速转动。设线圈转动到图示位置的时刻0t，则

Ａ．在0t时刻，线圈处于中性面，流过电阻Ｒ的电流为０，电压表的读数也为０

Ｂ．１秒钟内流过电阻Ｒ的电流方向改变次

Ｃ．在电阻Ｒ的两端再并联一只电阻后，电压表的读数将减小

Ｄ．在电阻Ｒ的两端再并联一只电容较大的电容器后，电压表的读数不变

【答案】BC

【ks5u解析】

A、在t=0时刻，线圈处于中性面，通过线圈的磁通量最大，但是电动势为0，电流为0，电压表的读数为电压的有效值，有效值不为0，所以电压表的读数不为0，所以A错误；

6 B、此交流电的周期为2T，交流电在一个周期内电流的方向改变两次，所以在1秒钟内流过电阻R的电流方向改变次数为12T，所以B正确；

C、在电阻R的两端再并联一只电阻后，总电阻将减小，总的电流变大，线圈的内电压增加，由于总的电动势不变，所以外电压，即电压表的读数将减小，所以C正确；

D、电容有通交流，隔直流的特点，在电阻R的两端再并联一只电容较大的电容器后，相当于总的电阻减小，根据C的分析可知，电压表的读数将减小，所以D错误。

故选BC。

【考点】正弦交流电的产生

三、简答题（本题共3小题，共计28分）

11.如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，磁场中有正方形线框abcd，线框的总电阻为R，边长为L，每边质量为m磁场方向水平向右，开始时线框处于水平位置且bc边与磁场垂直，把线框由静止释放使它以bc为轴在t 秒内由水平位置转到竖直位置刚好停下来，则在该过程中线框中产生的热量为 ，线框中产生的平均感应电动势为 。

【答案】2mgL，tBL2

【ks5u解析】由能量守恒可知，系统的重力势能减小量等于热量增加量，即1222mghmghmgh

由法拉第电磁感应定律Ent得2LBEt

【考点】法拉第电磁感应定律；能量守恒定律