安徽省宿州市现代英华学校2022学年高二物理下学期第一次月考试卷（含解析）

2022-2022学年安徽省宿州市现代英华学校高二（下）第一次月考物理试卷一．选择题：（每题4分.共40分）1．（4分）（2022春•邹平县校级期末）闭合电路中感应电动势的大小跟穿过这一闭合电路的（　　）　A．磁通量大小有关B．磁场的磁感强度大小有关　C．磁通量变化的快慢有关D．磁通量变化的大小有关考点：感生电动势、动生电动势．版权所有专题：电磁感应与电路结合．分析：根据法拉第电磁感应定律E=判断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=知，磁感应强度大、磁通量大、磁通量变化量大，感应电动势不一定大．磁通量变化快，即磁通量变化率大，则感应电动势大．感应电动势与磁通量的变化快慢有关．故C正确，A、B、D错误．故选C．点评：解决本题的关键知道感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，即与磁通量变化的快慢有关．　2．（4分）（2022春•广灵县校级期末）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．版权所有专题：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=vt•tanα感应电动势为：E===Bv2t•tanα故感应电动势随时间增大而逐渐增大，故A错误，C正确；-10-\nB、闭合电路的总电阻为：R=ρ=（1+tanα+）=（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．　3．（4分）（2022秋•怀柔区期末）根据楞次定律可知，感应电流的磁场一定是（　　）　A．阻碍引起感应电流的磁通量　B．与引起感应电流的磁场方向相反　C．阻碍引起感应电流的磁通量的变化　D．与引起感应电流的磁场方向相同考点：楞次定律．版权所有分析：根据楞次定律知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．当磁通量增大时，感应电流的磁场与它相反，当磁通量减小时，感应电流的磁场与它相同．解答：解：当磁通量增大时，感应电流的磁场与它相反，当磁通量减小时，感应电流的磁场与它相同．即感应电流的磁场方向取决于引起感应电流的磁通量是增加还是减小．即感应电流的磁场一定是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故A、B、D错误，C正确．故选C．点评：解决本题的关键掌握楞次定律的内容，知道感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．　4．（4分）（2022春•邹平县校级期末）关于自感现象，下列说法中正确的是（　　）　A．自感现象是线圈自身的电流发生变化而引起的电磁感应现象　B．自感电动势总是阻碍原电流的增大　C．自感电动势的方向总是与原电流的方向相反　D．自感电动势的方向总是与原电流的方向相同考点：自感现象和自感系数．版权所有分析：根据楞次定律和法拉第电磁感应定律来分析判断．解答：解：自感现象的定义就是：线圈自身的电流发生变化而引起的电磁感应现象，产生的自感电动势总是阻碍原电流的变化，故A正确；根据楞次定律，当原电流增大时，感应电动势与原电流方向相反；当原电流减小时，感应电动势与原电流方向相同，故BCD错误；故选：A．点评：自感现象是特殊的电磁感应现象，同样遵守楞次定律和法拉第电磁感应定律．　5．（4分）（2022春•邹平县校级期末）若线圈中的电流强度均匀增大，则这个线圈的（　　）-10-\n　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．版权所有分析：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．　6．（4分）（2022春•楚州区校级期中）如图所示，L为一个自感系数很大的自感线圈，开关闭合后，小灯能正常发光，那么闭合开关和断开开关的瞬间，能观察到的现象分别是（　　）　A．小灯逐渐变亮，小灯立即熄灭　B．小灯立即亮，小灯立即熄灭　C．小灯逐渐变亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭　D．小灯立即亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭考点：自感现象和自感系数．版权所有分析：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：当闭合开关瞬间，由于L的自感作用，灯泡慢慢变亮，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．　7．（4分）（2022春•邹平县校级期末）某交流发电机正常工作时，电动势e=Emsinωt，若将线框转速提高一倍，其他条件不变，则电动势的变化规律是（　　）-10-\n　A．e′=EmsinωtB．e′=Emsin2ωtC．e′=2EmsinωtD．e′=2Emsin2ωt考点：交流发电机及其产生正弦式电流的原理．版权所有专题：交流电专题．分析：感应电动势的瞬时值表达式为e=Emsinωt，其中Em=nBSω，当将其电枢的转速提高一倍时，Em和ω都增加一倍，再进行选择．解答：解：感应电动势的瞬时值表达式为e=Emsinωt，当将其电枢的转速提高一倍时，由ω=2πn，Em=nBSω，可知，Em和ω都增加一倍，其表达式变为：e′=2Emsin2ωt．故D正确，ABC错误；故选：D．点评：本题考查考虑问题的全面性，e=Emsinωt式中Em和ω都与转速成正比，不能简单认为表达式是Emsin2ωt．　8．（4分）（2022春•邹平县校级期末）理想变压器原副线圈两侧一定不同的物理量是（　　）　A．交变电流的频率B．交变电流的功率　C．磁通量的变化率D．交变电流的峰值考点：变压器的构造和原理．版权所有专题：交流电专题．分析：变压器的电流与匝数成反比，输入功率等于输出功率，磁通量的变化率相同，频率不变．解答：解：交流电的最大值与匝数成反比，变压器的变压原理即为在同一个铁芯中磁通量的变化率相同，输入功率等于输出功率，变压器只改变电压和电流，不改变电流的频率，故D正确，ABC错误．故选：D．点评：本题考查了变压器的变压特点，知道电压、电流与匝数的关系，输入功率等于输出功率等．　9．（4分）（2022春•神木县校级期中）远距离输送一定功率的交变电流，若输电电压提高k倍，则（　　）　A．输电导线的电功率损失不变　B．输电导线的电压损失不变　C．输电导线的电功率损失是原来的　D．输电导线的电压损失是原来的考点：远距离输电．版权所有专题：交流电专题．分析：输送的功率一定，根据P=UI和P损=I2R可知高压输电的电压、电流与电能变化情况．解答：解：A、根据P损=I2R，可知，电线上损失的功率为原来的倍，故AB错误，C正确；-10-\nD、输送的功率一定，根据P=UI，知输电电压越高，输电电流越小，若输送电压提高到原来的k倍，则电流减小到倍，故D正确；故选：CD．点评：解决本题的关键掌握输送功率与输电电压和输电电流的关系，以及知道P损=I2R．　10．（4分）（2022春•邹平县校级期末）线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动而产生交变电流的过程中，当线圈平面转到与中性面重合时（　　）　A．穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最大　B．穿过线圈的磁通量为零，线圈中的感应电动势为零　C．穿过线圈的磁通量为零，线圈中的感应电动势最大　D．穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应动势为零考点：交流发电机及其产生正弦式电流的原理．版权所有专题：交流电专题．分析：一矩形线圈在匀强磁场内绕固定轴转动，线圈中的感应电动势e随于时间t的变化规律可得，线圈从垂直中性面开始计时；磁通量最大时，磁通量变化率为零，感应电动势为零．解答：解：当线圈平面转到与中性面重合时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量变化率为零，则线圈中的感应电动势也为零，故D正确，ABC错误；故选：D．点评：学会通过瞬时感应电动势来判定在什么时刻，线圈处于什么位置；同时还能画出磁通量随着时间变化的图象及线圈中的电流随着时间变化的规律．　二．填空题：（每空2分．共28分）11．（4分）（2022春•埇桥区校级月考）如图，在磁感应强度为B的匀强磁场中，一直角边长度为a，电阻为R的等腰直角三角形导线框以速度v垂直于斜边方向在纸面内运动，磁场与纸面垂直，则导线框的斜边产生的感应电动势为　　，导线框中的感应电流强度为　0　．考点：导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律．版权所有专题：电磁感应与电路结合．分析：导线框的斜边与磁场垂直，速度方向与该边的夹角为45°，切割的有效长度为a，根据公式E=BLv列式求解感应电动势．解答：解：导线框的斜边与磁场垂直，速度方向与该边的夹角为45°，切割的有效长度为a，故斜边产生的感应电动势为：-10-\nE=Blv=B（a）v=；闭合导线框的磁通量一直不变，根据法拉第电磁感应定律，导线框中的感应电动势为零，故感应电流强度为零．故答案为：，0．点评：本题关键是明确公式E=Blv的适用条件，知道其中的L为切割磁感线的有效长度，基础问题．　12．（2分）（2022春•埇桥区校级月考）如图，一边长为a，电阻为R的正方形导线框，以恒定的速度v向右进入以MN为边界的匀强磁场，磁场方向垂直于线框平面，磁感应强度为B，MN与线框的边成45°角，则在线框进入磁场过程中产生的感应电流的最大值等于　　．考点：导体切割磁感线时的感应电动势．版权所有分析：本题的关键是明确导线框的有效切割长度的含义，从图中可以看出，当P点经过边界MN时有效切割长度最大为QR，感应电动势最大，然后结合切割公式和欧姆定律列式求解．解答：解：当P点经过MN时，有效切割长度最大为QR，感应电流也为最大，感应电流也最大，故：E=BavI=解得：I=故答案为：．点评：-10-\n本题关键是明确感应电动势E=BLv的含义，其中L是有效切割长度，即L是与B及v都垂直的长度．　13．（8分）（2022春•雨花区校级期中）在线圈平面　垂直　于磁感线时，线圈中没有电流，这样的位置叫　中性面　．线圈平面每经过这个面一次，感应电流的方向就要改变　1　次．线圈转动一周，感应电流的方向改变　2　次．考点：交流发电机及其产生正弦式电流的原理．版权所有专题：交流电专题．分析：线圈与磁场垂直的位置是中性面，根据交变电流的产生过程分析答题．解答：解：在线圈平面垂直于磁感线时，线圈中没有电流，这样的位置叫中性面．线圈平面每经过这个面一次，感应电流的方向就要改变1次．线圈转动一周，感应电流的方向改变2次．故答案为：垂直；中性面；1；2．点评：本题考查了交变电流的产生，知道中性面的概念、掌握交变电流产生过程即可正确解题．　14．（8分）（2022春•埇桥区校级月考）电感对交变电流阻碍作用的大小用感抗表示．电感的这种作用可概括为：“通　直流　、阻　交流　，通　低频　、阻　高频　．”考点：电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用．版权所有分析：根据电容器和电感线圈的特性分析选择．电容器内部是真空或电介质，隔断直流．能充电、放电，能通交流，具有隔直通交、通高阻低的特性．电感线圈可以通直流，通过交流电时产生自感电动势，阻碍电流的变化，具有通直阻交，通低阻高的特性．解答：解：电感的特性：通直流，阻交流．通低频，阻高频；电容器的特性：通交流，隔直流，通调频，阻低频．故答案为：直流，交流，低频，高频．点评：对于电容和电感的特性可以利用感抗和容抗公式记忆：XL=2πfL，XC=，L是电感，C是电容，f是频率．　15．（8分）（2022春•埇桥区校级月考）电容对交变电流阻碍作用的大小用容抗表示．电容的这种作用可概括为：“通　交流　、隔　直流　，通　高频　、阻　低频　．”考点：电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用．版权所有分析：根据电容器和电感线圈的特性分析选择．电容器内部是真空或电介质，隔断直流．能充电、放电，能通交流，具有隔直通交、通高阻低的特性．电感线圈可以通直流，通过交流电时产生自感电动势，阻碍电流的变化，具有通直阻交，通低阻高的特性．解答：解：根据电感的特性：通直流，阻交流．通低频，阻高频．而电容器的特性：通交流，隔直流，通高频，阻低频．故答案为：交流，直流，高频，低频．点评：对于电容和电感的特性可以利用感抗和容抗公式记忆：XL=2πfL，XC=，L是电感，C是电容，f是频率．　-10-\n三、计算题：（13题7分.14题8分.15题9分.16题10分.共34分）16．（7分）（2022春•埇桥区校级月考）如图当线圈以P为轴转动时，试推导其感应电动势最大值的表达式及其最大值．已知B为1.5T，AB为10cm，BC为4cm，角速度ω=120rad/s．考点：正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．版权所有专题：交流电专题．分析：当线圈以P为轴转动时产生正弦式电流，由Em=NBSω求出感应电动势的最大值．解答：解：感应电动势的最大值为：Em=BSω=1.5×0.1×0.04×120V=0.72V．答：其感应电动势的最大值的表达式为Em=BSω，最大值为0.72V．点评：本题是简单的交流发电机的原理，关键要掌握感应电动势的最大值公式Em=NBSω．　17．（8分）（2022春•神木县校级期中）如图所示，R1=12Ω，R2=4Ω，导线电阻r=1Ω，导线长L=1m，B=0.5T，导线以速度v=4m/s切割匀强磁场B，求R1，R2的功率分别是多少？考点：导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律．版权所有专题：电磁感应与电路结合．分析：注意右手定则判断的感应电流方向是电源内部电流方向，从电源的负极流向电源的正极，根据E=BLv可以求出感应电动势的大小．匀速运动时外力大小等于安培力大小，外力功率等于安培力的功率，据此可以求出R1R2的消耗的功率．解答：解：据E=BLv，得：E=0.5×1×4=2VR1和R2并联，则：R==Ω=3Ω据闭合电路欧姆定律，得：I==A=0.5A则：U1=E﹣Ir=2﹣0.5×1=1.5V-10-\n据P=得：P1==0.188W；P2==0.56W；答：R1的功率为0.188W，R2的功率为0.56W．点评：该题考查了电磁感应与电路、功能相结合的基础知识，对于这些基础知识，要加强理解和应用，平时练习不可忽视．　18．（9分）（2022春•埇桥区校级月考）有一个1000匝的线圈，在0.4秒内通过它的磁通量从0.02wb增加到0.09wb，求线圈中的感应电动势？如果线圈的电阻式10Ω，把一个电阻990Ω的电热器连接在它的两端，通过电热器的电流时多大？考点：感生电动势、动生电动势；闭合电路的欧姆定律．版权所有专题：电磁感应与电路结合．分析：根据法拉第电磁感应定律求解线圈中的感应电动势．由闭合电路欧姆定律求解通过电热器的电流．解答：解：已知n=1000，△t=0.4s，△Φ=0.09Wb﹣0.02Wb=0.07Wb，则根据法拉第电磁感应定律得感应电动势E==1000×V=175V由闭合电路欧姆定律得，通过电热器的电流I==A=0.175A答：线圈中的感应电动势为175V．通过电热器的电流为0.175A．点评：本题是电磁感应与电路知识的简单综合．当穿过线圈的磁通量均匀变化时，线圈中产生恒定电流，感应电流与感应电动势之间的关系遵守闭合电路欧姆定律．　19．（10分）（2022春•綦江县期末）一水电站输出电功率为20kW，输电电压是400V，电线的总阻是0.5Ω，输电线上的功率损失是多少？用户得到的电功率是多少？考点：远距离输电；电功、电功率．版权所有专题：交流电专题．-10-\n分析：根据P=UI求出输电线上的电流，结合求出输电线上损失的功率，结合损失的功率，根据能量守恒得出用户得到的功率．解答：解：根据P=UI得：I=，则输电线上损失的功率为：，则用户得到的电功率为：P用=P﹣P损=20000﹣1250W=18750W．答：输电线上损失的功率为1250W，用户得到的电功率为18750W．点评：解决本题的关键知道输送功率与输送电压、电流的关系，知道，以及知道输送电压和电压损失的区别．　-10-