2018-2019学年高二物理12月月考试题 (VI).doc

2018-2019学年高二物理12月月考试题 (VI)一、单选题（每题4分）1如图所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置，OO是它的对称轴，通电直导线AB与OO平行，且AB、OO所在平面与线圈平面垂直如要在线圈中形成方向为abcda的感应电流，可行的做法是( ) A AB中电流I逐渐增大 B AB中电流I先增大后减小C 导线AB正对OO靠近线圈 D 线圈绕OO轴逆时针转动90(俯视)2如图所示，矩形线框abcd的ad和bc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()A MN间无感应电动势B MN不产生电动势，所以MN间无电势差C MN间有电势差，所以电压表有读数D 因为无电流通过电压表，所以电压表无读数3如图，间距为L，电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端用一阻值为R的电阻连接，导轨上横跨一根质量为m，电阻也为R的金属棒ab，金属棒与导轨接触良好。整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。现金属棒在水平拉力F作用下以速度v0沿导轨向右匀速运动。下列说法正确的是A 金属棒ab上电流的方向是abB 电阻R两端的电压为BLv0C 金属棒ab克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热D 拉力F做的功等于电阻R和金属棒上产生的焦耳热4如图甲所示，一定值电阻R与一理想交流电流表串联，且通过电刷与匝数为N、面积为S、阻值为r的正方形线框相连接，正方形线框处在水平向右的磁感应强度大小为B的匀强磁场中，现使线框绕中心轴线OO以恒定的角速度转动从某时刻开始计时，线框中产生的感应电动势随时间的变化规律如图乙所示则()A 0t1时间内，穿过线框的磁通量的变化量大小为NBSB t1t2时间内流过定值电阻的电荷量为C t5时刻穿过线框的磁通量的变化率为NBSD t5时刻理想交流电流表的读数为5小宇为了研究自感现象，利用实验室提供的实验器材设计了如图所示的电路，其中甲、乙为两个完全相同的小灯泡，L为自感系数很大的线圈，且稳定时的电阻与电路中定值电阻R的阻值相同则下列说法正确的是()A 开关闭合的瞬间，甲、乙两灯同时变亮B 断开开关的瞬间，甲灯立即熄灭，乙灯过一会儿后熄灭C 闭合开关，当电路稳定时甲、乙两灯的亮度相同D 断开开关的瞬间，m点的电势高于n点的电势6如图所示，条形磁铁正上方放置一矩形线框，线框平面水平且与条形磁铁平行则线框由N极端匀速平移到S极端的过程中，线框中的感应电流的情况是()A 线框中始终无感应电流B 线框中始终有感应电流C 线框中开始有感应电流，当线框运动到磁铁中部时无感应电流，过中部后又有感应电流D 线框中开始无感应电流，当线框运动到磁铁中部时有感应电流，过中部后又无感应电流7如图所示，在光滑的水平面上，有一垂直向下的匀强磁场分布在宽为L的区域内，现有一个边长为 的正方形闭合线圈以速度垂直磁场边界滑过磁场后速度变为 ）那么（ ）A 完全进入磁场时线圈的速度大于/2B .完全进入磁场时线圈的速度等于/2C 完全进入磁场时线圈的速度小于/2D 以上情况AB均有可能，而C是不可能的8两条相互平行的光滑金属导轨，距离为L，电阻不计。导轨内有一与水平面垂直向里的匀强磁场，导轨左侧接电容器C，电阻R1和R2，如图所示。垂直导轨且与导轨接触良好的金属杆AB以一定的速度向右匀速运动，某时刻开始做匀减速运动至速度为零后反向匀加速运动。在金属杆变速运动的过程中，下列说法正确的是（ ）A R1中无电流通过B R1中电流一直从e流向aC R2中电流一直从a流向bD R2中电流先从b流向a，后从a流向b9如图所示，边长为L的菱形由两个等边三角形abd和bcd构成，在三角形abd内存在垂直纸面向外的磁感应强度为B的匀强磁场，在三角形bcd内存在垂直纸面向里的磁感应强度也为B的匀强磁场一个边长为L的等边三角形导线框efg在纸面内向右匀速穿过磁场，顶点e始终在直线ab上，底边gf始终与直线dc重合规定逆时针方向为电流的正方向，在导线框通过磁场的过程中，感应电流随位移变化的图象是（）A B C D 二、多选题（每题4分）10图示是研究性学习小组的同学设计的防止电梯坠落的应急安全装置,在电梯轿厢上安装上水久磁铁,电梯的井壁上铺设线圈,能在电梯突然坠落时减小对人员的伤害。关于该装置,下列说法正确的是A 当电梯突然坠落时,该安全装置可起到阻碍电梯下落的作用B 当电梯突然坠落时,该安全装置可使电梯停在空中C 当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时,闭合线圈A、B中电流方向相同D 当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时,闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落11如图所示，由一段外皮绝缘的导线扭成两个半径为R和r圆形平面形成的闭合回路，Rr，导线单位长度的电阻为，导线截面半径远小于R和r圆形区域内存在垂直平面向里、磁感应强度大小随时间按B=kt（k0，为常数）的规律变化的磁场，下列说法正确的是 A 小圆环中电流的方向为逆时针 B 大圆环中电流的方向为逆时针C.回路中感应电流大小为 D 回路中感应电流大小为12如图所示，一电子以初速沿与金属板平行的方向飞入两板间，在下列哪种情况下，电子将向M板偏转？（ ）A 开关K接通瞬间B 断开开关K瞬间C 接通K后，变阻器滑动触头向右迅速滑动D 接通K后，变阻器滑动触头向左迅速滑动13如图所示，竖直长导线通有恒定电流，一矩形线圈abcd可绕其竖直对称轴O1O2转动。当线圈绕轴以角速度沿逆时针（沿轴线从上往下看）方向匀速转动，从图示位置开始计时，下列说法正确的是（ ）A t=0时，线圈产生的感应电动势最大B 0时间内，线圈中感应电流方向为abcdaC t=时，线圈的磁通量为零，感应电动势也为零D 线圈每转动一周电流方向改变两次14如图所示电路中，A、B为两个相同灯泡，L为自感系数较大、电阻可忽略不计的电感线圈，C为电容较大的电容器，下列说法中正确的有( )A 接通开关S，A立即变亮，最后A、B一样亮B 接通开关S，B逐渐变亮，最后A、B一样亮C 断开开关S，A、B都立刻熄灭D 断开开关S，A立刻熄灭，B逐渐熄灭15一质量为m、电阻为R、边长为L的正方形导线框静止在光滑绝缘水平桌面上，桌面上直线PQ左侧有方向竖直向下的匀强磁场I，磁感应强度大小为B，PQ右侧有方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为2B，俯视图如图所示。现使线框以垂直PQ的初速度v向磁场运动，当线框的三分之一进入磁场时，线框速度为，在这个过程中，下列说法正确的是( )A 线框速度为 时，线框中感应电流方向为逆时针方向B 线框速度为时，线框的加速度大小为C 线框中产生的焦耳热为D 流过导线横截面的电荷量为三、解答题(共40分）16如图所示是一个交流发电机的示意图，线框处于匀强磁场中，已知，匀强磁场的磁感应强度，线圈的匝数，线圈的总电阻，外电路负载电阻，线圈以，电表是理想电表求（1）从图示位置开始经时感应电动势的瞬时值多大？（2）从图示位置开始经的这段时间通过R的电量？17如图所示，有一倾斜的光滑平行金属导轨，导轨平面与水平面的夹角为 ，导轨间距为L，接在两导轨间的电阻为R，在导轨的中间矩形区域内存在垂直斜面向上的匀强磁场， 磁感应强度大小为B，一直量为m、有效电阻为r的导体棒从距磁场上边缘d处释放，整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持与导轨垂直。不计导轨的电阻，重力加速度为g。(1)求导体棒刚进入磁场时的速度 ；(2)求导体棒通过磁场过程中，通过电阻R的电荷量q;(3)若导体棒刚离开磁场时的加速度为0，求异体棒通过磁场的过程中回路中产生的焦耳热Q。18如图所示PQ、MN为足够长的两平行金属导轨,它们之间连接一个阻值的电阻;导轨间距为一质量为,电阻,长约的均匀金属杆水平放置在导轨上,它与导轨的滑动摩擦因数,导轨平面的倾角为在垂直导轨平面方向有匀强磁场,磁感应强度为,今让金属杆AB由静止开始下滑从杆静止开始到杆AB恰好匀速运动的过程中经过杆的电量,求:(1)当AB下滑速度为时加速度的大小(2)AB下滑的最大速度(3)从静止开始到AB匀速运动过程R上产生的热量高二物理月考试题 1【答案】D【解析】【详解】OO为线框的对称轴，由图示可知，AB中电流产生的磁场穿过线圈的磁通量为零；A. AB中电流I逐渐增大，穿过线圈的磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生，故A错误；B. AB中电流I先增大后减小，穿过线圈的磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生，故B错误；C. 导线AB正对OO靠近线圈，穿过线圈的磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生，故C错误；D. 线圈绕OO轴逆时针转动90(俯视)穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流方向为abcda，故D正确；故选：D.2【答案】D【解析】【详解】MN切割磁感线，所以MN产生感应电动势，MN间有电势差，选项A、B错误；穿过线框的磁通量不变化，所以无感应电流，因此电压表无读数，选项C错误，选项D正确故选D.3【答案】D【解析】【详解】根据安培右手定则可知电流方向为从b到a，故A错误；感应电动势为：，电阻R两端的电压为：，故B错误；根据能量守恒可得，拉力F做的功等于电阻R和金属棒上产生的焦耳热，即金属棒ab克服安培力做的功等于电阻R和金属棒上产生的焦耳热，故D正确，C错误。所以D正确，ABC错误。4【答案】D【解析】【分析】本题考查了交变电流的产生，意在考查考生的理解能力【详解】A：由题图甲、乙可知，0时刻穿过线框的磁通量大小为BS，t1时刻穿过线框的磁通量大小为0，因此0t1时间内穿过线框的磁通量的变化量大小为BS。故A项错误。B：t1t2时间内磁通量的变化量大小为BS，则平均电动势，通过电阻R的电荷量。故B项错误。C：t5时刻线框中产生的感应电动势，由法拉第电磁感应定律可知： t5时刻穿过线框的磁通量的变化率。故C项错误。D：理想交流电流表的读数为交流电的有效值，则；任一时刻理想交流电流表的读数均为。故D项正确。【点睛】计算通过导体电荷量时用电流的平均值；计算电功、电功率使用有效值，交流电表的读数是有效值。5【答案】C【解析】【分析】本题考查了自感现象，意在考查考生的推理能力【详解】A：开关闭合的瞬间，由于线圈中自感电动势的阻碍，甲灯先亮，乙灯后亮。故A项错误。B：断开开关的瞬间，线圈中产生自感电动势，甲、乙两灯串联在一起构成闭合回路，两灯同时逐渐熄灭。故B项错误。C：闭合开关，当电路稳定后，自感作用消失，又由于稳定时线圈的电阻与电路中的定值电阻R的阻值相同，则稳定时通过甲、乙两灯的电流相等，两灯亮度相同。故C项正确。D：断开开关的瞬间，线圈中产生自感电动势，线圈中的电流方向与断开开关前相同，线圈的右端相当于电源的正极，与甲、乙两灯泡和定值电阻构成回路，n点的电势高于m点的电势。故D项错误。【点睛】自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，线圈中自感电动势的方向总是阻碍引起自感电动势的原电流的变化。6【答案】B【解析】【详解】对线框进入或穿出磁场过程，设初速度为，末速度为v由动量定理可知：，又电量，得，得速度变化量，由可知，进入和穿出磁场过程，磁通量的变化量相等，则进入和穿出磁场的两个过程通过导线框横截面积的电量相等，故由上式得知，进入过程导线框的速度变化量等于离开过程导线框的速度变化量。设完全进入磁场中时，线圈的速度大小为，则有，解得，B正确7【答案】B【解析】【详解】开始时，金属杆AB以一定的速度向右匀速运动，由感应电动势：E=BLv，电容器两端的带电量为，Q=CU=CBLv，由右手定则知，R2感应电流方向由a向b，故电容器的上极板带正电，开始做匀减速运动至速度为零的过程中，Q=CU=CBLv知，速度减小，极板带电量减小，有电流定义式：Iq/t可知，R1中有电流通过，方向由a流向e，R2中电流从a流向b，故A错误；反向匀加速运动过程中，由右手定则知，R2感应电流方向由b向a，电容器反向充电，流经R1电流方向由e流向a，故B正确，CD错误；故选B。【点睛】本题电磁感应中电路问题，基础是识别电路的结构本题难点是根据并联电路电流与电阻成反比确定两电阻电量的关系在高考中电路中含有电容器也是热点问题8【答案】A【解析】【详解】感应电动势，电流，三角形egf向右运动，根据右手定则，开始时ef切割磁感线，产生顺时针电流，大小设为，过程，en切割磁感线产生向下的电流，nf产生向上的电流，em产生向下电流，切割磁感线的有效长度为，随着三角形的运动在减小，感应电流减小，当运动时，电流为零，过程，继续移动根据等边三角形的几何关系，nf+em大于en，逐渐变大，电流变大，当efg与bcd重合时，eg边和ef切割磁感线，产生电流方向均为逆时针，大小变为，L-2L过程中，继续移动gm切割磁感线，产生感应电动势，L有=gm，逐渐减小，直至全部出磁场电流为零，A正确9【答案】B【解析】【分析】当线框在N极的正上方时，有磁感线穿过线框，当线框位于磁铁的正中央，磁通量为零，然后根据楞次定律判断感应电流的方向；【详解】当线框在N极的正上方时，有磁感线穿过线框，当线框位于磁铁的正中央，左半边线圈中磁感线斜向右上方穿过，右半边线圈磁感线斜向右向下穿过，方向相反，完全抵消，磁通量为零，过了磁铁的正中央后磁通量又不为0，所以磁通量先减小后变大；通过上面分析可知穿过线圈的磁通量先是向上的减少然后向下的增大，根据楞次定律可判断出线框中开始有感应电流，当线框运动到磁铁中部时磁通量等于0，但是磁通量仍然在变化，仍然有感应电流，过中部后还有感应电流，故选项B正确，选项ACD错误。【点睛】对于非匀强磁场磁通量不能计算，但可以比较，当线圈中有两种相反的磁感线穿过时，看抵消后剩余的磁感线来比较磁通量的大小。 二、多选题10【答案】AD【解析】【详解】若电梯突然坠落，将线圈闭合时，线圈内的磁感应强度发生变化，将在线圈中产生感应电流，感应电流会阻碍磁铁的相对运动，可起到应急避险作用。故A正确；感应电流会阻碍磁铁的相对运动，但不能阻止磁铁的运动，故B错误；当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈A中向上的磁场减弱，感应电流的方向从上向下看是逆时针方向，B中向上的磁场增强，感应电流的方向从上向下看是顺时针方向，可知A与B中感应电流方向相反。故C错误；结合A的分析可知，当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落。故D正确。故选AD。【点睛】本题考查了楞次定律的灵活应用，理解楞次定律的核心“阻碍”的意义；注意楞次定律也是能量转化与守恒的表现，要正确理解和应用11【答案】BD【解析】【分析】根据楞次定律来判定感应电流的方向，依据法拉第电磁感应定律，来确定感应电动势的大小，再求得整个回路的感应电动势，依据闭合电路欧姆定律，从而即可求解；【详解】A、根据穿过整个回路的磁通量增大，依据楞次定律，及Rr，则大圆环中电流的方向为逆时针，由于大圆环电动势大于小圆环的电动势，则导致小圆环中电流的方向为顺时针，故A错误，B正确；C、根据法拉第电磁感应定律，则有：，由闭合电路欧姆定律，那么回路中感应电流大小为，故C错误，D正确。【点睛】考查楞次定律与法拉第电磁感应定律的应用，理解整个回路的感应电动势大小的计算，应该是两环的感应电动势之差，并掌握闭合电路欧姆定律的内容。12【答案】AD【解析】【详解】开关K接通瞬间，穿过线圈的磁通量增加，由楞次定律知在上线圈中感应出上正下负的电动势，电子向M板偏振，A正确；断开开关K瞬间，穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律知在上线圈中感应出上负下正的电动势，电子向N板偏振，B错误；接通K后，变阻器滑动触头向右迅速滑动，电阻增大，电流减小，穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律知在上线圈中感应出上负下正的电动势，电子向N板偏振，C错误；接通K后，变阻器滑动触头向左迅速滑动，电阻减小，电流增大，穿过线圈的磁通量增加，由楞次定律知在上线圈中感应出上正下负的电动势，电子向M板偏振，D正确13【答案】BD【解析】【详解】通电导线在其周围产生磁场，在其左侧产生的磁场垂直于纸面向外，离导线越远，磁场越弱，在t=0时刻，ab边和cd边转动时，速度方向与磁场平行，故不切割磁感线不产生感应电动势，故A错误；在0时间内，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向为abcda，故B正确；t=时，线圈的磁通量为零，ab边和cd边转动时，磁通量的变化率不为零，故感应电动势不为零，故C错误；线圈每转动一周电流方向改变两次，故D正确；故选BD。【点睛】本题主要考查了通电导线在其周围产生磁场，线圈转动又会产生感应电动势，能用右手定则判断直导线周围的磁场方向，用楞次定律判断出电流方向。14【答案】ABD【解析】接通开关S，电容器C要通过A充电，因此A立刻亮，由于充电电流越来越小，当充电完毕后，相当于断路，而L对电流变化有阻碍作用，所以通过B的电流逐渐增大，故B逐渐变亮，当闭合足够长时间后，C中无电流，相当于断路，L相当于短路，因此A、B一样亮，故AB正确；当S闭合足够长时间后再断开，A立刻熄灭，而L产生自感电动势，且电容器也要对B放电，故B要逐渐熄灭，故C错误D正确【点睛】解决本题的关键知道电感器对电流的变化有阻碍作用，当电流增大时，会阻碍电流的增大，当电流减小时，会阻碍其减小，注意电容器也要放电15【答案】CD【解析】【详解】A：据右手定则可知，线框速度为时，线框右边切割产生的感应电流是顺时针，线框左边切割产生的感应电流也是顺时针，则线框中感应电流方向为顺时针方向。故A项错误。B：据法拉第电磁感应定律，线框速度为时，线框中感应电动势，线框中感应电流，安培力，线框的加速度。故B项错误。C：据功能关系，线框中产生的焦耳热，故C项正确。D：此过程中的平均感应电动势，平均感应电流，流过导线横截面的电荷量，此过程中磁通量的变化量，则。故D项正确。【点睛】感应电量，这个规律要能熟练推导并应用。 三、实验题未命名 四、解答题16【答案】（1）22.4V （2）31.4V （3）V （4）19.7J【解析】【分析】电压表显示的是有效值，根据电动势瞬时值表达式可求瞬时值，求电荷量应用平均值【详解】(1)角速度，故E电动势有效值电路中的电流电压表的示数(2)电动势瞬时值表达式，当时，(3)平均电动势 通过R的电荷量 (4)由功能关系式知：【点睛】本题考查了峰值与有效值的关系，瞬时值表达式，平均值的应用和功能关系，明确外力所做的功全部转化为热量17【答案】(1) (2) (3) 【解析】【详解】(1)导体棒从静止下滑距离d的过程中有： 解得：；(2)由法拉第电磁感应定律得： 解得：；(3)导体棒匀速离开磁场有： 由能量守恒定律有： 解得：18【答案】（1） （2） （3） 【解析】本题考查电磁感应中的单棒问题，涉及牛顿运动定律、收尾速度、感应电量、能量守恒等知识。（1）取AB杆为研究对象其受力分析，由牛顿第二定律可得：、 联立解得：当时，（2）由第（1）问可得，当时 ，代入数据得： （3）从静止开始到匀速运动过程中 联立解得：由能量守恒得又 联立解得，代入数据得：点睛：感应电量，这个规律要能熟练推导并应用。