精品解析：陕西省铜川市第一中学2024-2025学年高二下学期第一次月考物理试题

铜川市第一中学2024-2025学年度第二学期高二（2003级）第一次月考 物理试题 一、选择题(共11题，共50分。1至8题每题只有一个选项正确，每题4分，9至11题为多个选项正确。全选对得6分，选对但没选全得3分，有错选得0分) 1. 关于电磁感应现象的有关说法中，正确的是（　　） A. 只要穿过闭合电路中的磁通量不为零，闭合电路中就一定有感应电流产生 B. 穿过闭合电路中的磁通量减少，则电路中感应电流就减少 C. 穿过闭合电路中的磁通量越大，则闭合电路中的感应电动势越大 D. 穿过闭合电路中的磁通量变化越快，闭合电路中感应电动势越大 2. 如图所示，将带铁芯的线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，把线圈A放进螺线管B的里面，开关闭合瞬间电流计指针向右摆动，则开关闭合以后（　　） A. 将线圈A拔出过程中指针向右偏转 B. 滑片P快速向右移动指针向左偏转 C. 向线圈A中插入铁芯指针向左偏转 D. 再断开开关的瞬间指针不偏转 3. 如图甲所示的闭合圆线圈放在匀强磁场中，时磁感应强度垂直线圈平面向里，磁感应强度随时间变化的关系图像如图乙所示.则在0~2s内线圈中感应电流的方向为（ ） A. 逆时针 B. 先逆时针后顺时针 C. 顺时针 D. 先顺时针后逆时针 4. 如图所示，一正方形线圈的匝数为，边长为，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中。在时间内，磁感应强度的方向不变，大小由均匀地增大到。在此过程中，线圈中产生的感应电动势为（　　） A. B. C. D. 5. 闭合回路中的交变电流在1个周期内的i—t图像如图所示，其中图线的ab段和bc段均为正弦曲线的四分之一，则该交变电流的有效值为（　　） A. B. C. 1A D. 6. 单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积的磁通量随时间变化的规律如图所示（D点横坐标是 0.005 s），则（　　） A. 线圈中0时刻感应电动势为零 B. 线圈中D时刻感应电动势为零 C. 线圈中D时刻感应电动势最大 D. 线圈中0至D时间内平均感应电动势为0.2 V 7. 下列各图中，线圈中不能产生交变电流的有（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，竖直放置的足够长的U型金属框架中，定值电阻为R，其他电阻均可忽略，ef是一水平放置的电阻可忽略的导体棒，导体棒质量为m，棒的两端始终与ab、cd保持良好接触，且能沿框架无摩擦下滑，整个装置放在与框架平面垂直的匀强磁场中，当导体棒ef从静止下滑一段时间后闭合开关S，则S闭合后（　　） A. 导体棒ef的加速度一定大于g B. 导体棒ef的加速度可能小于g C. 导体棒ef机械能一定守恒 D. 导体棒ef机械能一定增大 9. 如图甲为LC振荡电路中电容器上极板电量q（q为正表示上极板带正电）随时间t在一个周期内的变化图像，如图乙为对应的LC振荡电路某时刻的状态，则（　　） A. 时刻线圈中自感电动势为零 B. 时间内回路内的电流为顺时针 C. 之间的某时刻与图乙状态相对应 D. 图乙中电容器极板间电场能逐渐减小 10. 如图所示，电源的电动势为E，内阻忽略不计。A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数较大的线圈，直流电阻不计。关于这个电路的说法中正确的是（       ） A. 闭合开关瞬间，A、B同时变亮 B. 闭合开关一会后，A灯、B灯一样亮 C. 开关由闭合至断开，在断开瞬间，电流自右向左通过A灯 D. 开关由闭合至断开，在断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭 11. 如图所示，理想变压器有两组副线圈，其中与标有“，”的灯泡相连，与标有“6V，12W”的灯泡相连，当理想变压器原线圈a、b两端所加交流电压的瞬时值表达式为时，两灯泡均能正常发光。已知原线圈匝数为匝，电流表为理想交流电表，导线的电阻可忽略不计，下列说法正确的是（　　） A. 副线圈的匝数为20匝 B. 副线圈的匝数为30匝 C. 电流表的示数为0.1A D. 通过灯泡的电流每秒钟方向改变100次 二、实验题（共8分，每空4分） 12. （1）为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，必须要选用的是_____ 。 A.有闭合铁芯的原副线圈 B.无铁芯的原副线圈 C.交流电源 D.直流电源 E.多用电表（交流电压挡） F.多用电表（交流电流挡） 用匝数匝和匝的变压器，实验测量数据如下表： 1.80 2.80 3.80 4.90 4.00 6.01 8.02 9.98 根据测量数据可判断连接电源的线圈是_________（填或）。 三、计算题（13题14分，14题12分，15题16分，共42分） 13. 如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t均匀变化。正方形硬质金属框abcd放置在磁场中，金属框平面与磁场方向垂直，电阻，边长。求 （1）在到时间内，金属框中的感应电动势E； （2）时，金属框ab边受到的安培力F的大小和方向； （3）在到时间内，金属框中电流的电功率P。 14. 如图为小型旋转电枢式交流发电机的原理图．其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n＝100匝，电阻r＝10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R＝90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t＝0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化．求： (1)交流发电机产生的电动势最大值； (2)电动势的瞬时值表达式； (3)电路中交流电压表的示数． 15. 如图所示，空间存在B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场，MN、PQ是水平放置的平行长直导轨，其间距L=0.2m，R=0.3Ω的电阻接在导轨一端，ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg、接入电路的电阻r=0.1Ω的导体棒，已知导体棒和导轨间的动摩擦因数为0.2。从零时刻开始，对ab棒施加一个大小为F=0.45N、方向水平向左的恒定拉力，使其从静止开始沿导轨滑动，过程中ab棒始终保持与导轨垂直且接触良好。（g=10m/s2） （1）分析导体棒的运动性质； （2）求导体棒所能达到的最大速度； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 铜川市第一中学2024-2025学年度第二学期高二（2003级）第一次月考 物理试题 一、选择题(共11题，共50分。1至8题每题只有一个选项正确，每题4分，9至11题为多个选项正确。全选对得6分，选对但没选全得3分，有错选得0分) 1. 关于电磁感应现象的有关说法中，正确的是（　　） A. 只要穿过闭合电路中的磁通量不为零，闭合电路中就一定有感应电流产生 B. 穿过闭合电路中的磁通量减少，则电路中感应电流就减少 C. 穿过闭合电路中的磁通量越大，则闭合电路中的感应电动势越大 D. 穿过闭合电路中的磁通量变化越快，闭合电路中感应电动势越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．穿过闭合电路的磁通量发生变化，才会产生感应电流，故A错误； B．磁通量减少的越来越慢，感应电流才会减少，故B错误； CD．磁通量的大小与电动势大小无关，磁通量变化快，感应电动势大，故C错误，D正确。 故选D。 2. 如图所示，将带铁芯的线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，把线圈A放进螺线管B的里面，开关闭合瞬间电流计指针向右摆动，则开关闭合以后（　　） A. 将线圈A拔出过程中指针向右偏转 B. 滑片P快速向右移动指针向左偏转 C. 向线圈A中插入铁芯指针向左偏转 D. 再断开开关的瞬间指针不偏转 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题知开关闭合瞬间，穿过线圈B的磁通量增加，电流计指针向右摆动。当开关闭合以后将线圈A拔出过程中，穿过线圈B的磁通量减少，则指针向左偏转，故A错误； B．当开关闭合以后，滑片P快速向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路中的电流变小，穿过线圈B的磁通量减少，则指针向左偏转，故B正确； C．当开关闭合以后，向线圈A中插入铁芯，穿过线圈B的磁通量增加，则指针向右偏转，故C错误； D．当开关闭合以后再断开开关的瞬间，穿过线圈B的磁通量减少，则指针向左偏转，故D错误。 故选B。 3. 如图甲所示的闭合圆线圈放在匀强磁场中，时磁感应强度垂直线圈平面向里，磁感应强度随时间变化的关系图像如图乙所示.则在0~2s内线圈中感应电流的方向为（ ） A. 逆时针 B. 先逆时针后顺时针 C. 顺时针 D. 先顺时针后逆时针 【答案】C 【解析】 【详解】将0~2s时间段划分为两段：0~1s内，线圈中磁场的磁感应强度为正，磁感应强度垂直线圈平面向里且磁通量减小，由“增反减同”可知，感应电流产生的磁场垂直线圈平面向里，根据安培定则，感应电流的方向为顺时针；1~2s内，线圈中磁场的磁感应强度为负，磁感应强度垂直线圈平面向外且磁通量增大，由“增反减同”可知，感应电流产生的磁场垂直线圈平面向里，根据安培定则，感应电流的方向仍为顺时针，故C正确，A、B、D错误； 故选C。 4. 如图所示，一正方形线圈的匝数为，边长为，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中。在时间内，磁感应强度的方向不变，大小由均匀地增大到。在此过程中，线圈中产生的感应电动势为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意，由法拉第电磁感应定律有 又有 ， 联立解得 故选B。 5. 闭合回路中的交变电流在1个周期内的i—t图像如图所示，其中图线的ab段和bc段均为正弦曲线的四分之一，则该交变电流的有效值为（　　） A. B. C. 1A D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据有效值的定义可知，令该交变电流的有效值为I，则有 解得 故选A。 6. 单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积的磁通量随时间变化的规律如图所示（D点横坐标是 0.005 s），则（　　） A. 线圈中0时刻感应电动势为零 B. 线圈中D时刻感应电动势为零 C. 线圈中D时刻感应电动势最大 D. 线圈中0至D时间内平均感应电动势为0.2 V 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图知t=0时刻图像切线斜率最大，则磁通量的变化率最大，则由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势最大，故A错误； BC．在D时刻切线斜率为零，磁通量的变化率为零，则感应电动势为零，故B正确，C错误； D．根据法拉第电磁感应定律得 故D错误。 故选B。 7. 下列各图中，线圈中不能产生交变电流的有（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】B．线圈转动过程始终平行于磁场，磁通量始终为零，不能产生交变电流，B正确； ACD．线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量变化，据交流电的产生原理可知，能产生交变电流，ACD错误。 故选B。 8. 如图所示，竖直放置的足够长的U型金属框架中，定值电阻为R，其他电阻均可忽略，ef是一水平放置的电阻可忽略的导体棒，导体棒质量为m，棒的两端始终与ab、cd保持良好接触，且能沿框架无摩擦下滑，整个装置放在与框架平面垂直的匀强磁场中，当导体棒ef从静止下滑一段时间后闭合开关S，则S闭合后（　　） A. 导体棒ef的加速度一定大于g B. 导体棒ef的加速度可能小于g C. 导体棒ef机械能一定守恒 D. 导体棒ef机械能一定增大 【答案】B 【解析】 【详解】AB．当ef从静止下滑一段时间后闭合S，ef将切割磁感线产生感应电流，受到竖直向上的安培力，若安培力大于2mg，则由牛顿第二定律得知，ef的加速度大小可能大于g；若安培力小于mg，则ef的加速度大小可能小于g；若安培力等于重力，则ef的加速度大小可能等于零，故A错误，B正确； CD．闭合S，ef将切割磁感线产生感应电流，则ef的机械能一部分转化为电能，机械能一定减少，故CD错误。 故选B。 9. 如图甲为LC振荡电路中电容器上极板电量q（q为正表示上极板带正电）随时间t在一个周期内的变化图像，如图乙为对应的LC振荡电路某时刻的状态，则（　　） A. 时刻线圈中自感电动势为零 B. 时间内回路内的电流为顺时针 C. 之间的某时刻与图乙状态相对应 D. 图乙中电容器极板间电场能逐渐减小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．t2时刻，上极板电量q为零，电流最大，电流变化率为零，此时自感电动势为零，故A正确； B．t1～t2时间内，上极板带正电，且正在减小，电容器正在放电，回路内的电流为逆时针，故B错误； C．t2～t3内，下极板带正电，且正在增加，所以电容器充电，则回路内的电流为逆时针，线圈内磁场方向向上，与图乙状态相对应，故C正确； D．图乙中电容器电荷量正在增加，所以极板间电场能正在增加，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，电源的电动势为E，内阻忽略不计。A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数较大的线圈，直流电阻不计。关于这个电路的说法中正确的是（       ） A. 闭合开关瞬间，A、B同时变亮 B. 闭合开关一会后，A灯、B灯一样亮 C. 开关由闭合至断开，在断开瞬间，电流自右向左通过A灯 D. 开关由闭合至断开，在断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．闭合开关瞬间，A灯立刻亮，通过线圈的电流增大，线圈产生自感电动势，根据楞次定律感应电动势要阻碍电流的增大，使得通过线圈的电流逐渐增大，所以B灯逐渐变亮，最后一样亮，故A错误，B正确； CD．开关由闭合到断开瞬间，B灯中原来的电流突然消失，线圈中电流减小，产生自感电动势阻碍电流减小，自感电流与B灯原来电流方向相同自右向左通过A灯，两灯电流大小一样都过一会熄灭，A不会闪亮一下再熄灭，故C正确，D错误。 故选 BC。 11. 如图所示，理想变压器有两组副线圈，其中与标有“，”的灯泡相连，与标有“6V，12W”的灯泡相连，当理想变压器原线圈a、b两端所加交流电压的瞬时值表达式为时，两灯泡均能正常发光。已知原线圈匝数为匝，电流表为理想交流电表，导线的电阻可忽略不计，下列说法正确的是（　　） A. 副线圈的匝数为20匝 B. 副线圈的匝数为30匝 C. 电流表的示数为0.1A D. 通过灯泡的电流每秒钟方向改变100次 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．原线圈电压的有效值为 由理想变压器的规律 其中，解得，故A错误，B正确； C．由能量守恒可得 解得，故C正确； D．由交流电压的瞬时值表达式可知 解得交变电流的频率为，而线圈转动一圈电流方向改变两次，则通过灯泡的电流每秒钟方向改变100次，故D正确。 故选BCD。 二、实验题（共8分，每空4分） 12. （1）为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，必须要选用的是_____ 。 A.有闭合铁芯的原副线圈 B.无铁芯的原副线圈 C.交流电源 D.直流电源 E.多用电表（交流电压挡） F.多用电表（交流电流挡） 用匝数匝和匝的变压器，实验测量数据如下表： 1.80 2.80 3.80 4.90 4.00 6.01 8.02 9.98 根据测量数据可判断连接电源的线圈是_________（填或）。 【答案】 ①. ACE ②. 【解析】 【详解】(1)变压器的原理是互感现象的应用.是原线圈磁场的变化引起副线圈感应电流的变化，如果原线圈中通的是直流电源.则副线圈中不会有感应电流产生.题意为探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系.需要测量电压，所以需要一个测电压的仪器，所以需要的器材有A、有闭合铁芯的原副线圈；C交流电源; E多用电表交流电压挡;故选ACE 根据题意.电压比与匝数比不相等.可知该变压器为非理想变压器，考虑到变压器有漏磁铁芯发热、导线发热等影响判断出U2为原线圈上电压大小，则判断出接电源的是. 【点睛】本题主要考查探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系，若是理想变压器则电压之比应该等于匝数之比，但实验数据表明电压之比不等于匝数之比，则说明此变压器有漏磁现象，根据电压之间的关系找到应该接电源． 三、计算题（13题14分，14题12分，15题16分，共42分） 13. 如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t均匀变化。正方形硬质金属框abcd放置在磁场中，金属框平面与磁场方向垂直，电阻，边长。求 （1）在到时间内，金属框中的感应电动势E； （2）时，金属框ab边受到的安培力F的大小和方向； （3）在到时间内，金属框中电流的电功率P。 【答案】（1）0.08V；（2）0.016N，方向垂直于ab向左；（3）0.064W 【解析】 【详解】（1）在到的时间内，磁感应强度的变化量，设穿过金属框的磁通量变化量为，有 ① 由于磁场均匀变化，金属框中产生的电动势是恒定的，有 ② 联立①②式，代入数据，解得 ③ （2）设金属框中的电流为I，由闭合电路欧姆定律，有 ④ 由图可知，时，磁感应强度为，金属框ab边受到的安培力 ⑤ 联立①②④⑤式，代入数据，解得 ⑥ 方向垂直于ab向左。⑦ （3）在到时间内，金属框中电流的电功率 ⑧ 联立①②④⑧式，代入数据，解得 ⑨ 14. 如图为小型旋转电枢式交流发电机的原理图．其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n＝100匝，电阻r＝10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R＝90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t＝0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化．求： (1)交流发电机产生的电动势最大值； (2)电动势的瞬时值表达式； (3)电路中交流电压表的示数． 【答案】(1)V或62.8V； (2)V或V； (3)V或39.8V 【解析】 【详解】(1)交流发电机产生电动势的最大值： 而、，解得： V (2)线圈转动的角速度： rad/s 由于从垂直中性面处开始计时，所以感应电动势瞬时值表达式为： V (3)电动势的有效值： V 由电路图可知，电路中交流电压表的示数即为外电阻R两端的电压，则有： V=39.8V 15. 如图所示，空间存在B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场，MN、PQ是水平放置的平行长直导轨，其间距L=0.2m，R=0.3Ω的电阻接在导轨一端，ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg、接入电路的电阻r=0.1Ω的导体棒，已知导体棒和导轨间的动摩擦因数为0.2。从零时刻开始，对ab棒施加一个大小为F=0.45N、方向水平向左的恒定拉力，使其从静止开始沿导轨滑动，过程中ab棒始终保持与导轨垂直且接触良好。（g=10m/s2） （1）分析导体棒的运动性质； （2）求导体棒所能达到的最大速度； 【答案】（1）做加速度减小的加速运动，最终做匀速运动 （2）10m/s 【解析】 【小问1详解】 导体棒切割磁感线运动，产生的感应电动势E=BLv 根据闭合电路的欧姆定律得 导体棒受到的安培力 对导体棒，由牛顿第二定律得F-μmg-F安=ma 解得 导体棒做加速运动，随速度v增大，导体棒的加速度减小，导体棒做加速度减小的加速运动，当导体棒所受合力为零时做匀速直线运动。 【小问2详解】 当导体棒所受合力为零时速度最大，即 代入数据解得vm=10m/s 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $