2021-2022學年貴州省黔西南州金成實驗學校高二（下）4月物理試題（解析版）

1、 2021-2022學年貴州省黔西南州金成實驗學校高二（下）4月物理試題高二年級 物理科目一、單選題（每小題6分）1. 如圖所示，某品牌手機一經(jīng)面世，就受到世人追捧，除了領先世界的5G通信、信息安全以外，人們還可以體驗它無線充電的科技感。題圖為無線充電原理圖，由與充電底座相連的送電線圈和與手機電池相連的受電線圈構(gòu)成。當送電線圈通入周期性變化的電流時，就會在受電線圈中感應出電流，從而實現(xiàn)為手機充電。在充電過程中（）A. 送電線圈中產(chǎn)生均勻變化的磁場B. 送電線圈中產(chǎn)生穩(wěn)定不變的磁場C. 無線充電的原理是互感現(xiàn)象D. 手機電池是直流電源，所以受電線圈輸出的是恒定電流【答案】C【解析】【詳解】AB由

2、于送電線圈中通入周期性變化的電流時，根據(jù)麥克斯韋理論可知送電線圈中電流產(chǎn)生的磁場呈周期性變化故AB錯誤；C無線充電利用的是電磁感應原理，所以送電線圈和受電線圈通過互感現(xiàn)象實現(xiàn)能量傳遞。故C正確；D周期性變化的磁場會產(chǎn)生周期性變化的電場，輸出的不是恒定電流。故D錯誤。故選C。2. 兩根平行放置的長直絕緣導線M、N，通以同向等大的電流如圖在它們正中間放有一金屬圓環(huán)，則可以使圓環(huán)中產(chǎn)生順時針感應電流的是（ ）A. M向右移動B. N中電流增大C. 兩電流同時等量增大D. 兩電流同時反向【答案】B【解析】【詳解】A依據(jù)右手螺旋定則，長直絕緣導線M、N，在環(huán)中產(chǎn)生磁場相互疊加，導致穿過環(huán)的磁通量為零，當

3、M向右移動時，導致穿過環(huán)的磁通量向里，且大小增大，再由楞次定律，那么感應電流為逆時針，故A錯誤；B當增大N中的電流時，導致穿過環(huán)的磁通量向外，且大小增大，再由楞次定律，那么感應電流為順時針，故B正確；C當兩電流同時等量增大，依據(jù)右手螺旋定則，長直絕緣導線M、N，在環(huán)中產(chǎn)生磁場相互疊加，導致穿過環(huán)的磁通量仍為零，所以沒有電流產(chǎn)生，故C錯誤；D當兩電流同時反向，但由于大小不變，位置也不變，因此穿過環(huán)的磁通量仍為零，所以沒有電流產(chǎn)生，故D錯誤3. 如圖所示，a、b、c、d為四根相同的光滑銅棒, c、d固定在同一水平面上，a、b對稱地放在c、d棒上，它們接觸良好，O點為四根棒圍成的矩形的幾何中心，一條

4、形磁鐵沿豎直方向向O點落下，則ab可能發(fā)生的情況是( )A. 保持靜止B. 分別遠離O點C 分別向O點靠近D. 無法判斷【答案】C【解析】【詳解】當條形磁鐵插入導軌之間時，穿過導軌的磁通量增大，根據(jù)楞次定律判斷出導軌中產(chǎn)生感應電流，產(chǎn)生磁場將會阻礙磁通量增大，故兩棒向里靠近，減小穿過的面積，從而起到阻礙磁通量增大的作用因此不論條形磁鐵是S極還是N極，由于磁鐵的插入導軌之間時，則兩棒靠近.A.保持靜止與分析結(jié)果不相符；故A項不合題意.B.分別遠離O點與分析結(jié)果不相符；故B項不合題意.C.分別向O點靠近與分析結(jié)果相符；故C項符合題意.D.無法判斷與分析結(jié)果不相符；故D項不合題意.4. 如圖表示閉合

5、電路中的一部分導體ab在磁場中做切割磁感線運動的情景，分析各圖中感應電流的方向在導體中由ab的是（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【詳解】A.閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動時，應用右手定則判斷可得：A中電流由ab故選項A符合題意B.閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動時，應用右手定則判斷可得：B中電流由ba故選項B不符合題意C.閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動時，應用右手定則判斷可得：C中電流沿acba方向故選項C不符合題意C.閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動時，應用右手定則判斷可得：D中電流由ba故選項D不符合題意5. 圖甲是小型交流發(fā)電機的示意圖，兩磁極N、S間的

6、磁場可視為水平方向的勻強磁場，A為理想交流電流表線圈繞垂直于磁場的水平軸OO沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的圖象如圖乙所示已知發(fā)電機線圈電阻為10，外接一只阻值為90的電阻，不計電路的其它電阻，則（ ）A. 電流表示數(shù)為0.31AB. 線圈轉(zhuǎn)動的角速度為radsC. 0.01s時線圈平面與磁場方向平行D. 在線圈轉(zhuǎn)動一周過程中，外電阻發(fā)熱約為0.087J【答案】D【解析】【詳解】在交流電路中電流表的示數(shù)為有效值，電流表的示數(shù)，A錯誤；從圖像可知線圈轉(zhuǎn)動的周期為0.02s，則線圈轉(zhuǎn)動的角速度，B錯誤；0.01s時線圈的電壓為0，因此線圈在中性面處，C錯；線圈發(fā)熱應用電流的有效值進行

7、計算，則發(fā)熱量，D正確6. 如圖，表示一交流電的電流隨時間而變化的圖象，此交流電的有效值是( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【詳解】交流電的有效值的定義為讓交流與恒定電流分別通過大小相同的電阻，如果交流的一個周期內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量相等，而這個恒定電流是I、電壓是U，則把I、U叫做這個交流的有效值，則根據(jù)定義有 解得：A. 與結(jié)論不符，故A不符合題意B. 與結(jié)論不符，故B不符合題意C. 與結(jié)論不符，故C不符合題意D. 與結(jié)論相符，故D符合題意二、多選題（每小題6分，錯選不得分，漏選得3分）7. 如圖所示是研究自感現(xiàn)象的實驗電路，為兩個完全相同的燈泡，定值電阻的阻值為，線圈的自感系數(shù)很

8、大，直流電阻也為關于這個實驗，下列說法中正確的是A. 閉合瞬間，比先亮，電路穩(wěn)定后和一樣亮B. 閉合電路穩(wěn)定后再斷開，逐漸變暗，閃亮一下然后逐漸變暗C. 閉合電路穩(wěn)定后再斷開瞬間，燈中的電流方向從右向左D. 閉合電路穩(wěn)定后再斷開瞬間，點的電勢高于點的電勢【答案】ACD【解析】【詳解】A.閉合開關的瞬間，B燈立即正常發(fā)光，A燈所在電路上線圈產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的增大，電流只能逐漸增大，A燈逐漸變亮；穩(wěn)定后上下兩個并聯(lián)支路的電阻相同，則電流相同，兩燈亮度相同；故A正確.B閉合開關，待電路穩(wěn)定后斷開開關，L中產(chǎn)生自感電動勢，相當于電源，A、B兩燈串聯(lián)，同時逐漸變暗，因穩(wěn)定時兩支路的電流相同，斷電

9、時流過A的電流繼續(xù)流過B，則兩燈不會閃亮；故B錯誤.C.斷電自感時，線圈是新電源，阻礙電流減小，則電流繼續(xù)流過L，經(jīng)過B是從右向左；故C正確.D.新電源的電流從a點流出，在外電路由高電勢流向低電勢，則點的電勢高于點的電勢；故D正確.8. 如圖甲，為新能源電動汽車的無線充電原理圖，M為匝數(shù)n50匝、電阻r1.0受電線圈，N為送電線圈當送電線圈N接交變電流后，在受電線圈內(nèi)產(chǎn)生了與線圈平面垂直的磁場，其磁通量隨時間t變化的規(guī)律如圖乙下列說法正確的是A. 受電線圈產(chǎn)生的電動勢的有效值為B. 在t1時刻，受電線圈產(chǎn)生的電動勢為20VC. 在t1t2內(nèi)，通過受電線圈的電荷量為410-2CD. 在t1t2內(nèi)

10、，通過受電線圈的電荷量為210-2C【答案】AD【解析】【詳解】A.由圖乙可知，受電線圈的最大磁通量為，所以受電線圈產(chǎn)生的電動勢最大值為：，所以受電線圈產(chǎn)生的電動勢的有效值為，故A正確；B.由圖乙可知，時刻磁通量變化率為0，由法拉第電磁感應定律可知，此時受電線圈產(chǎn)生的電動勢為0V，故B錯誤；CD.由公式，代入數(shù)據(jù)解得：，故C錯誤，D正確9. 在下列各圖所示的情況中，閉合線框中能產(chǎn)生感應電流的是（）A. B. C. D. 【答案】CD【解析】【詳解】A線框與磁感線始終平行，磁通量始終等于零，不能產(chǎn)生感應電流，A錯誤；B線框在勻強磁場中運動，磁通量始終不變，不能產(chǎn)生感應電流，B錯誤；C線框轉(zhuǎn)動過程

11、中，磁通量變化，能產(chǎn)生感應電流，C正確；D線框遠離通電導線，磁通量減小，能產(chǎn)生感應電流，D正確。故選CD。三、實驗題（每個空2分）10. 甲、乙、丙是探究感應電流產(chǎn)生條件的實驗。（1）實驗丙，開關閉合或斷開瞬間，電流表中_電流通過；保持開關閉合，滑動變阻器的滑動觸頭不動，電流表中_電流通過；保持開關閉合，將鐵芯從中撥出時，電流表中_電流。（均選填“有”或“無”）（2）由以上三個實驗，可以得出閉合回路有感應電流產(chǎn)生的條件_。【答案】 . 有 . 無 . 有 . 穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化【解析】【詳解】（1）1只要穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，就會產(chǎn)生感應電流。開關閉合或斷開瞬間，通過閉合螺線

12、圈的磁通量會發(fā)生變化，電流表中有電流通過；2保持開關閉合，滑動變阻器的滑動觸頭不動，通過閉合螺線圈的磁通量沒有變化，電流表中無電流通過；3保持開關閉合，將鐵芯從中撥出時，通過閉合螺線圈的磁通量會發(fā)生變化，電流表中有電流通過。（2）4由以上三個實驗，可以得出閉合回路有感應電流產(chǎn)生的條件是穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化。11. 電表為指針在中央的靈敏電流表，如圖甲所示，把電表連接在直流電路中時出現(xiàn)的偏轉(zhuǎn)情況?，F(xiàn)把它與一個線圈串聯(lián)，將磁鐵從線圈上方插入或拔出，請完成下列填空。（1）圖（a）中靈敏電流計指針將向_偏轉(zhuǎn)（填“左”或“右”）（2）圖（b）中磁鐵下方的極性是_（填“極”或“極”）（3）圖（c）

13、中磁鐵的運動方向是_（填“向上”或“向下”）【答案】 . 右 . 極 . 向上【解析】【詳解】由圖甲可知，當電流由靈敏電流計的右接線柱流入時，靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)。（1）1由圖（a）可知，穿過螺線管原磁場向下，磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，感應電流的磁場向上，根據(jù)右手定則可知，電流從右接線柱流入，故指針向右偏轉(zhuǎn)；（2）2由圖（b）可知，電流由靈敏電流計的左側(cè)流入，根據(jù)右手定則可知，感應電流的磁場方向向下，條形磁體向下移動，穿過螺線管的磁通量變大，根據(jù)楞次定律可知，螺線管中原磁場方向向上，故磁鐵下方為極；（3）3由圖（c）可知，電流由靈敏電流計的左側(cè)流入，根據(jù)右手定則可知，感應電流的磁場方向

14、向下，穿過螺線管的原磁場向下，根據(jù)楞次定律可知，穿過螺線管的磁通量減少，故磁鐵向上運動。四、解答題12. 圖甲的調(diào)壓裝置可視為理想變壓器，負載電路中R55，兩電表為理想電流表和電壓表，變壓器原副線圈匝數(shù)比為n1n2=21，若原線圈接入如圖乙所示的正弦交變電壓。求：（1）此交流電壓的瞬時表達式；（2）電壓表的示數(shù)；（3）電流表的示數(shù)。【答案】（1）；（2）110V；（3）2A【解析】【分析】【詳解】（1）由交流電規(guī)律可知聯(lián)立代入圖中數(shù)據(jù)可得（2）根據(jù)理想變壓器特點有其中 解得U2=110V即電壓表讀數(shù)為110V；（3）根據(jù)歐姆定律 代入圖乙中數(shù)據(jù)得I=2A即電流表讀數(shù)為2A。13. 如圖所示，面

15、積為0.2 m2的100匝線圈處在勻強磁場中，磁場方向垂直于線圈平面，已知磁感應強度隨時間變化的規(guī)律為B(20.2t)T，定值電阻R16 ，線圈電阻R24 ，求：(1)磁通量的變化率和回路中的感應電動勢；(2)a、b兩點間電壓Uab；(3)2 s內(nèi)通過R1的電荷量q.【答案】(1)0.04 Wb/s4 V(2)2.4 V(3)0.8 C【解析】【詳解】(1)由B(20.2t)T可知磁通量變化率 由法拉第電磁感應定律可知回路中的感應電動勢為；(2)等效電路如圖所示a、b兩點間電壓Uab等于定值電阻R1兩端的電壓，則 (3)2 s內(nèi)的磁感應強度變化量為 通過R1的電荷量為14. 如圖所示，兩根足夠

16、長平行光滑金屬導軌MN、PQ固定在傾角=370的絕緣斜面上，頂部接有一阻值R=3的定值電阻，下端開口，軌道間距L=1m整個裝置處于磁感應強度B=2T的勻強磁場中，磁場方向垂直斜面向上質(zhì)量m=1kg的金屬棒ab置于導軌上，ab在導軌之間的電阻r=1，電路中其余電阻不計金屬棒ab由靜止釋放后沿導軌運動時始終垂直于導軌，且與導軌接觸良好不計空氣阻力影響已知sin370=0.6，cos370=0.8，取g=10m/s2(1)求金屬棒ab沿導軌向下運動的最大速度口vm；(2)求金屬棒ab沿導軌向下運動過程中，電阻R上的最大電功率PR；(3)若導軌MN、PQ粗糙，金屬棒ab與導軌間動摩擦因數(shù)=0.5，從金屬棒ab開始運動至達到速度2.0m/s過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱總共為1.5J，求金屬棒ab下滑的位移x【答案】(1) (2) (3) x=2.0m【解析】【分析】釋放金屬棒后，金屬棒受到重力、支持力、安培力三個力作用，由于棒的速度增大導致感應電流增大，從而阻礙導體運動的安培力也增大，所以加速度減?。?）只有當加速度減小為零時，棒的速度達到最大，寫出平衡式，結(jié)合感應電動勢、歐姆定律、安培力的式子，就能求出最大速度