重慶市天星橋中學(xué)2020-2021學(xué)年高二下學(xué)期第一次月考物理試題word版含解析

重慶天中2020—2021學(xué)年高二（下）第一次月考物理試題一、單選題（本大題共7小題，共28.0分）1.有關(guān)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的下列說法中正確的是A.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總跟原來的磁場(chǎng)方向相反B.穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)不一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流C.閉合線圈整個(gè)放在磁場(chǎng)中一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流D.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原來的磁通量的變化【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)楞次定律得知，當(dāng)原來磁場(chǎng)的磁能量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)跟原來的磁場(chǎng)方向相反，當(dāng)原來磁場(chǎng)的磁能量減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)跟原來的磁場(chǎng)方向相同，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件可知，當(dāng)穿過閉合電路的磁能量發(fā)生變化時(shí)，電路中能產(chǎn)生感應(yīng)電流，B錯(cuò)誤；C．當(dāng)閉合線框放在變化的磁場(chǎng)中，不一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流．如果線圈與磁場(chǎng)平行時(shí)，穿過線圈的磁通量不變，線圈中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)楞次定律得知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原來磁場(chǎng)磁通量的變化，D正確．故選D.【點(diǎn)睛】根據(jù)楞次定律分析感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向的關(guān)系．當(dāng)穿過閉合電路的磁能量發(fā)生變化時(shí)，電路中能產(chǎn)生感應(yīng)電流．閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)閉合電路中能產(chǎn)生感應(yīng)電流．2.如圖所示，兩個(gè)單匝線圈a、b的半徑分別為r和2r.圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的邊緣恰好與a線圈重合，則穿過a、b兩線圈的磁通量之比為()A.1∶1 B.1∶2 C.1∶4 D.4∶1【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)磁通量的定義，當(dāng)B垂直于S時(shí)，穿過線圈的磁通量為Ф=BS，其中S為有磁感線穿過區(qū)域的面積，所以圖中a、b兩線圈的磁通量相等，所以A正確；BCD錯(cuò)誤．【名師點(diǎn)睛】本題主要注意磁通量的計(jì)算公式中S的含義，它指的是有磁感線穿過區(qū)域的垂直面積．3.在平行于水平面的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方有兩個(gè)由相同金屬材料制成的正方形線框A、B，從同一高度由靜止開始同時(shí)釋放，磁感線始終與線框平面垂直，A線框有一個(gè)小缺口，B線框是閉合的．則下列判斷正確的是（）A.A、B在進(jìn)入磁場(chǎng)過程中均產(chǎn)生感應(yīng)電流B.A、B都做自由落體運(yùn)動(dòng)C.A線圈比B線圈先落地D.B的落地速度比A的大【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．A為斷開線圈，B為封閉的線圈，進(jìn)入磁場(chǎng)過程中，A線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，沒有電流，B中既產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，又產(chǎn)生感應(yīng)電流，A錯(cuò)誤；BC．A中沒有電流，不受安培力，僅受重力，做自由落體運(yùn)動(dòng)，剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，B中有感應(yīng)電流，受向上安培力，加速度a<g，做變加速運(yùn)動(dòng)，A線圈比B線圈先落地，B錯(cuò)誤，C正確；D．安培力對(duì)B做負(fù)功，所以B的落地速度比A的小，D錯(cuò)誤。故選C。4.豎直導(dǎo)線ab與水平面上放置的圓線圈隔有一小段距離，其中直導(dǎo)線固定，線圈可自由運(yùn)動(dòng)，當(dāng)同時(shí)通以如圖4所示方向的電流時(shí)（圓線圈內(nèi)電流從上向下看是逆時(shí)針方向電流），則從左向右看，線圈將（）A.不動(dòng)． B.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近導(dǎo)線．C.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)離開導(dǎo)線． D.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近導(dǎo)線．【答案】D【解析】【詳解】分析：根據(jù)安培定則判斷通電導(dǎo)線AB產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向，采用電流元法和特殊位置法分析圓環(huán)所受安培力，判斷圓環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況．解答：解：根據(jù)安培定則可知，通電導(dǎo)線AB在右側(cè)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．采用電流元法，將圓環(huán)分成前后兩半，根據(jù)左手定則可知，外側(cè)半圓受到的安培力向上，內(nèi)側(cè)受到的安培力向下，圓環(huán)將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)．再用特殊位置法：圓環(huán)轉(zhuǎn)過90°時(shí)，通電直導(dǎo)線AB對(duì)左半圓環(huán)產(chǎn)生吸引力，對(duì)右半圓環(huán)產(chǎn)生排斥力，由于吸引力大于排斥力，圓環(huán)靠近AB．則從左向右看，線圈將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近直導(dǎo)線AB．故D正確，A、B、C錯(cuò)誤．故選D．5.如圖所示，阻值為R的金屬棒從圖示位置ab分別以v1、v2的速度沿光滑導(dǎo)軌(電阻不計(jì))勻速滑到a′b′位置，若v1∶v2＝1∶2，則在這兩次過程中()A.回路電流I1∶I2＝1∶2B.產(chǎn)生的熱量Q1∶Q2＝1∶4C.通過任一截面的電荷量q1∶q2＝1∶2D.外力的功率P1∶P2＝1∶2【答案】A【解析】【分析】【詳解】A．回路中感應(yīng)電流為則有故A正確；B．產(chǎn)生的熱量為則有故B錯(cuò)誤；C．通過任一截面電荷量為即q與v無關(guān)，則有故C錯(cuò)誤；D．由于棒勻速運(yùn)動(dòng)，外力的功率等于電路中的熱功率，即則有故D錯(cuò)誤。故選A。6.如圖所示，兩個(gè)線圈套在同一個(gè)鐵芯上，線圈的繞向在圖中已經(jīng)標(biāo)出。左線圈連著平行導(dǎo)軌M和N，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，在導(dǎo)軌垂直方向上放著金屬棒ab，金屬棒處在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下列說法中正確的是（）A.當(dāng)金屬棒ab向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)，c點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn)B.當(dāng)金屬棒ab向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，d點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)C當(dāng)金屬棒ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)，c點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn)D.當(dāng)金屬棒ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，d點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)【答案】D【解析】【詳解】AB．當(dāng)金屬棒ab向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)電動(dòng)勢(shì)不變，左線圈電流恒定，右線圈中無電流，c點(diǎn)電勢(shì)等于d點(diǎn)，AB錯(cuò)誤；CD．當(dāng)金屬棒ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)右手定則，棒中的電流向下且增大，b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，左線圈的電流增大，右線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，右線圈下端是N極，電阻的電流向上，d點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)，C錯(cuò)誤，D正確。故選D。7.如圖所示，A、B、C是相同的白熾燈，L是自感系數(shù)很大、電阻很小的自感線圈，現(xiàn)將S閉合，下面說法正確的是()A.B、C燈同時(shí)亮，A燈后亮B.A、B、C燈同時(shí)亮，然后A燈逐漸變暗，最后熄滅C.A燈一直不亮，只有B燈和C燈亮D.A、B、C燈同時(shí)亮，并且亮暗沒有變化【答案】B【解析】【分析】【詳解】當(dāng)開關(guān)閉合的瞬間，因?yàn)榫€圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流，相當(dāng)于一個(gè)很大的電阻，阻礙電流通過，所以ABC三個(gè)燈同時(shí)亮，但穩(wěn)定后，線圈沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流，其電阻較小，則A燈被短路，A燈逐漸變暗，最后熄滅，所以ACD錯(cuò)誤；B正確；故選B。二、多選題（本大題共3小題，共15.0分）8.如圖所示，一傾斜的金屬框架上放有一根金屬棒，在沒有磁場(chǎng)時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)，從某時(shí)刻開始給框架區(qū)域內(nèi)加一個(gè)垂直框架平面向上的逐漸增強(qiáng)的磁場(chǎng)，則在后面的一段時(shí)間內(nèi)，關(guān)于棒的情況描述正確的是（??）A.金屬棒仍可處于靜止?fàn)顟B(tài)B.金屬棒沿斜面向下運(yùn)動(dòng)C.金屬棒受到的摩擦力先變小后變大D.金屬棒無感應(yīng)電流【答案】AC【解析】【詳解】ABD．金屬棒在沒有磁場(chǎng)時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)摩擦力方向向上，根據(jù)平衡條件加一個(gè)垂直框架平面向上均勻增強(qiáng)的磁場(chǎng)，穿過回路的磁通量均勻增大，回路中產(chǎn)生恒定的電流，金屬棒受到的安培力B增大，F(xiàn)增大，根據(jù)楞次定律可知安培力方向應(yīng)沿斜面向上，金屬棒不可能沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)安培力大于重力沿斜面向下的分力時(shí)，靜摩擦力沿斜面向下，當(dāng)安培力增大到時(shí)（為最大靜摩擦力），金屬棒開始運(yùn)動(dòng)，此前的一段時(shí)間內(nèi)，金屬棒仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，故A正確，BD錯(cuò)誤；C．開始時(shí)，金屬棒所受的靜摩擦力沿斜面向上，安培力增大時(shí)，根據(jù)平衡條件，靜摩擦力先變小，當(dāng)安培力大于重力沿斜面向下的分力時(shí)，靜摩擦力沿斜面向下，隨著安培力的增大，靜摩擦力增大，故C正確。故選AC。9.如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ和固定不動(dòng)的金屬棒MN，線圈L1、L2繞在同一個(gè)鐵芯上，PQ棒所在區(qū)域有垂直軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)PQ在外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN中有從M到N的電流，則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是（）A.向右加速運(yùn)動(dòng) B.向左加速運(yùn)動(dòng)C.向右減速運(yùn)動(dòng) D.向左減速運(yùn)動(dòng)【答案】BC【解析】【分析】【詳解】MN中有從M到N的電流，由楞次定律可知，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁場(chǎng)應(yīng)該是向上減小，或向下增加；再由右手定則可知PQ可能是向左加速運(yùn)動(dòng)或向右減速運(yùn)動(dòng)；故選BC10.如圖所示，在光滑水平面內(nèi)，虛線右側(cè)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，一正方形金屬線框質(zhì)量為m，電阻為R，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，從虛線處進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開始計(jì)時(shí)，在外力作用下，線框由靜止開始，以垂直于磁場(chǎng)變化的恒定加速度a進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，t1時(shí)刻線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)，規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流I的正方向，外力大小為F，線框中電功率的瞬時(shí)值為P，通過導(dǎo)體橫截面的電荷量為q，其中P-t和q-t圖像均為拋物線，則這些量隨時(shí)間變化的圖像正確的是（）A. B. C. D.【答案】CD【解析】【詳解】A．線框做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則有運(yùn)動(dòng)速度為產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為所以產(chǎn)生感應(yīng)電流I隨t為正比變化，故A錯(cuò)誤；B．對(duì)線框受力分析，由牛頓第二定律，則有解得F隨t的變化不從坐標(biāo)原點(diǎn)開始，故B錯(cuò)誤；C．由功率表達(dá)式P與t是二次函數(shù)，圖像為拋物線，故C正確；D．由電量表達(dá)式，則有q與t是二次函數(shù)，圖像為拋物線，故D正確；故選CD。三、實(shí)驗(yàn)題：（共11分）11.（1）在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)中：為了研究感應(yīng)電流的方向，圖中滑動(dòng)變阻器和電源的連線已經(jīng)畫出，請(qǐng)將圖中實(shí)物連成實(shí)驗(yàn)所需電路圖．_____________（2）連接好實(shí)驗(yàn)線路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)的指針向右偏，則在閉合開關(guān)后，把螺線管A插入螺線管B的過程中，電流表的指針將向_____________偏轉(zhuǎn)（填“向左”“向右”或“不”）；（3）閉合開關(guān)后，線圈A放在B中不動(dòng)，在滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)的過程中，電流表指針將向____________偏轉(zhuǎn)（填“向左”“向右”或“不”）；（4）閉合開關(guān)后，線圈A放在B中不動(dòng)，在突然斷開S時(shí)，B線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向與A線圈中的電流方向____________（填“相同”或“相反”或“無電流”）．【答案】①.如圖所示②.向右③.向左④.相同【解析】【分析】【詳解】(1)[1]探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)電路分兩部分，電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、B線圈（大線圈）組成閉合電路，電流表與A線圈（小線圈）組成另一個(gè)閉合電路，電路圖如圖所示：(2)[2]閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)的指針向右偏，由此可知，磁通量增大，則指針向右偏；當(dāng)閉合開關(guān)后，再把螺線管A插入螺線管B的過程中，導(dǎo)致線圈B的磁通量增大，則電流表的指針將向右偏；(3)[3]閉合開關(guān)后，線圈A放在B中不動(dòng)，在滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)的過程中，由圖可知，通過線圈A的電流減小，那么穿過線圈B的磁通量減小，則電流表指針將向左偏；(4)[4]在突然斷開S時(shí)，根據(jù)楞次定律：增反減同，則有B線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向與A線圈中的電流方向相同。四、計(jì)算題：（共46分）12.在如圖甲所示的電路中，螺線管匝數(shù)n=150匝，螺線管導(dǎo)線電阻r=1.0Ω，R1=4.0Ω，R2=5.0Ω，C=30μF。在一段時(shí)間內(nèi)，穿過螺線管的磁場(chǎng)的磁通量Φ按如圖乙所示的規(guī)律變化，螺線管內(nèi)的磁場(chǎng)B的方向向下為正方向。求：（1）閉合S，電路穩(wěn)定后，a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差Uab（2）電路穩(wěn)定后電阻R2的電功率P。（3）電路穩(wěn)定時(shí)某時(shí)刻斷開S，則流經(jīng)R2的電荷量?！敬鸢浮浚?）-27V；（2）45W；（3）4.5×10-4C【解析】【分析】【詳解】(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得根據(jù)楞次定律，b點(diǎn)為等效電源的正極，所以(2)電路穩(wěn)定后電阻R2的電功率解得(3)電路穩(wěn)定時(shí)，電容器的帶電量為斷開S后，電容器放電，所以流經(jīng)R2的電荷量為13.足夠長(zhǎng)的平行金屬軌道M、N，相距L=0.5m，且水平放置。M、N左端與半徑R=0.4m的光滑豎直半圓軌道相連，與軌道始終垂直且接觸良好的金屬棒b和c可在軌道上無摩擦地滑動(dòng)，兩金屬棒的質(zhì)量都為0.1kg接入電路的有效電阻都為1，軌道的電阻不計(jì)。平行水平金屬軌道M、N處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向上，光滑豎直半圓軌道在磁場(chǎng)外，如圖所示。若使b棒以初速度開始向左運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中b、c不相撞，g取，求：（1）c棒的最大速度；（2）若c棒達(dá)最大速度后沿半圓軌道上滑，金屬棒c到達(dá)軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大小?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）在磁場(chǎng)力作用下，b棒做減速運(yùn)動(dòng)，c棒做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩棒速度相等時(shí)，c棒達(dá)最大速度。取兩棒組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，因?yàn)閮筛羲艿陌才嗔Φ却?、反向，故系統(tǒng)動(dòng)量守恒。根據(jù)動(dòng)量守恒定律有解得c棒的最大速度為（2）設(shè)c棒沿半圓軌道滑到最高點(diǎn)時(shí)的速度為v′，從半圓軌道最低點(diǎn)上升到最高點(diǎn)的過程由機(jī)械能守恒可得mcv2－mcv′2＝mcg·2R解得v′＝3m/s在最高點(diǎn)，設(shè)軌道對(duì)c棒的彈力為F，由牛頓第二定律得mcg＋F＝mc解得F＝1.25N由牛頓第三定律得，在最高點(diǎn)c棒對(duì)軌道的壓力為1.25N，方向豎直向上。14.如圖甲所示，兩條相距L=1m的水平粗糙導(dǎo)軌左端接一定值電阻。T=0s時(shí)，一質(zhì)量m=1kg、阻值r=0.5的金屬桿，在水平外力的作用下由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，5s末到達(dá)MN，MN右側(cè)為一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，方向垂直紙面向內(nèi)。當(dāng)金屬桿到達(dá)MN后，保持外力的功率不變，金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)，8s末開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)。整個(gè)過程金屬桿的v-t圖象如圖乙所示。若導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，桿和導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，兩者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.