广东省北京师范大学珠海分校附属外国语学校2020-2021学年高二3月月考物理试题 Word版含答案

北师大珠海分校附属外国语学校
2020---2021学年第二学期 期末 考试高二A年级物理试卷
分数
一、单项选择题?(本大题10小题，每题3分，共30分．)
1．在物理学中，分子电流假说、法拉第电磁感应现象、电流磁效应分别由不同的物理学家提出或测定，他们依次是（　　）
A．牛顿、法拉第、伽利略 B．卡文迪许、法拉第、牛顿
C．安培、法拉第、奥斯特 D．牛顿、库仑、伽利略
2．如图所示，一正方形导线框处于范围足够大的匀强磁场中，下列四幅图中，线框的运动能产生感应电流的是（　　）
A．将正方形导线框绕竖直轴匀速转动
B．将正方形导线框绕水平轴匀速转动
C．将正方形导线框平行于磁场向左平移
D．将正方形导线框平行于磁场向上平移
3．如图所示，在水平面上有一个闭合的线圈，将一根条形磁铁从线圈的上方靠近线圈中，在磁铁靠近线圈的过程中，线圈中会产生感应电流，磁铁会受到线圈中电流的作用力，若从线圈上方俯视，关于感应电流和作用力的方向，以下判断正确的是（　　）
A．无论N极向下靠近还是S极向下靠近，磁铁都受到向下的引力
B．无论N极向下靠近还是S极向下靠近，磁铁都受到向上的斥力
C．若磁铁的N极向下靠近，线圈中产生顺时针方向的感应电流
D．若磁铁的S极向下靠近，线圈中产生逆时针方向的感应电流
4．如图所示，一边长为a的正方形线圈与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中，磁感应强度为B。在Δt时间内将线圈绕虚线（磁场边界）翻转，在此过程中线圈产生的感应电动势为（　　）
A．零 B． C． D．
5．如图所示，导体棒ab沿水平面内的光滑导线框向右做匀速运动，速度v=6.0m/s．线框宽度L=0.3m，处于垂直纸面向下的匀强磁场中，磁感应强度B=0.1T．则感应电动势E的大小为
A．0.18V B．0.20 V C．0.30V D．0.40V
6．如图甲所示，单匝线圈两端A、B与一理想电压表相连，线圈内有一垂直纸面向里的磁场，线圈中的磁通量变化规律如图乙所示．下列说法正确的是( )
A．0～0.1s内磁通量的变化量为0.15Wb B．电压表读数为V
C．B端比A端的电势高 D．电压表“＋”接线柱接A端
7．如图所示的电路中，P、Q为两相同的灯泡，L的电阻不计，则下列说法正确的是(　　)
A．S断开瞬间，P立即熄灭，Q过一会儿才熄灭 B．S接通瞬间，P、Q同时达到正常发光
C．S断开瞬间，通过P的电流从右向左 D．S断开瞬间，通过Q的电流与原来方向相反
8．如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一玻璃杯水．给线圈通入电流，一段时间后，一个容器中水温升高，则通入的电流与水温升高的是(　　)
A．恒定直流、小铁锅 B．恒定直流、玻璃杯
C．变化的电流、小铁锅 D．变化的电流、玻璃杯
9．如图所示，属于交流电的是( )
A． B．C． D．
10．一线圈在匀强磁场中匀速转动，在如图所示的位置时( )
A．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小
B．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大
C．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大
D．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小
二、多选题(本大题5小题，每题6分，共30分．)
11．如图，匀强磁场垂直于软导线回路平面，由于磁场发生变化，回路变为圆形．则该磁场(　　)
A．逐渐增强，方向向外 B．逐渐增强，方向向里
C．逐渐减弱，方向向外 D．逐渐减弱，方向向里
12．如下图所示，A、B两个线圈套在同一个铁芯上模仿法拉第发现电磁感应的实验，下列说法正确的是(　　)
A．S2断开状态下，突然闭合S1，电流表中有感应电流
B．S2闭合状态下，突然闭合S1，电流表中有感应电流
C．S1闭合状态下，突然闭合S2，电流表中有感应电流
D．S1、S2闭合状态下，滑片向左滑动过程中，有感应电流
13．如图甲所示，在虚线框所示的区域有竖直向上的匀强磁场，位于水平面内、面积为S的单匝金属线框放在磁场中，线框上开有一小口与磁场外阻值为R的小灯泡相连。若金属框的总电阻为，其他电阻不计，磁场随时间的变化情况如图乙所示。则
A．感应电流由a经小灯泡流向b B．线框cd边受到的安培力向左
C．感应电动势的大小为 D．a、b间电压的大小为
14．如图所示的几种情况中，金属导体中产生的感应电动势为Blv的是　　
A． B． C． D．
15．如图所示，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，a、b、c是三个相同的小灯泡，下列说法正确的是
A．开关S闭合时，b、c灯立即亮，a灯逐渐亮
B．开关S闭合，电路稳定后，b、c灯亮，a灯不亮
C．开关S断开时，b、c灯立即熄灭，a灯逐渐熄灭
D．开关S断开时，c灯立即熄灭，a、b灯逐渐熄灭
三、实验题(本大题1小题，每空2分，共10分．)
16．小雨同学用图甲的实验装置“研究电磁感应现象”。闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下。
（1）闭合开关稳定后，将滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，灵敏电流计的指针______________（填“向左偏转”、“向右偏转”或“不偏转”）；
（2）闭合开关稳定后，将线圈A从线圈B抽出的过程中，灵敏电流计的指针______________（填“向左偏转”、“向右偏转”或“不偏转”）；
（3）如图乙所示，R为光敏电阻，其阻值随着光照强度的加强而减小。金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧。当光照减弱时，从左向右看，金属环A中电流方向______________（填“顺时针”或“逆时针”），金属环A将向_______（填“左”或“右”）运动，并有______________（填“收缩”或“扩张”）的趋势。
四、计算题(本大题3小题，共40分．)
17．如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距L=0.5m，左端接一电阻R=0.80，磁感应强度B=0.50T的匀强磁场方向垂直导轨平面，导体棒ab垂直导轨放在导轨上，导轨电阻均可忽略不计，导体棒的电阻r=0.20，当ab棒以v=4.0m/s的速度水平向右滑动时，求：
（1）ab棒中感应电动势的大小；
（2）回路中感应电流的大小；
（3）ab棒两端的电压．
18．在如图甲所示的电路中，螺线管匝数匝，横截面积。螺线管导线电阻，，，。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度按如图乙所示的规律变化。求：
(1)螺线管中产生的感应电动势；
(2)闭合，电路中的电流稳定后，电阻的电功率；
(3)断开后，流经的电荷量。
19．如图所示，电阻为的正方形单匝线圈的边长为，边与匀强磁场边缘重合。磁场的宽度等于线圈的边长，磁感应强度大小为。在水平拉力作用下，线圈以的速度向右穿过磁场区域。求线圈在上述过程中：
(1)感应电动势的大小E；
(2)所受拉力的大小F；
(3)感应电流产生的热量Q。
北师大珠海分校附属外国语学校2020-2021学年第二学期3月月考高二年级物理A试卷
一、单选题
1．在物理学中，分子电流假说、法拉第电磁感应现象、电流磁效应分别由不同的物理学家提出或测定，他们依次是（　　）
A．牛顿、法拉第、伽利略
B．卡文迪许、法拉第、牛顿
C．安培、法拉第、奥斯特
D．牛顿、库仑、伽利略
【答案】C
【详解】
安培提出了分子电流假说，并很好地解释了一些磁现象；法拉第发现电磁感应现象，使人们对电与磁内在联系的认识更加完善；奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象间的某种联系。故ABD错误C正确。
故选C。
2．如图所示，一正方形导线框处于范围足够大的匀强磁场中，下列四幅图中，线框的运动能产生感应电流的是（　　）
A．将正方形导线框绕竖直轴匀速转动
B．将正方形导线框绕水平轴匀速转动
C．将正方形导线框平行于磁场向左平移
D．将正方形导线框平行于磁场向上平移
【答案】A
【详解】
A．将正方形线框绕竖直轴匀速转动时，通过线框的磁通量变化，所以线框中有感应电流；故A正确；
B．将正方形导线框绕水平轴匀速转动时，通过线框的磁通量不变，线框中没有感应电流，故B错误；
CD．无论将正方形导线框平行于磁场向左平移还是平行于磁场向上平移，通过线框的磁通量都不变，所以线框中不会有感应电流，故CD错误。
故选A。
3．如图所示，在水平面上有一个闭合的线圈，将一根条形磁铁从线圈的上方靠近线圈中，在磁铁靠近线圈的过程中，线圈中会产生感应电流，磁铁会受到线圈中电流的作用力，若从线圈上方俯视，关于感应电流和作用力的方向，以下判断正确的是（　　）
A．无论N极向下靠近还是S极向下靠近，磁铁都受到向下的引力
B．无论N极向下靠近还是S极向下靠近，磁铁都受到向上的斥力
C．若磁铁的N极向下靠近，线圈中产生顺时针方向的感应电流
D．若磁铁的S极向下靠近，线圈中产生逆时针方向的感应电流
【答案】B
【详解】
AB．根据安培定则判断可知，当极向下靠近时，线圈上端相当于极；当极向下靠近，线圈上端相当于极，与磁铁的极性总相反，则磁铁都受到向上的斥力，故A错误，B正确；
C．磁铁的极向下靠近，穿过线圈的磁通量增加，磁场方向向下，根据楞次定律，线圈中感应磁场方向向上，由安培定则可知，线圈中产生逆时针方向的感应电流，故C错误；
D．若磁铁的极向下靠近，穿过线圈的磁通量增加，磁场方向向上，根据楞次定律可知，感应磁场方向向下，由安培定则可知，线圈中产生顺时针的感应电流，故D错误。
故选B。
4．如图所示，一边长为a的正方形线圈与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中，磁感应强度为B。在Δt时间内将线圈绕虚线（磁场边界）翻转，在此过程中线圈产生的感应电动势为（　　）
A．零 B．
C． D．
【答案】C
【详解】
在Δt时间内将线圈绕虚线（磁场边界）翻转过程中，磁通量变化为
由法拉第电磁感应定律可知产生的感应电动势为
故选C。
5．如图所示，导体棒ab沿水平面内的光滑导线框向右做匀速运动，速度v=6.0m/s．线框宽度L=0.3m，处于垂直纸面向下的匀强磁场中，磁感应强度B=0.1T．则感应电动势E的大小为
A．0.18V B．0.20 V C．0.30V D．0.40V
【答案】A
【详解】
ab棒切割磁感线产生的感应电动势为：E=Blv=0.1×0.3×6.0V=0.18V，故选A．
6．如图甲所示，单匝线圈两端A、B与一理想电压表相连，线圈内有一垂直纸面向里的磁场，线圈中的磁通量变化规律如图乙所示．下列说法正确的是( )
A．0～0.1s内磁通量的变化量为0.15Wb
B．电压表读数为V
C．B端比A端的电势高
D．电压表“＋”接线柱接A端
【答案】D
【详解】
A.0～0.1s内磁通量的变化量为0.05Wb，故A错误
B.感应电动势，故B错误
C.根据楞次定律判断B端比A端的电势低，故C错误
D. B端比A端的电势低，电压表“＋”接线柱接A端，故D正确
故选D
7．如图所示的电路中，P、Q为两相同的灯泡，L的电阻不计，则下列说法正确的是(　　)
A．S断开瞬间，P立即熄灭，Q过一会儿才熄灭
B．S接通瞬间，P、Q同时达到正常发光
C．S断开瞬间，通过P的电流从右向左
D．S断开瞬间，通过Q的电流与原来方向相反
【答案】C
【详解】
A．S断开瞬间，由于线圈自感作用，阻碍原电流减小，相当于新的电源，通过Q、P形成回路，所以PQ均过一会熄灭，选项A错误．
CD．通过线圈的电流沿原方向，所以通过Q的电流与原来方向相同，通过P的电流与原来方向相反，从右向左，选项C正确，D错误．
B．S接通瞬间，P立即正常发光，由于线圈自感阻碍电流增大，Q缓慢变亮，选项B错误．
故选C。
8．如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一玻璃杯水．给线圈通入电流，一段时间后，一个容器中水温升高，则通入的电流与水温升高的是(　　)
A．恒定直流、小铁锅
B．恒定直流、玻璃杯
C．变化的电流、小铁锅
D．变化的电流、玻璃杯
【答案】C
【解析】
容器中水温升高，是电能转化成内能所致．因此只有变化的电流才能导致磁通量变化，且只有小铁锅处于变化的磁通量时，才能产生感应电动势，从而产生感应电流．导致电流发热．玻璃杯是绝缘体，不能产生感应电流．故C正确，ABD错误．
9．如图所示，属于交流电的是( )
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】
交流电是指电流的大小和方向均随时间做周期性变化的电流；由图可知，符合条件的只有C；故选C．
10．一线圈在匀强磁场中匀速转动，在如图所示的位置时( )
A．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小
B．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大
C．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大
D．穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小
【答案】C
【详解】
当线圈处于图中所示位置时，线框与磁场方向平行，磁通量为最小；该位置为感应电动势最大，根据法拉第电磁感应定律公式，磁通量的变化率最大，故C正确，A、B、D错误；
故选C．
二、多选题
11．如图，匀强磁场垂直于软导线回路平面，由于磁场发生变化，回路变为圆形．则该磁场(　　)
A．逐渐增强，方向向外
B．逐渐增强，方向向里
C．逐渐减弱，方向向外
D．逐渐减弱，方向向里
【答案】CD
【详解】
磁场发生变化，回路变为圆形，是由线圈受到的安培力的方向向外，导线围成的面积扩大，根据楞次定律的推广形式可得，导线内的磁通量一定正在减小，磁场在减弱，故CD正确，AB错误．故选CD．
考点：楞次定律
【点睛】
解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向，也可以使用楞次定律的推广的形式处理．
12．如下图所示，A、B两个线圈套在同一个铁芯上模仿法拉第发现电磁感应的实验，下列说法正确的是(　　)
A．S2断开状态下，突然闭合S1，电流表中有感应电流
B．S2闭合状态下，突然闭合S1，电流表中有感应电流
C．S1闭合状态下，突然闭合S2，电流表中有感应电流
D．S1、S2闭合状态下，滑片向左滑动过程中，有感应电流
【答案】BD
【解析】S2断开状态下，突然闭合S1，B线圈没有闭合，不会产生感应电流，故A错误；S2闭合状态下，突然闭合S1，B线圈中磁通量发生变化，故产生电磁感应，所以电流表中有感应电流，故B正确；S1闭合状态下，电路中电流稳定磁场稳定，B线圈中没有磁通量变化，此时再闭合S2，电流表中没有感应电流，故C错误；S1、S2闭合状态下，滑片向左滑动过程中，A中电流变小，B线圈中磁通量发生变小，所以B中有感应电流，故D正确。所以BD正确，AC错误。
13．如图甲所示，在虚线框所示的区域有竖直向上的匀强磁场，位于水平面内、面积为S的单匝金属线框放在磁场中，线框上开有一小口与磁场外阻值为R的小灯泡相连。若金属框的总电阻为，其他电阻不计，磁场随时间的变化情况如图乙所示。则
A．感应电流由a经小灯泡流向b
B．线框cd边受到的安培力向左
C．感应电动势的大小为
D．a、b间电压的大小为
【答案】AD
【解析】
【分析】
线圈平面垂直处于匀强磁场中，当磁感应强度随着时间均匀变化时，线圈中的磁通量发生变化，从而导致出现感应电动势，产生感应电流．由法拉第电磁感应定律可求出感应电动势大小．再由闭合电路的殴姆定律可求出电流大小，从而得出电阻R两端的电压，再由楞次定律判定感应电流方向，最后由左手定则来确定安培力的方向。
【详解】
由楞次定律可得：感应电流的方向为逆时针，所以通过R的电流方向为a→b，故A正确；根据左手定则可知，线框cd边受到的安培力方向向右，故B错误；穿过线圈的感应电动势为，故C错误； 由闭合电路殴姆定律可得，那么R两端的电压为：，故D正确。所以AD正确，BC错误。
【点睛】
由法拉第电磁感应定律求出感应电流的大小，而感应电流的方向则由楞次定律判定，及左手定则确定安培力的方向，同时穿过磁通量发生变化的线圈相当于电源，所以电源内部（线圈）电流方向是负极到正极。
14．如图所示的几种情况中，金属导体中产生的感应电动势为Blv的是　　
A． B．
C． D．
【答案】BCD
【详解】
由图甲所示可知，v与金属导体不垂直，感应电动势，A错误；由图乙所示可知，金属导体垂直切割磁感线，则，B正确；由图丙所示可知，金属导体水平部分不切割磁感线，只有竖直部分切割磁感线，感应电动势，C正确；由图丁所示可知，金属导体切割磁感线的有效长度为l，感应电动势，D正确．
【点睛】
根据公式分析答题，其中是有效的切割速度，是有效的切割长度．本题考查了求导体棒切割磁感线产生的感应电动势，记住并理解公式、知道公式的使用条件即可正确解题．
15．如图所示，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，a、b、c是三个相同的小灯泡，下列说法正确的是
A．开关S闭合时，b、c灯立即亮，a灯逐渐亮
B．开关S闭合，电路稳定后，b、c灯亮，a灯不亮
C．开关S断开时，b、c灯立即熄灭，a灯逐渐熄灭
D．开关S断开时，c灯立即熄灭，a、b灯逐渐熄灭
【答案】AD
【详解】
A．开关S闭合时，b、c灯立即亮，由于线圈中产生自感电动势阻碍电流的增加，使得a灯逐渐亮，选项A正确；
B．开关S闭合，电路稳定后，三灯都亮，选项B错误；
C D．开关S断开时，c灯立即熄灭，由于在L中产生自感电动势阻碍电流的减小，则电流将在L与a、b灯之间形成新的回路，使得a、b灯逐渐熄灭，选项D正确，C错误.
三、实验题
16．小雨同学用图甲的实验装置“研究电磁感应现象”。闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下。
（1）闭合开关稳定后，将滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，灵敏电流计的指针______________（填“向左偏转”、“向右偏转”或“不偏转”）；
（2）闭合开关稳定后，将线圈A从线圈B抽出的过程中，灵敏电流计的指针______________（填“向左偏转”、“向右偏转”或“不偏转”）；
（3）如图乙所示，R为光敏电阻，其阻值随着光照强度的加强而减小。金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧。当光照减弱时，从左向右看，金属环A中电流方向______________（填“顺时针”或“逆时针”），金属环A将向_______（填“左”或“右”）运动，并有______________（填“收缩”或“扩张”）的趋势。
【答案】向左偏转 向右偏转 顺时针 右 扩张
【详解】
(1)[1]如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，说明穿过线圈的磁通量增加，电流计指针向左偏，合上开关后，将滑动变阻器的滑片向右滑动时，电阻变小，流过线圈的电流变大，那么穿过线圈的磁通量增加，电流计指针将向左偏转。
(2)[2]将线圈A从线圈B抽出的过程中，穿过线圈的磁通量减少，电流计指针将向右偏转。
(3)[3]由图乙可知根据右手螺旋定则可判断螺线管磁场方向向右；当光照减弱时，光敏电阻的阻值增加，回路中电流减小，穿过金属环A的磁通量减小，根据楞次定律可知产生向右的感应磁场，再由右手螺旋定则可知从左向右看，金属环A中电流方向顺时针；
[4][5]因穿过A环的磁通量减小，据楞次定律，感应电流的磁场方向与原电流磁场方向相同，故相互吸引，则金属环A将向右运动，且金属环A有扩张趋势。
四、解答题
17．如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距L=0.5m，左端接一电阻R=0.80，磁感应强度B=0.50T的匀强磁场方向垂直导轨平面，导体棒ab垂直导轨放在导轨上，导轨电阻均可忽略不计，导体棒的电阻r=0.20，当ab棒以v=4.0m/s的速度水平向右滑动时，求：
（1）ab棒中感应电动势的大小；
（2）回路中感应电流的大小；
（3）ab棒两端的电压．
【答案】(1)1V (2)1A (3) 0.8V
【详解】
(1)ab棒切割磁感线，感应电动势为
(2)由闭合电路的欧姆定律得
(3)ab棒两端的电压为路端电压，为
18．在如图甲所示的电路中，螺线管匝数匝，横截面积。螺线管导线电阻，，，。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度按如图乙所示的规律变化。求：
(1)螺线管中产生的感应电动势；
(2)闭合，电路中的电流稳定后，电阻的电功率；
(3)断开后，流经的电荷量。
【答案】(1)1.2V；(2)；(3)
【详解】
(1)根据法拉第电磁感应定律有
代入数据解得
(2)根据闭合电路欧姆定律有
电阻的电功率
(3)断开后流经的电荷量即为闭合时电容器极板上所带的电荷量；闭合时，电容器两端的电压
流经的电荷量
19．如图所示，电阻为的正方形单匝线圈的边长为，边与匀强磁场边缘重合。磁场的宽度等于线圈的边长，磁感应强度大小为。在水平拉力作用下，线圈以的速度向右穿过磁场区域。求线圈在上述过程中：
(1)感应电动势的大小E；
(2)所受拉力的大小F；
(3)感应电流产生的热量Q。
【答案】(1)0.8V；(2)0.8N；(3)0.32J
【详解】
(1)由题意可知当线框切割磁感线是产生的电动势为
(2)因为线框匀速运动故所受拉力等于安培力，有
根据闭合电路欧姆定律有
结合(1)联立各式代入数据可得F=0.8N；
(3)线框穿过磁场所用的时间为
故线框穿越过程产生的热量为