1、2012-2013学年福建晋江养正中学高二下学期第一次月考物理试卷与答案（带解析） 选择题 如图所示，分别是直流电动机、摇绳发电、磁电式仪表和电磁轨道炮示意图，其中 “因动而电 ”（即因运动而产生电磁感应）的有（ ）答案： B 试题分析：、磁电式仪表和电磁轨道炮利用的都是通电导线受磁场力的作用而运动，即在安培力作用下运动， ACD错误；摇绳发电是导线切割磁感线而产生电流，是电磁感应现象， B正确。 考点：本题考查的是电磁感应定律 点评：做本题的关键是对各个仪器的工作原理的熟悉 如图所示，在甲、乙、丙三图中，除导体棒 ab棒可动外，其余部分均固定不动，乙图中的电容器 C原来不带电 ,设导体棒、导
2、轨、和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计，图中装置均在水平面内，且都处于方向竖直向下的匀强磁场中，导轨足够长，今给导体棒 ab一个向右的初速度 v0，在甲、乙、丙三种情形下，导体棒 ab的最终运动状态是 ( ) A三种情形下，导体棒 ab最终均做匀速运动 B乙、丙中， ab棒最终将以相同速度做匀速运动；甲中， ab棒最终静止 C乙、丙中， ab棒最终将以不同的速度做匀速运动；甲中 ， ab棒最终静止 D三种情形下导体棒 ab最终均静止 答案： C 试题分析：乙图中 ab棒产生感应电动势对 C充电， C两板间电势差与感应电电动势相同时，没有电流做向右的匀速直线运动；甲图中导体棒在
3、初速度作用下，切割磁感线，产生电动势，出现安培力，阻碍其向前运动，其动能正转化为热能，最终会静止；而丙图虽在初速度作用下，但却受到向左的安培力，则杆向右减速运动，然而还要向左运动从而使金属杆切割磁感线产生电动势与电源的电动势相等时，且处于并联状态所以金属杆最终处于左的匀速直线运动由此得选项 C正确， ABD错误 故 选： C 考点：考查了共点力平衡条件极其应用 点评：乙图最后是感应电动势与电容器两板间电压相等，甲图过程中，动能转化为内能，最终静止；而丙图金属杆产生的电动势与电源的电动势相互抵消，使杆处于不受任何力，处于匀速直线运动 如图甲所示，在磁感应强度为 B的匀强磁场中有固定的金属框架 A
4、BC，已知 B ，导体棒 DE在框架上从 B点开始在外力作用下，沿垂直 DE方向以速度 v匀速向右平移，使导体棒和框架构成等腰三角形回路。设框架和导体棒材料相同，其单位长度的电阻均为 R，框架和导体棒均足够长，不计摩擦及接触电阻。关于回路中的 电流 I和电功率 P随时间 t变化的下列四个图像中可能正确的是图乙中的（ ） A B C D 答案： B 试题分析：运动时间为 t时，完成的位移为 x，则连入电路的导体的长度为：，连入电路的框架的长度为： 则电流与 t的关系式为： ，为一定值，故 正确， 错误 运动 x时的功率为：，则与 x成正比，故 错误 正确， 故选 B 考点：本题考查根据物理规律推
5、导式的能力 点评：由法拉第电磁感应定律列出电流与时间的表达式和功率与时间的表达式，找出相应的图象即可 如图所示，一有界匀强磁场，磁感应强度大小均为 B，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为 L，在磁场区域的左侧相距为 L处，有一边长为 L的正方形导体线框，总电阻为 R，且线框平面与磁场方向垂直。现使线框以速度 v匀速穿过磁场区域。若以初始位置为计时起点，规定电流逆时针方向时的电流和电动势方向为正， B垂直纸面向里时为正，则以下四个图象中对此过程描述不正确的是（ ） 答案： B 试题分析：当线框运动 L时，右边开始切割磁感线，产生 的电动势，电路中电流 ； 当向右再运动 L时，线框两边均切割
6、磁感线，由于磁场反向，故电动势 ，此时电流的方向反向，电流 ；当线圈再向右运动 L过程中，只有左侧切割磁感线，此时，电动势为 ，方向沿正方向，故 AC 正确；电路中功率 ，故 D正确；线圈在运动过程中， L-2L处时磁通量均匀增大，而 2L-3L过程中，由于内外磁通量相互抵消，故磁通量在 2.5L处应为零，故 B错误；本题选错误的，故选 B 考点：考查了电磁感应的应用 点评：电磁感应与图象结合的题目，应注意一些关键位置，找出转折点，可以采用排除法地行分析判断 如图所示为一种早期发电机原理示意图，该发电机 由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称在磁极绕转轴匀速
7、转动过程中，磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧运动 (O 是线圈中心 )，则磁铁从 O 到 Y运动过程，经过电流表的电流方向为（ ) A由 E经电流表流向 F B由 F经电流表流向 E C先由 E经电流表流向 F，再由 F经电流表流向 E D先由 F经电流表流向 E，再由 E经电流表流向 F 答案： A 试题分析：在磁极绕转轴从 O 到 Y 匀速转动，穿过线圈平面的磁通量向上减小，根据楞次定律可知线圈中产生逆时针方向的感应电流，电流由 E经 G流向 F，故 A正确， 考点：本题考查楞次定律的基本应用， 点评：首先明确原磁场方向及磁通量的变化，然后由楞次定律判断感应电流的磁场，再由安培定则即可判断
8、感应电流的方向 如图所示 ,要使金属环 C向线圈 A运动 ,导线 AB在光滑金属导轨上应 ( ) A向右作加速运动 B向左作加速运动 C向右作减速运动 D向左作匀速运动 答案： C 试题分析：要使金属环 C向线圈 A运动 ,则必须穿过 C的磁通量减小， A中的磁场减弱，即 A中的电流减小，故 AB导致磁通量增大， C导致磁通量减小， D导致磁通量不变，故选 C 考点：考查了导体切割磁感线以及楞次定律的应用 点评：关键是知道在什么情况下 C将向 A运动， 如图所示，竖直悬挂的金属棒 AB原来处于静止状态金属棒 CD棒竖直放置在水平磁场中， CD与 AB通过导线连接组成回路，由于 CD棒的运动，导
9、致AB棒向右摆动，则 CD棒的运动可能为 ( ) A水平向右平动 B水平向左平动 C垂直纸面向里平动 D垂直纸面向外平动 答案： D 试题分析： AB棒向右运动，是因为受到了磁场向右的安培力，故根据左手定则可得 AB中的电流方向从 B流向 A，故可判断 CD垂直纸面向外平动，故选 D 考点：考查了磁场对电流的作用以及导体切割磁感线运动 点评：做此类问题关键是通过逆向思考，判断分析问题 如图所示， MN、 PQ 是间距为 L 的光滑平行金属导轨，置于磁感强度为 B，方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中， M、 P间接有一阻值为 R的电阻一根与导轨接触良好、有效阻值为 R/2的金属导线 ab垂直导
10、轨放置，并在水平外力 F的作用下以速度 v向右匀速运动，不计导轨电阻，则 ( ) A通过电阻 R的电流方向为 P-R-M B ab两点间的电压为 BLv C a端电势比 b端高 D外力 F做的功等于电阻 R上发出的焦耳热 答案： C 试题分析：根据右手定则（或楞次定律）可知回路中的电流方向为逆时针的，故 A错误；感应电动势为： ，电阻 R两端的电压为路端电压为：，故 B 错误；金属导线 ab 相当于电源，电流方向是 b 到 a，所以可以认为 a是电源正极， b是电源的负极，所以 a端电势比 b端高，故 C正确根据功能关系知道外力 F做的功等于外界消耗的能量，根据能量守恒得外界消耗的能量转化成整
11、个电路产生的焦耳热金属导线 ab也有电阻也产生焦耳热，故 D错误 故选 C 考点：本题比较简单考查了电磁感应与电路的结合， 点评：解决这类问题的关键是正确分析外 电路的结构，然后根据有关电学知识求解 如图所示， A、 B、 C为三只相同的灯泡，额定电压均大于电源电动势，电源内阻不计， L是一个直流电阻不计、自感系数较大的电感器先将 K1、 K2合上，然后突然打开 K2已知在此后过程中各灯均无损坏，则以下说法中正确的是 ( ) A C灯亮度保持不变 B C灯闪亮一下后逐渐恢复到原来的亮度 C B灯的亮度不变 D B灯后来的功率是原来的一半 答案： B 试题分析 :K 1、 K2闭合时的状态： L
12、稳定后成为导线，所以 A被短路掉， B C两端电压为电源电压， 通过 L的电流为 E电压下灯泡工 作电流的 2倍。 K2断开时： L的电流成为通过 C的电流，即原电流的 2倍， C灯闪亮，但是稳定后 C两端的电压仍是 E，所以最终恢复原亮度。 B正确 此时 B和 A串联，分用电动势 E，于是 B的电压变成了 0.5E，假设灯丝内阻变化不明显。则根据 可知 B 功率大致变为原来的四分之一。 所以 CD 错。 故选 B， 考点：考查了自感现象 点评：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 如图所示，在水平面上有一固定的 U形金属框
13、架，框架上置一金属杆ab在垂直纸面方向有一匀强磁场，下面情况可能的是（ ） A若磁场方向垂直纸面向外，并且磁感应强度增大时，杆 ab将向右移动 B若磁场方向垂直纸面向外，并且磁感应强度减小时，杆 ab将向左移动 C若磁场方向垂直纸面向里，并且磁感应强度增大时，杆 ab将向右移动 D若磁场方向垂直纸面向里，并且磁感应强度减小时，杆 ab将向右移动 答案： D 试题分析：若磁场方向垂直纸面向外，并且磁感应强度增大时，根据楞次定律，ab中感应电流方向 ab ，由左手定则， ab受到的安培力向左，故杆 ab将向左移动故 A错误若磁场方向垂直纸面向外，并且磁感应强度减小时，根据楞次定律， ab中感应电流
14、方向 ba ，由左手定则， ab受到的安培力向右，杆 ab将向右移动故 B错误若磁场方向垂直纸面向里，并且磁感应强度增大时，根据楞次定律， ab中感应电流方向 ba ，由左手定则， ab受到的安培力向左，杆 ab将向左移动故 C错误若磁场方向垂直纸面向里，并且磁感应强度减小时，根据楞次定律， ab 中感应电流方向 ab ，左手定则， ab 受到的安培力向右，杆 ab将向右移动故 D正确 故选 D 考点：考查了导体切割磁感线运动 点评：也可以根据楞次定 律的表述：感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化来判断 以下说法正确的是：（ ） A磁感应强度越大 ,线圈的面积越大 ,穿过的磁通量也越大 B穿过线
15、圈的磁通量为零时，该处的磁感应强度不一定为零 C闭合线圈在磁场中做切割磁感线运动 ,电路中一定会产生感应电流 D感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化 答案： B 试题分析：在磁场中，如果线圈平面和磁场方向垂直，穿过线圈的磁通量最大，如果线圈平面和磁场方向平行，不管磁场多强，也不管线圈面积多大，穿过线圈的磁通量为零， A错误， B正确， 只有闭合回路一部分做切割 磁感线运动，电路中才会产生感应电流， C错误，感应电流的磁场总是阻碍穿过线圈磁通量的变化， D错误 故选 B 考点：考查了电磁感应规律的认识 点评：做本题的关键是对感应电流产生的条件和磁通量变化以及磁感应强度的正确理解 如图为日光灯的电
16、路图，以下说法正确的是：（ ） A日光灯的启动器是装在专用插座上的，当日光灯正常发光时，取下启动器，会影响灯管发光 B如果启动器丢失，作为应急措施，可以用一小段带绝缘外皮的导线启动日光灯 C日光灯正常发光后，灯管两端的电压为 220V D镇流器在启动器中两触片接触时，产生瞬时高电压 答案： B 试题分析：日光灯正常发光后，启动器不起作用了，不会影响灯管发光， A错误，如果启动器丢失，作为应急措施，可以用一小段带绝缘外皮的导线启动日光灯， B正确，镇流器仍起作用，它限制了日光灯电流不致太大，灯管二端电压是低于电源电压； C错误，当启动器断开瞬间镇流器产生高压， D错误 故选 B， 考点：考查了日
17、光灯工作原理 点评：关键是对日光灯各个器件的作用熟悉 由细弹簧围成的圆环中间插入一根条形磁铁 ,如图所示 .当用力向四周扩圆展环 ,使其面积增大时 ,从上向下看 ( ). A穿过圆环的磁通量减少 ,圆环中有逆时针方向的感应电流 B穿过圆环的磁通量增加 ,圆环中有顺时针方向的感应电流 C穿过圆环的磁通量增加 ,圆环中有逆时针方向的感应电流 D穿过圆环的磁通量不变 ,圆环中没有感应电流 答案： A 试题分析：题中磁感线在条形磁铁的内外形成闭合曲线，则磁铁外部的磁感线总数等于内部磁感线的总数，而且磁铁内外磁感线方向相反而磁铁外部的磁感线分布在无穷大空 间，所以图中线圈中磁铁内部的磁感线多于外部的磁感
18、线，由于方向相反，外部的磁感线要将内部的磁感线抵消一些，当弹簧面积增 大时，内部磁感线总数不变，而 抵消增多，剩余减小，则磁通量将减小所以当弹簧面积增大时，穿过电路的磁通量 减小加之条形磁铁内部的感应线是从 S极到 N 极，所以由楞次定律可知：圆 环中的感应电流方向逆时针方向（从上往下看），故 A正确； BCD错误； 故选： A 考点：考查了楞次定律的应用 点评：本题中穿过线圈的磁场方向有两种，磁感线出现抵消，要根据抵消后剩余的磁感线来比较磁通量的大小同时考查条形磁铁内部感应线是从 S极到 N极，且学会使用楞次定律：增反减同 1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子即
19、“磁单极子 ”.1982年美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验，仪器的主要部分是一个由超导体组成的线圈，超导体的电阻为零，一个微弱的电动势就可以在超导线圈中引起感应电流，而且这个电流将长期维持下去，并不减弱，他设想，如果一个只有 N 极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈，那么从上向下看，超导线圈上将出现（ ） A先是逆时针方向的感应电流，然后是顺时针方向的感应电流 B先是顺时针方向的感应电流，然后是逆时针方向的感应电流 C顺时 针方向持续流动的感应电流 D逆时针方向持续流动的感应电流 答案： D 试题分析： N 单极子向下靠近时，磁通量向下增加，当 N 单极子向下离开时，磁通量
20、向上且减小，产生的感应电流均为逆时针方向故选 D 考点：考查右手螺旋定则、楞次定律， 点评：磁单极子穿过超导线圈，导致线圈中的磁通量发生变化，根据磁通量变化情况，由楞次定律可判定感应电流的方向 粗细均习的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行。 现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图 100-1所示，则在移出过程中线框的一边 a、 b两点间电势差绝对值最大的是（ ）答案： B 试题分析：磁场中切割磁感线的边相当于电源，外电路由三个相同电阻串联形成， ACD中 a、 b两点间电势差为外电路中一个电阻两端电压为：B图中 a、 b
21、两点间电势差为路端电压为： ，所以a、 b两点间电势差绝对值最大的是 B图所示，故 ACD错误， B正确 考点：本题属于电磁感应与电路的结合， 点评：注意弄清电源和外电路的构造，明确 a、 b两点间的电势差是路端电压还是某一阻值电压 如图所示，有两根和水平方向成 角的光滑平行的金属轨道，上端 接有可变电阻 R，轨道足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为 B。一根质量为 m的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度 vm，则 ( ) A.如果 B增大 ,vm将变小 B. 如果 变大， vm将变小 C.如果 R变大， vm将变小 D.如果 m变大
22、， vm将变小 答案： A 试题分析：金属杆受重力、支持力、安培力，开始时重力沿斜面的分力大于安培力，所以金属杆做加速运动随着速度的增加，安培力在增大，所以金属杆加速度逐渐减小，当加速度减小到零，速度最大当加速度为零时，速度 最大有 ， , 如果 B增大， 将变小，故 A正确如果 变大， 将变大，故 B错误如果 R变大， 将变大，故 C错误如果 m变大， 将变大，故 D错误 故选 A 考点：考查了导体切割磁感线运动 点评：解决本题的关键知道金属杆做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度为零时，速度最大 计算题 如图所示，面积为 0.2m2的 100匝线圈 A处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面磁感强
23、度随时间变化的规律是 B=（ 6-0.2t） T，已知 R1=4， R2=6，电容 C=30F线圈 A的电阻不计求： （ 1）闭合 S后，通过 R2的电流强度大小和方向。 （ 2）闭合 S一段时间后再断开 S， S断开后通过 R2的电量是多少？ 答案：（ 1） （ 2） 试题分析： (1) T/s 1分 则 A线圈产生的感应电动势： V 2分 S闭合后，流过 R2的电流为干路电流，则 A 2分 方向由 1分 (2)S闭合稳定后，电容器 C两端的电压为 R2两端电压 U2， V 2分 所以 S断开后，流过 R2的电量 C 考点：考查了法拉第电磁感应定律的应用 点评：解决本题的关键掌握法拉第电磁感
24、应定律，以及楞次定律判断感应电流的方向，会根据闭合电路欧姆定律求电流 图中 MN 和 PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距 l为 0.40m，电阻不计。导轨所在平面与磁感应强度 B为 0.50T的匀强磁场垂直。质量 m为6.010-3kg、电阻为 1.0的金属杆 ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为 3.0的电阻 R1。当杆 ab达到稳定状态时以速率 v匀速下滑，整个电路消耗的电功率 P为 0.27W，重力加速度取10m/s2，试求速率 v和滑动变阻器接入电路部分的阻值 R2。答案： 试题分析：（ 1）匀速下滑时 2分 由功能关系 2分 解得 1分 （
25、 2） 则 1分 电动势 1分 总电阻 2分 2分 解得 考点： 点评：对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，重点是分析安培力；另一条是能量，分析能量如何转化是关键本题要抓住杆 ab达到稳定状态时速率 v匀速下滑时，电功率等于重力的功率 如图所示，足够长的光滑平行金属导轨 MN、 PQ固定在一个水平面上，两导轨间距 L=0.2m，在两导轨左端 M、 P间连接阻值 R=0.4 的电阻，导轨上停放一质量为 m=0.1 ，电阻 r=0.1 的金属杆 CD，导轨阻值可忽略不计，整个装置处于方向竖直方向上，磁感应 强度大小 B=0.5T的匀强磁场中，现用一大小为 0.5N 的恒力 F垂直金
26、属杆 CD沿水平方向拉杆，使之由静止开始向右运动 ,金属杆向右运动位移 x=1m后速度恰好达到最大，求： （ 1）整个运动过程中拉力 F的最大功率； （ 2）从开始运动到金属杆的速度达到最大的这段时间内通过电阻 R的电量。 答案：（ 1） （ 2） 试题分析：（ 1）当拉力等于安培力时 CD杆速度达到最大，此时 F的功率也最大，之后做 CD杆匀速运动 , , , 4分 解得： 2分 拉力 F的最大功率 2分 （ 2）从开始运动到金属杆的速度达到最大的这段时间内 平均电动势为： 2分 通过电阻 R的电量： 2分 所以： 考点：考查了导体切割磁感线运动 点评：解决本题的关键掌握闭合电路欧姆定律以及
27、切割产生的感应电动势 如图所示，倾角为 的足够长的光滑绝缘斜面上存在宽度均为 L的匀强磁场和匀强电场区域，磁场的下边界与电场的上边界相距为 3L，其中电场方向沿斜面向上，磁场方向垂直于斜面向下、磁感应强度的大小为 B。电荷量为 q的带正电小球（视为质点）通过长度为 L的绝缘轻杆与边长为 L、电阻为 R的正方形单匝线框相连，组成总质量为 m的 “ ”型装置，置于斜面上，线框下边与磁场的上边界重合。现将该装置由静止释放，当线框下边刚离开磁场时恰好做匀速运动；当小球运动到电场的下边界时刚好返回。已知 L=1m， B=0 8T，q=2 210-6C， R=0 1， m=0 8kg， =53， sin5
28、3=0 8， g取 10m/s2。求： 线框做匀速运动时的速度大小； 电场强度的大小； 正方形单匝线框中产生的总焦耳热 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试题分析：（ 1）解：设线框做匀速运动时的速度大小 V 则 3分 由平衡条件 2分 解得 1分 （ 2）从线框刚离开磁场区域到小球运动到电场下边界的过程 由动能定理 4分 解得： 2分 （ 3）经足够长的时间后，线框上边运动到磁场区域的下边界时速度恰为零，此后线框不再进入磁场，不再产生焦耳热。从开始运动到该状态，由能量守恒2分 解得： 考点：考查了法拉第电磁感应定律的应用 点评：当线框产生感应电流时，由安培力做功从而产生热量因安培力不恒定，所以运用动能定理求得产生的热量
