八一路高二下学期第二次月考
物理试题答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
C B D A D B B D BD ACD
11 12
BD AD
1．C【详解】ABC．感应电动势的方向即为感应电流的方向，当线圈在匀强磁场中转动产生交变电流时，线圈平面每经过中性面一次，感应电流和感应电动势方向都要改变一次，线圈转动一周，两次经过中性面，感应电流和感应电动势方向都要改变两次，AB错误C正确；
D．线圈通过中性面时，磁通量最大，磁通量变化率为零，D错误。
故选C。
2．B【详解】A．规定磁场向上为正方向，时间段，磁感应强度为负值，磁场方向向下，磁感应强度增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电流方向沿发光二极管向上，根据二极管的单向导电性可知，二极管发光，故A错误；
B．规定磁场向上为正方向，时间段，磁感应强度为负值，磁场方向向下，磁感应强度减小，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，感应电流方向沿发光二极管向下，根据二极管的单向导电性可知，二极管发光，故B正确；
C．时间段，磁感应强度没变，穿过线圈的磁通量没有发生变化，线圈回路中没有产生感应电流，则该时间段内两个二极管均不发光，故C错误；
D．结合上述可知，时间段，感应电流方向沿发光二极管向下，二极管发光，时间段，磁感应强度为正值，磁场方向向上，磁感应强度增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可判断，感应电流方向沿发光二极管向下，二极管发光，即时间段，感应电流方向相同，只有发光，故D错误。
故选B。
3．D【详解】AB．根据法拉第电磁感应定律
设线圈电阻为R，根据闭合电路的欧姆定律
根据安培力公式根据牛顿第二定律
联立解得根据加速度的表达式可知，线框向右全部进入磁场的过程，线框做加速度减小的减速运动；线框完全进入磁场后，穿过线框的磁通量不变，线框中感应电动势为零，感应电流为零，安培力为零，加速度为零，因此线框完全进入磁场到刚要离开磁场过程，线框做匀速运动；线框穿出磁场过程中，根据加速度的表达式可知，线框继续做加速度减小的减速运动，直到完全穿出磁场；此过程v-t图应为如右图所示
由于线框宽度只有磁场宽度的一半，所以线框整体在磁场中匀速运动的距离与出磁场的距离相等则根据
可知出磁场电流将越来越小，方向与进磁场时的电流方向相反
综上可以得出出磁场时间比在磁场中匀速运动时间更长，故AB错误；
CD．线框进入磁场过程中，水平向右由动量定理
联立得即
因此v-x图应该线性变化；完全进入磁场后，通过线框的磁通量为定值，所以没有安培力，线框做匀速直线运动；出磁场时同理可得线框v-x图应该也为线性变化，故C错误，D正确。故选D。
4．A【详解】A．图甲是微安表的表头，根据电磁阻尼原理可知，运输时把两个正、负接线柱用导线连接，可以减小电表指针摆动角度，故A正确；
B．图丙是铜盘靠惯性转动，手持磁铁靠近铜盘，由于电磁阻尼作用，铜盘转动变慢，故B错误；
C．图乙中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，这属于电磁驱动作用，根据楞次定律可知，且铝框比磁铁转得要慢，故C错误；
D．图丁是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，在金属中产生涡流，金属中产生大量热量，从而冶炼金属，故D错误。
故选A。
5．D【详解】A．根据图像可知，该电流的方向不变，可知，这是一种直流电，故A错误；
B．根据图像可知，电流的变化周期是0.02s，故B错误；
C．根据图像可知，电流的峰值为12A，故C错误；
D．由于波形为正弦式交流电的一半，令电流的有效值为I，则有解得故D正确。故选D。
6．B【详解】A．根据
代入数据有，故A错误；
B．当时，电容器放电，线圈中产生的自感电动势正在减小，故B正确；
C．当时，电容放电，LC电路中的电场能转化为磁场能，故C错误；
D．当时，电容放电完毕，电容器极板带电荷量为零，故D错误。
故选B。
7．B【详解】输出电压是由输入电压和匝数比决定的，由于输入电压和匝数比不变，所以变压器的输出电压也不变，所以、的示数都不变；当开关闭合时，负载电阻减小，所以副线圈的电流增大，原线圈的电流也增大。根据可知，副线圈电压不变，电流变大，则功率变大，所以输入功率也变大。B正确。故选B。
8．D【详解】A．金属棒刚开始运动时，根据右手定则可知棒中的电流方向为，故A错误；
B．ab运动后，由于安培力作用，速度会逐渐减小，同时cd棒将做加速运动，回路总电动势减小，电流减小，cd棒受到的安培力会减小，由于，可知，cd棒的加速度会减小，故B错误；
C．两金属棒组成的系统动量守恒
解得由于棒与棒质量之比为，且它们的材料和长度相同，故横截面积之比为，由
得电阻之比为，故棒与棒产生的热量之比为，根据两棒组成的系统能量守恒有
时间内棒产生的热量故C错误；
D．对棒列动量定理有又则在时间内，通过棒的电荷量故D正确。故选D。
9．BD【详解】A．圆环在进入磁场的过程中，回路中的磁通量不断增大，根据楞次定律可以判断，感应电流的方向始终沿逆时针方向，故A错误；
B．圆环在进入磁场的过程中，切割磁感线的有效长度先变长，后变短，所以导体圆环中的电流先增大后减小，故B正确；
C．当位移为时切割的有效长度最长，为
此时有感应电动势的最大值故C错误：
D．时，圆环刚好全部进入磁场中，磁通量不再变化，此时感应电流为0，所以不受安培力作用，故D正确。故选BD。
10．ACD【详解】A．闭合开关S的瞬间，线圈自感阻碍流过线圈的电流增大，和都立刻变亮，故A正确；
B．闭合开关S稳定后，线圈L的直流电阻可忽略不计，被短路，只有亮，故B错误；
CD．断开开关S的瞬间，立即熄灭，线圈与L1构成回路，亮起后熄灭，因线圈阻碍电流变化，则新回路的电流为逆时针，即线圈左端相当于电源正极，所以a点的电势比b点的电势低，故CD正确。
故选ACD。
11．BD【详解】AB．电阻两端的电压
所以两电阻两端的电压之比等于电流之比，由于电流比等于匝数反比，所以
故A错误，B正确；
C．电阻消耗的功率所以两电阻消耗的电功率之比
故C错误；
D．由表达式知ab两端电压有效值为220V，设副线圈电压为U2，则原线圈两端电压3U2，原线圈中电阻分压为，即解得 故D正确。故选BD。
12．AD【详解】A．若电压表示数为6V，则输入电压的有效值为
因此其最大值为，选项A正确；
B．若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则输出电压也增加到原来的2倍，电流表示数应增加到原来的2倍，选项B错误；
C．若输入电压不变，电阻的阻值增加到原来的2倍，则输出电流减小到原来的一半，输出功率减小到原来的一半，输入功率等于输出功率，也减小到原来的一半，选项C错误；
D．若保持电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输出电压也增大到原来的2倍，则由可知输出功率增加到原来的4倍，选项D正确。故选AD。
13．(1) 偏转 不偏转 (2)右 (3) 大于 等于
【详解】（1）[1]接好电路后，合上开关瞬间，线圈A中电流变化，通过线圈B的磁通量变化，线圈B的电路中产生感应电流，电流表指针偏转；
[2]合上开关，电路稳定后，通过线圈B的磁通量不变化，线圈B的电路中没有感应电流，电流表指针不偏转。
（2）如果合上开关后，将原线圈A迅速插入副线圈B时，通过线圈B的磁通量增加，灵敏电流计指针向右偏了一下，那么在原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，接入电路的电阻减小，A中的电流增加，通过B的磁通量增加，所以电流计指针将向右偏转。
（3）[1]根据法拉第电磁感应定律有
将滑动变阻器触头从最左端滑到最右端，当快速滑动时，在相同的情况下，越小，可知
[2]根据可知
14．(1)交流 (2)变暗 (3)D (4)AC
【详解】（1）变压器只能改变交流电压，则A线圈应连到学生电源的交流输出端上。
（2）将与灯泡相连的B线圈拆掉部分匝数，其余装置不变，次级电压减小，则继续实验，则灯泡变暗。
（3）若为理想变压器，则次级电压为
考虑实际变压器有漏磁和发热因素，则输出电压小于3V，可能为2.8V，故选D。
（4）导致实验误差的原因可能是变压器的铁芯漏磁或者变压器的铁芯产生涡流，故选AC。
15．(1)P→R→M (2) (3)
【详解】（1）根据右手定则，可知电阻R上的电流流向为P→R→M
（2）当金属棒的速度大小 时，设回路中的感应电动势为、感应电流为，根据法拉第电磁感应定律有
解得 根据闭合电路欧姆定律有
解得根据牛顿第二定律
联立解得
（3）设金属棒进入匀速运动状态时的速度大小为 vm，根据受力平衡有又化简得解得根据动能定理有又
故R上产生的焦耳热为
16．（1）100V，；（2），；（3）
【详解】由题意交流电的频率
角速度为
最大值
感应电动势的有效值线圈电阻为，外接电阻，根据闭合电路欧姆定律，则交流电压表的电压
而电流表的示数
（3）线圈由图示位置转过的过程中
这段时间内的平均值
17．(1) (2)
【详解】（1）设降压变压器原、副线圈的电流分别为、，电动机恰能正常工作，则解得
根据理想变压器的变流规律有解得
输电线路上损耗的电功率为解得
（2）根据理想变压器的变压规律有解得
升压变压器副线圈两端电压为解得
根据理想变压器的变压规律有解得
交流发电机产生的感应电动势的最大值为
代入数据解得电动势有效值
根据理想变压器的变流规律有其中解得
根据闭合电路欧姆定律有 解得
18．(1) (2)
【详解】（1）金属棒cd在圆弧轨道上下滑的过程中，由机械能守恒定律得在最低点，由牛顿第二定律得
联立求解得
（2）两棒发生碰撞时，由动量守恒和能量守恒可得
联立求解得，
金属棒cd在圆轨道上做往返运动后以等速率进入磁场，之后当两棒共速运动时cd棒的速度最大，在这个过程中，由动量守恒和能量守恒可得
ab棒产生的热量为八一路高二下学期第二次月考物理试题
一、单选题（每题3分，共24分）
1．关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流,下列说法中正确的是（ ）
A．线圈每转动一周,感应电流方向就改变一次
B．线圈平面每经过中性面一次,感应电流方向就改变一次,感应电动势方向不变
C．线圈平面每经过中性面一次,感应电流和感应电动势方向都要改变一次
D．线圈通过中性面时,磁通量为零
2．如图甲所示，有一螺线管，其绕线两端并联了发光二极管和。在螺线管中通以如图乙所示的变化的磁场（忽略自感现象），磁场向上为正方向，下列所描述的实验现象正确的是（ ）
A．时间段，二极管发光
B．时间段，二极管发光
C．时间段，总有一个二极管在发光
D．时间段可观察到和交替发光
3．如图所示，正方形导线框在光滑水平面上以某初速度进入有界匀强磁场，线框边长是磁场宽度的一半。线框穿过磁场的过程中，感应电流i随时间t的变化关系和速度v随位移x的变化关系图像，可能正确的是 （ ）
A． B．
C． D．
4．下列关于教材中四幅插图的说法正确的是（ ）
A．图甲是微安表的表头，运输时把两个正、负接线柱用导线连接，可以减小电表指针摆动角度
B．图丙是铜盘靠惯性转动，手持磁铁靠近铜盘，铜盘转动加快
C．图乙中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快
D．图丁是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热量，从而冶炼金属
5．智能LED调光灯采用脉宽调制（PWM）技术调节亮度，通过控制信号周期性地快速开关电路，改变电流占空比。某型号调光灯的输出电流波形如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．这是一种交流电 B．电流的变化周期是0.01s
C．电流的峰值为6A D．电流的有效值是6A
6．某个智能玩具的声响开关与LC电路中的电流有关，如图所示为玩具内的LC振荡电路部分。已知线圈自感系数，电容器电容，在电容器开始放电时（取），上极板带正电，下极板带负电，则（ ）
A．LC振荡电路的周期
B．当时，线圈中产生的自感电动势正在减小
C．当时，LC电路中的磁场能正转化为电场能
D．当时，电容器上极板带负电
7．如图所示，用一理想变压器给负载供电，变压器输入端的电压不变。开始时开关S是断开的，现将开关S闭合，则图中所有理想交流电表的示数以及输入功率的变化情况是（ ）
A．、的示数不变，的示数增大，的示数减小，增大
B．、的示数不变，、的示数增大，增大
C．的示数不变，、、的示数减小，减小
D．的示数不变，的示数增大，的示数减小，的示数增大，减小
8．如图甲所示，水平面内有两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨固定且间距为L。空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现将两根材料相同、横截面积不同、长度均为L的金属棒ab、cd分别静置在导轨上。现给ab棒一水平向右的初速度，其速度随时间变化的关系如图乙所示，两金属棒运动过程中，始终与导轨垂直且接触良好。已知ab棒的质量为m，电阻为R。导轨电阻可忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A．ab棒刚开始运动时，cd棒中的电流方向为
B．ab运动后，cd棒将做加速度逐渐增大的加速运动
C．在时间内，ab棒产生的热量为
D．在时间内，通过cd棒的电荷量为
二、多选题（每题4分，选不全的得2分，共16分）
9．如图所示，半径为R的四分之三闭合导体圆环，在外力作用下以速度v匀速进入右侧匀强磁场区域。磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，以圆环开始进入磁场为0时刻，在圆环进入磁场的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．导体圆环中的电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方向
B．导体圆环中的电流先增大后减小
C．圆环中感应电动势的最大值为
D．圆环在时不受到安培力的作用
10．如图所示，、为两个相同的灯泡，线圈L的直流电阻可忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S的瞬间，和都立刻变亮
B．闭合开关S稳定后，只有亮
C．断开开关S的瞬间，a点的电势比b点的电势高
D．断开开关S，亮起后熄灭，立即熄灭
11．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等。a、b端加一定交流电压后，则（ ）
A．两电阻两端的电压比
B．两电阻中的电流之比
C．两电阻消耗的电功率之比
D．电阻B两端的电压表的示数
12．如图，一理想变压器原副线圈匝数之比为4：1，原线圈两端接入一正弦式交流电源，副线圈电路中R为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表。下列结论正确的是（ ）
A．若电压表示数为6V，则输入电压的最大值为
B．若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的示数减小到原来的一半
C．若输入电压不变，电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍
D．若保持电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍
三、实验题（每空2分，共18分）
13．我们可以通过以下实验来探究“电磁感应现象”。
(1)接好电路后，合上开关瞬间，电流表指针 （选填“偏转”或“不偏转”）；合上开关，电路稳定后，电流表指针 （选填“偏转”或“不偏转”）；
(2)如果合上开关后，将原线圈A迅速插入副线圈B时，发现灵敏电流计指针向右偏了一下。那么在原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流计指针将向 偏（选填“右”或“左”）。
(3)A线圈插入B线圈后，闭合开关，将滑动变阻器触头从最左端滑到最右端，第一次快速滑动，第二次滑动较慢，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是 ；通过线圈导线横截面电荷量的大小关系是 。 （均填“大于”、“等于”或“小于”）
14．图甲为教学用的可拆变压器，A、B线圈均由材料和直径相同的导线绕制而成。
(1)为探究变压器原、副线圈两端电压与匝数的关系，在图乙中该同学把A线圈与学生电源连接，B线圈与灯泡连接。其中A线圈应连到学生电源的 （选填“直流”或“交流”）输出端上。
(2)将与灯泡相连的B线圈拆掉部分匝数，其余装置不变，继续实验，则灯泡 （选填“变亮”或“变暗”）。
(3)某次实验时，变压器原、副线圈的匝数分别为220和110，学生电源输出端电压的有效值为，则灯泡两端电压的有效值可能是__________。
A． B． C． D．
(4)导致实验误差的原因可能是__________。
A．变压器的铁芯漏磁
B．原线圈所加电压小
C．变压器的铁芯产生涡流
四、解答题
15．（12分）如图所示，MN、PQ是两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距 ，导轨所在平面与水平面的夹角 ，M、P间接有的电阻。范围足够大的匀强磁场垂直导轨所在平面向上，磁感应强度大小 。长度与导轨间距相等、质量的金属棒放在两导轨上，在大小为1.8N、方向平行于导轨向上的恒定拉力F作用下，从静止开始向上运动。已知金属棒与导轨始终垂直并保持良好接触，导轨与金属棒的电阻不计且导轨足够长，取重力加速度大小
(1)当金属棒向上运动的过程中，判断电阻R上的电流流向；
(2)当金属棒的速度大小 时，求金属棒的加速度大小a；
(3)金属棒向上的位移大小 前，金属棒已经进入匀速运动状态，求金属棒从开始运动到位移大小为 的过程中R上产生的焦耳热
16．（10分）如图所示，线圈abcd的面积是，共100匝，线圈电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以的转速匀速转动时，求：
（1）转动中感应电动势的最大值和有效值；
（2）电路中交流电压表和电流表的示数；
（3）线圈由图示位置转过的过程中，交变电动势的平均值。
17．（10分）小型交流发电机向较远处用户供电，发电机线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。已知线圈abcd的匝数，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度大小。输电导线的总电阻，降压变压器原、副线圈的匝数比为。用户区标有“220V 8.8kW”的电动机恰能正常工作，用户区及连接发电机线圈的输电导线电阻可以忽略，发电机线圈电阻不可忽略。求：
(1)输电线路上损耗的电功率；
(2)若升压变压器原、副线圈匝数比为，求发电机线圈电阻r。
18．（10分）如图所示，两根光滑平行导轨由半径为的四分之一绝缘圆弧部分与不计电阻的水平金属部分组成，圆弧部分与水平部分平滑连接并固定在水平地面上，导轨间距为，水平导轨部分存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。一质量为、电阻为的金属棒静置于水平导轨与圆轨道的连接处，另一质量为、电阻为的金属棒从圆弧最高处静止释放，下滑至水平轨道后与棒发生弹性正碰。若金属棒与金属棒始终垂直于金属导轨并接触良好，水平轨道足够长，重力加速度为，求：
(1)金属棒滑到轨道底部与棒碰撞前，导轨对金属棒的支持力；
(2)金属棒进入磁场后运动的最大速度及整个过程中棒产生的热量；
