2021-2022学年广西贺州第五高级中学高二（下）第一次月考物理试卷（含答案解析）

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2021-2022学年广西贺州第五高级中学高二（下）第一次月考物理试卷1.  世界上最早发现电磁感应定律的科学家是(    )A. 法拉第 B. 奥斯特 C. 麦克斯韦 D. 安培2.  闭合电路中感应电动势的大小与穿过这一闭合电路的(    )A. 磁感应强度的大小有关 B. 磁通量的大小有关
C. 磁通量的变化量有关 D. 磁通量的变化快慢有关3.  将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是(    )A. 感应电动势的大小与线圈的匝数无关
B. 穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大
C. 穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大
D. 感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同4.  关于感应电流，下列说法中正确的是(    )A. 只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一宏有感应电流
B. 只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流
C. 当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流
D. 若闭合电路的部分导体不做切割磁感线运动，闭合电路中一定没有感应电流5.  如图所示，有一正方形闭合线圈，在足够大的匀强磁场中运动．下列四个图中能产生感应电流的是(    )A.  B.  C.  D. 6.  如图所示，固定于绝缘水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿金属架以速度v向右匀速运动时，磁感应强度为，此时，MN到达的位置恰好使MDEN构成一个边长为L的正方形.为使MN棒中不产生感应电流，从开始，磁感应强度B随时间t变化的关系式正确的是(    )
A.  B.  C.  D. 7.  某线圈在匀强磁场中匀速转动，穿过它的磁通量随时间的变化规律如图所示，那么在图中(    )
 A. 时刻，穿过线圈磁通量的变化率最大 B. 时刻，穿过线圈的磁通量变化率为零
C. 时刻，线圈中的感应电动势达最大值 D. 时刻，线圈中的感应电动势达最大值8.  如图所示，内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水平桌面上，环内有一带负电小球，整个装置处于竖直向下的磁场中，当磁场突然减小时，小球将(    )A. 沿顺时针方向运动
B. 沿逆时针方向运动
C. 在原位置附近往复运动
D. 仍然保持静止状态9.  如图所示的电路中，L是自感系数足够大的线圈，它的电阻可忽略不计，P、Q是两个完全相同的灯泡，灯泡始终在正常工作范围内．则(    )A. S接通瞬间，P、Q同时亮
B. S接通瞬间，P先亮、Q后亮
C. S断开瞬间，P立即熄灭，Q过一会才熄灭
D. S断开瞬间，P、Q两灯立即熄灭
 10.  如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下．当磁铁向下运动时但未插入线圈内部(    )A. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引
B. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥
C. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引
D. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥
 
 11.  下列哪些措施是为了防止涡流的危害(    )A. 电磁炉所用的锅要用平厚底金属锅
B. 磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上
C. 变压器的铁芯不做成整块，而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成
D. 变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层12.  如图所示，金属杆ab静放在水平固定的“U”形金属框上，整个装置处于竖直向上的磁场中．当磁感应强度均匀增大时，杆ab总保持静止，则(    )
 A. 杆中感应电流方向是从b到a B. 杆中感应电流大小均匀增大
C. 金属杆所受安培力方向水平向左 D. 金属杆所受安培力大小保持不变13.  如图所示，导线ab和cd互相平行，则下列四种情况下导线中无电流的是(    )
 A. 开关S闭合或断开的瞬间 B. 开关S是闭合的，但滑动触头向左滑
C. 开关S是闭合的，但滑动触头向右滑 D. 开关S始终闭合，不滑动触头14.  如图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流，各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中表示正确的是(    )A.  B.  C.  D. 15.  如图，磁感应强度为B的匀强磁场有理想界面，用力将矩形线圈从磁场中匀速拉出。在其他条件不变的情况下，下列说法不正确的是(    )A. 线圈电阻越大时，拉力做功越多
B. 线圈边长越大时，拉力做功越多
C. 线圈边长越大时，拉力做功越多
D. 速度越大时，拉力做功越多16.  如图，金属环A用轻线悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧。若变阻器滑片P向左移动，则金属环A将向______填“左”或“右”运动，并有______填“收缩”或“扩张”趋势。
 17.  我们可以通过以下实验，来探究产生感应电流的条件．
接好电路，合上开关瞬间，电流表指针______填“偏转”或“不偏转”；
电路稳定后，电流表指针______填“偏转”或“不偏转”；迅速移动滑动变阻器的滑片，电流表指针______填“偏转”或“不偏转”；
根据以上实验可得：产生感应电流的条件______.
18.  如图所示，两条平行金属导轨ab、cd置于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，两导轨间的距离电阻，电阻为的金属杆MN沿两条导轨向右匀速滑动，速度，产生的感应电动势为
求磁场的磁感应强度B；
通电10秒该电阻产生的焦耳热．19.  如图所示，面积为的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面．已知磁感应强度随时间变化的规律如图，定值电阻，线圈电阻，求：
回路中的感应电动势大小；
回路中电流的大小和方向；
、b两点间的电势差．

答案和解析 1.【答案】A 【解析】解：世界上最早发现电磁感应定律的科学家是法拉第，奥斯特首先发现了电流的磁效应，麦克斯韦建立了完整的电磁场理论，预言了电磁波的存在，安培研究了磁场对电流的作用力，故A正确，BCD错误。
故选：A。
根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．
对于电磁学上的重大发现，比如电磁感应、电流的磁效应等等要加强记忆，不能搞混淆．
 2.【答案】D 【解析】解：根据法拉第电磁感应定律知，磁感应强度大、磁通量大、磁通量变化量大，感应电动势不一定大。磁通量变化快，即磁通量变化率大，则感应电动势大。感应电动势与磁通量的变化快慢有关。故D正确，ABC错误。
故选：D。
根据法拉第电磁感应定律判断感应电动势的大小与什么因素有关．
解决本题的关键知道感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，即与磁通量变化的快慢有关．
 3.【答案】C 【解析】解：由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势，即感应电动势与线圈匝数有关故A错误；同时可知，感应电动势与磁通量的变化率有关，磁通量变化越快，感应电动势越大，故C正确；
穿过线圈的磁通量大，但若所用的时间长，则电动势可能小，故B错误；
由楞次定律可知：感应电流的磁场方向总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故原磁通增加，感应电流的磁场与之反向，原磁通减小，感应电流的磁场与原磁场方向相同，即“增反减同”，故D错误；
故选：C。
解答本题应掌握感应电动势取决于磁通量的变化快慢，与磁通量的变化及磁通量无关．
感应电动势取决于穿过线圈的磁通量的变化快慢，在理解该定律时要注意区分磁通量、磁通量的变化量及磁通量变化率三者间区别及联第．
 4.【答案】C 【解析】解：A、只有当线圈闭合，且穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中才一定有感应电流，若线圈不闭合，则没有感应电流，故A错误。
B、当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中才有感应电流，故B错误。
C、当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流，故C正确。
D、若闭合电路的部分导体不做切割磁感线运动，如磁感应强度变化，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也会有感应电流，故D错误。
故选：C。
产生感应电流的条件是：闭合回路的磁通量发生变化，或闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流．
解决本题关键要准确把握产生感应电流的一般条件：闭合回路的磁通量发生变化，电路必须闭合．
 5.【答案】D 【解析】解：A、线框垂直于磁感线运动，虽然切割磁感线，但穿过的磁通量没有变化，因此也不会产生感应电流，故A错误；
B、线框平行于磁场感应线运动，穿过线框的磁通量没有变化，不会产生感应电流，故B错误；
C、线框绕轴转动，但线框平行于磁场感应线，穿过的磁通量没有变化，因此也不会产生感应电流，故C错误；
D、线框绕轴转动，导致磁通量发生变化，因此线框产生感应电流，故D正确；
故选：D。
本题考查了感应电流产生的条件：闭合回路中的磁通量发生变化．据此可正确解答本题．
本题考查感应电流产生的条件，首先要明确是哪一个线圈，然后根据磁通量的公式：找出变化的物理量，从而确定磁通量是否发生变化．
 6.【答案】A 【解析】解：由法拉第电磁感应定律：可知，要使MN棒中不产生感应电流，则通过闭合回路的磁通量保持不变，根据磁通量，则有：

解得：，故A正确、BCD错误。
故选：A。
只要通过闭合回路的磁通量不变，MN棒中不产生感应电流，可得t时刻回路的磁通量与回路的磁通量相等，由此关系列式求解磁感应强度与t的关系式。
本题主要是考查法拉第电磁感应定律及磁通量的定义，解决本题的关键要抓住通过闭合回路的磁通量不变时，不产生电磁感应现象，回路中无感应电流，掌握磁通量的计算公式。
 7.【答案】D 【解析】解：AB、时刻，磁通量最大，磁通量的变化率为零，时刻磁通量为零，磁通量的变化率最大。故AB错误。
C、时刻，磁通量最大，磁通量的变化率为零，则感应电动势为零。故C错误。
D、时刻磁通量为零，磁通量的变化率为最大，则感应电动势最大。故D正确。
故选：D。
感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，磁通量随时间的变化图线的斜率反映感应电动势的大小．
解决本题的关键知道感应电动势与磁通量变化率的关系，知道图线的斜率反映感应电动势的大小．
 8.【答案】B 【解析】解：磁感应强度竖直向下，B随时间减小，由楞次定律可知，变化的磁场产生的感生电场沿顺时针方向；
小球带负电，小球所受电场力沿逆时针方向，即沿逆时针方向加速运动；故B正确，ACD错误；
故选：B。
变化的磁场产生感生电场，由楞次定律判断出感生电场方向，然后判断带电小球受到的电场力方向，判断小球的运动性质，即可求解．
本题考查了楞次定律的应用，由楞次定律判断出感生电场的方向，是正确解题的前提与关键；根据感生电场方向判断出带电小球受力方向，即可正确解题．
 9.【答案】B 【解析】解：AB、灯P与电源串联，当电键S闭合时，灯P立即发光．通过线圈L的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律线圈产生的感应电动势阻碍电流的增大，电路的电流只能逐渐增大，Q逐渐亮起来．所以P比Q先亮．故A错误，B正确；
CD、由于线圈直流电阻忽略不计，当电流逐渐稳定时，两灯电流相等．稳定后当电键K断开后，由于自感，线圈中的电流只能慢慢减小，其相当于电源，与灯泡P、Q构成闭合回路放电，两灯都过一会儿熄灭，故CD错误；
故选：B
当电键S闭合时，通过线圈L的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律判断感应电动势的方向和作用，分析哪个灯先亮．断开瞬间也可以按照同样的思路分析．
对于自感现象，是特殊的电磁感应现象，应用楞次定律和法拉第电磁感应定律进行理解．
 10.【答案】B 【解析】解：由图可知，穿过线圈的磁场方向向下增大，由楞次定律可知感应电流的磁场应向上，则由右手螺旋定则可知电流方向与图示方向相同；
由“来拒去留”可知，磁铁靠近线圈，则线圈与磁铁相互排斥，故B正确；
故选：B。
先判断通过线圈的磁场方向及磁通量的变化，由楞次定律可判断电路中电流的方向及磁极间的相互作用．
在判断电磁感应中磁极间的相互作用时可以直接利用楞次定律的第二种表示：“来拒去留”直接判断，不必再由安培定则判断线圈中的磁场，再由磁极间的相互作用判断力的方向．
 11.【答案】CD 【解析】解：A、电磁炉是采用电磁感应原理，在金属锅上产生涡流，使锅体发热从而加热食物的，属于涡流的应用，故A不符合题意；
B、磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架，起到电磁阻尼作用，是为了利用电磁感应，故B不符合题意；
C、变压器的铁芯不做成整块，而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成，是为了减小变压器铁芯内产生的涡流，属于涡流的防止。故C符合题意；
D、变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层，是为了减小变压器铁芯内产生的涡流，属于涡流的防止。故D符合题意。
故选：CD。
明确涡流现象的应用和防止，电磁炉是采用电磁感应原理，利用涡流，使锅体发热；铝框做骨架，起到电磁阻尼作用，是为了利用电磁感应；变压器的铁芯不做成整块并且表面有不导电的氧化层是属于涡流的防止。
本题考查涡流的应用与防止，注意与电流的区别，牢记各种常见的涡流的防止与应用的例子即可顺利解答。
 12.【答案】C 【解析】解：A、当磁感应强度B均匀增大时，穿过回路的磁通量增大，根据楞次定律判断得到：回路中感应电流方向为顺时针方向俯视，则杆中的感应电流方向是从a到故A错误；
B、当磁感应强度B均匀增大时，穿过回路的磁通量均匀增大，磁通量的变化率不变，根据法拉第电磁感应定律得知，回路中产生的感应电动势不变，则感应电流大小保持不变．故B错误．
C、由左手定则判断可知，金属杆所受安培力水平向左．故C正确．
D、根据安培力，L、I不变，B均匀增大，得知金属杆受到的安培力逐渐增大．故D错误．
故选：
当磁感应强度B均匀增大时，根据楞次定律判断感应电流的方向．根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律结合分析感应电流大小如何变化．由左手定则判断金属棒所受的安培力方向．由安培力公式分析金属杆受到的安培力如何变化．
利用楞次定律可判断感应电流的方向，左手定则判断通电导体所受的安培力方向．要明确当穿过回路的磁通量均匀变化时，回路中产生的是恒定电流．
 13.【答案】D 【解析】解：ABC、如果导线中无电流产生，则说明通过上面的闭合线圈的磁通量没有发生变化，也就是说通过导线ab段的电流没有发生变化。显然，A、B、C三种情况的过程通过导线ab中的电流都发生变化，都能在cd导线中产生感应电流。
D、开关S始终闭合，不滑动触头，ab中电流不变，穿过上面回路的磁通量不变，cd中不产生感应电流，
本题选无电流的，故选：D。
产生感应电流的条件：闭合回路的磁通量发生变化。根据闭合电路欧姆定律分析ab中电流是否变化，分析cd所在回路的磁通量是否变化，再进行判断。
解决本题关键要准确把握产生感应电流的一般条件：闭合回路的磁通量发生变化，通过判断磁场的变化来分析。
 14.【答案】CD 【解析】解：A、当磁铁N极向下运动时，线圈的磁通量变大，由增反减同可知，则感应磁场与原磁场方向相反．再根据安培定则，可判定感应电流的方向：沿线圈盘旋而上．故A错误；
B、当磁铁S极向上运动时，线圈的磁通量变小，由增反减同可知，则感应磁场与原磁场方向相同．再根据安培定则，可判定感应电流的方向：沿线圈盘旋而上，故B错误；
C、当磁铁S极向下运动时，线圈的磁通量变大，由增反减同可知，则感应磁场与原磁场方向相反．再根据安培定则，可判定感应电流的方向：沿线圈盘旋而下．故C正确；
D、当磁铁N极向上运动时，线圈的磁通量变小，由增反减同可知，则感应磁场与原磁场方向相同．再根据安培定则，可判定感应电流的方向：沿线圈盘旋而下，故D正确；
故选：CD
当磁铁的运动，导致线圈的磁通量变化，从而产生感应电流，感应磁场去阻碍线圈的磁通量的变化．
可从运动角度去分析：来拒去留．当N极靠近时，则线圈上端相当于N极去抗拒，从而确定感应电流方向．
 15.【答案】A 【解析】解：将矩形线圈从有边界的磁场中匀速拉出过程，线圈中产生的感应电动势为：；
感应电流为：
线圈所受的安培力为：
联立得：
因线圈匀速运动，则拉力为：
拉力做功为：
则知，速度越大，边长越大，边长越大，拉力做功都越多，而线圈电阻越大，拉力做功越小，故A不正确、BCD正确。
本题选不正确的，故选：A。
根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律推导出安培力与速度的表达式，即可根据平衡条件得到拉力与速度的关系式，根据功的计算公式求解拉力做的功即可进行分析。
线圈在磁场中受到的安培力与运动速度关系的推导是解决本题的关键。通过本题让学生掌握去寻找要求的量与已知量的关系，其他不变的量均可去除。
 16.【答案】左  收缩 【解析】解：变阻器滑片P向左移动，电阻变小，电流变大，据楞次定律，感应电流的磁场方向与原电流磁场方向相反，故相互排斥，则金属环A将向左运动，因磁通量增大，金属环A有收缩趋势。
故答案为：左；收缩。
由滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化，由欧姆定律可知电路中电流的变化，即可得出磁场的变化及穿着线圈的磁通量的变化，则由楞次定律可得出线圈中磁场的方向，从而得出线圈的运动及形状的变化。
楞次定律可简单地记为：“增反减同”、“来拒去留”；楞次定律的应用一定注意不要只想着判断电流方向，应练习用楞次定律去判断导体的运动及形状的变化。
 17.【答案】偏转  不偏转  偏转  闭合回路磁通量发生变化 【解析】解：接好电路，合上开关瞬间，穿过线圈B的磁通量增加，电流表指针偏转；
电路稳定后，穿过线圈B的磁通量不变，电流表指针不偏转；迅速移动滑动变阻器的滑片，穿过线圈B的磁通量变化，电流表指针偏转；
由实验现象可知，产生感应电流的条件闭合回路磁通量发生变化．
故答案为：偏转；不偏转；偏转；闭合回路磁通量发生变化．
根据感应电流产生的条件与实验步骤分析答题．
本题考查了实验现象分析，知道感应电流产生的条件、根据实验步骤即可正确解题．
 18.【答案】解：感应电动势：，得
磁感应强度：；
电路中电流：
通电10秒该电阻产生的焦耳热
答：
磁场的磁感应强度B是；
通电10秒该电阻产生的焦耳热是 【解析】由求出磁感应强度；
由欧姆定律求出电流，由焦耳定律求解焦耳热．
解决本题的关键要掌握切割感应电势公式，明确在电磁感应中欧姆定律也成立．
 19.【答案】解：由法拉第电磁感应定律：，
由图可知，穿过线圈的磁通量变大，由楞次定律可得：线圈产生的感应电流逆时针．
根据闭合电路欧姆定律，则有：；
根据公式
答：回路中的感应电动势大小为20V；
回路中电流的大小2A和方向逆时针；
、b两点间的电势差为 【解析】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．由楞次定律可确定感应电流方向，由法拉第电磁感应定律可求出感应电动势大小，依据闭合电路欧姆定律，求得感应电流大小，最后由闭合电路欧姆定律，求得两点间的电势差．
考查楞次定律来判定感应电流方向，由法拉第电磁感应定律来求出感应电动势大小．当然本题还可求出电路的电流大小，及电阻消耗的功率．同时磁通量变化的线圈相当于电源，注意a、b两点间的电势差与电源的电动势的区别，及电源的内电阻的区分．