2021-2022学年云南省昭通市镇雄县长风中学高二（下）第二次月考物理试卷（含答案解析）

2021-2022学年云南省昭通市镇雄县长风中学高二（下）第二次月考物理试卷

1.  下列说法正确的是(    )

A. 英国物理学家麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在
B. 变化的磁场一定会产生变化的电场
C. 红外线、可见光、紫外线都是电磁波，且其中红外线波长最大，紫外线波长最小
D. 电磁波既有横波也有纵波，在真空中可以传播

2.  如图所示，2021年3月23日下午，神舟十三号乘组航天员在中国空间站成功上了“天宫课堂”第二课。航天员太空授课的画面通过电磁波传输到地面接收站，下列关于电磁波的说法正确的是(    )

A. 牛顿根据电磁场理论预言了电磁波存在
B. 麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在
C. 电视机、收音机和手机接受的信号都属于电磁波
D. 电磁波不可以在真空中传播

3.  如图所示的LC振荡电路中，某时刻电容器上下极板带电情况和线圈L中的磁场方向如图所示，则此时(    )

A. 电路中的电流为顺时针方向
B. 电容器两端电压正在增大
C. 磁场能正在转化为电场能
D. 电容器正在放电

4.  在交变电流产生的实验中，关于中性面，下列说法正确的是(    )

A. 此时线圈垂直切割磁感线，感应电流最大
B. 磁感线垂直于该时刻的线圈平面，所以磁通量最大，磁通量的变化率也最大
C. 线圈平面每次经过中性面时，感应电流的方向一定会发生改变
D. 线圈平面处于跟中性面垂直的位置时，磁通量的变化率为零，感应电动势、感应电流均最大，电流方向不变

5.  如图所示，两个相同的灯泡、，分别与定值电阻R和自感线圈L串联，自感线圈的自感系数很大，电阻值与R相同，闭合电键S，电路稳定后两灯泡均正常发光。下列说法正确的是(    )

A. 闭合电键S后，灯泡逐渐变亮
B. 闭合电键S后，灯泡、同时变亮
C. 断开电键S后，灯泡、都逐渐变暗
D. 断开电键S后，灯泡逐渐变暗，立即熄灭

6.  电磁炉是利用电磁感应现象产生的涡流，使锅体发热从而加热食物．下列相关的说法中正确的是(    )

A. 电磁炉中通入电压足够高的直流电也能正常工作
B. 锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关
C. 金属或环保绝缘材料制成的锅体都可以利用电磁炉来烹饪食物
D. 电磁炉的上表面一般都用金属材料制成，以加快热传递、减少热损耗

7.  如图所示，在真空中匀强电场的方向竖直向下，匀强磁场的方向垂直纸面向里，三个油滴a、b、c带有等量同种电荷，其中a静止，b向右做匀速运动，c向左做匀速运动。比较它们的重力、、的关系，正确的是(    )

A. 最大
B. 最大
C. 最大
D. 最小

8.  如图，长为2l的直导线折成边长相等，夹角为的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为当在该导线中通以电流强度为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为(    )

A. 0 B.  C. BIl D. 2BIl

9.  如图所示，有一台交流发电机E，通过理想升压变压器和理想降压变压器向远处用户供电，输电线的总电阻为R。的输入电压和输入功率分别为和，它的输出电压和输出功率分别为和；的输入电压和输入功率分别为和，它的输出电压和输出功率分别为和。下列判断正确的是(    )
 

A.  B.
C.  D.

10.  一正弦交流电的电流随时间变化的规律如图所示。由图可知(    )

A. 该交流电的电流瞬时值的表达式为
B. 该交流电的频率是25Hz
C. 该交流电的电流有效值为
D. 若该交流电流通过的电阻，则电阻消耗的功率是20W
 

11.  如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是(    )

A. ab中的感应电流方向由a到b B. ab所受的安培力方向向左
C. ab中的感应电流方向由b到a D. ab所受的安培力方向向右

12.  在电磁感应现象中，下列说法中错误的是(    )

A. 感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化
B. 闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流
C. 闭合线框放在变化的磁场做切割磁场线运动，一定能产生感应电流
D. 感应电流的磁场总是跟原来磁场的方向相反

13.  在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中：
必须选用的器材是______。
A.交流低压电源
B.直流低压电源
C.多用电表交流电流挡
D.多用电表交流电压挡
为实现探究目的，保持原线圈的输入电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是______。
A.归纳总结法
B.等效替代法
C.理想实验法
D.控制变量法
实验中得到的3组数据如表所示，表中、分别为原、副线圈的匝数，、分别为原、副线圈的电压，通过实验数据分析，你的结论是______。

14.  如图，为探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，我们把没有用导线相连的线圈套在同一闭合的铁芯上，一个线圈连到电源的输出端，另一个线圈连到小灯泡上，如图所示，试回答下列问题：

线圈应连到学生电源的______选填直流、交流；
将与灯泡相连的线圈拆掉匝数，其余装置不变继续实验，灯泡亮度将______选填变亮、变暗，这说明灯泡两端的电压______选填变大、变小；
在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，变压器原、副线圈的匝数分别为120匝和60匝，测得的原、副线圈两端的电压分别为和，据此可知电压比与匝数比不相等，可能原因是______。

15.  如图所示，直线MN上方有足够大向外的匀强磁场，磁感应强度为B，一质子质量为m、电荷量为以v的速度从点O与MN成角的方向射入磁场中，不计质子重力，求：
质子从磁场中射出时距O点多远；
质子在磁场中运动的时间为多少。

16.  如图，水平U形光滑框架，宽度为1m，电阻忽略不计，导体棒ab的质量、电阻，匀强磁场的磁感应强度，方向垂直框架向上．现用的外力由静止开始向右拉ab棒，当ab棒的速度达到时，求：
棒产生的感应电动势的大小；
棒所受安培力的大小和方向；
棒加速度的大小和方向．

17.  如图所示，在匀强磁场中水平放置电阻不计的两根平行光滑金属导轨，金属导轨在同一水平面内，且间距。匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度，金属杆MN可以在导轨上无摩擦地滑动。已知电路中电阻，金属杆MN的电阻，若用水平拉力作用在金属杆MN上，使其匀速向右运动，整个过程中金属杆均与导轨垂直且接触良好。求：
金属杆MN向右运动的速度大小v；
金属杆MN两端的电势差U；
的时间内通过电阻R的电量q。

答案和解析

1.【答案】C 

【解析】解：A、英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在，故A错误；
B、均匀变化的磁场产生恒定的电场，故B错误；
C、红外线、可见光、紫外线都是电磁波，且其中红外线波长最大，紫外线波长最小，故C正确；
D、电磁波是横波，不是纵波，故D错误。
故选：C。
应用物理学史判断A选项，均匀变化的磁场产生恒定的电场，光为电磁波，其中红外线波长最大，紫外线波长最小，电磁波是横波。
本题考查电磁波，学生需深刻理解电磁波的特点，综合解题。
 

2.【答案】C 

【解析】解：AB、麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在，故AB错误；
C、根据电磁波谱，可知电视机、收音机和手机接受的信号都属于电磁波，故C正确；
D、电磁波可以在真空中传播，其传播速度都等于光速c，故D错误。
故选：C。
根据物理学史判断；根据电磁波谱判断；电磁波在真空中的传播速度都相同。
本题考查了有关电磁波的基础知识，对于这些基础知识要加强理解和应用。
 

3.【答案】D 

【解析】解：A、由安培定则可知，回路中的电流方向为逆时针方向，故A错误；
BD、电流方向为逆时针方向，上极板是正极板，这时电容器在放电，电容器两端电压正在减小，故B错误，D正确；
C、电容器在放电过程电场能转化为磁场能，故C错误。
故选：D。
由图示磁场方向，根据安培定则判断出电路电流方向，结合电容器两极板间的电场方向，判断振荡过程处于什么阶段；然后根据电磁振荡特点分析答题。
本题考查电磁振荡的基本过程，根据磁场方向应用安培定则判断出电路电流方向、根据电场方向判断出电容器带电情况是正确解题的关键。
 

4.【答案】C 

【解析】解：A、在中性面，线圈的各边不切割磁感线，感应电动势为零，感应电流为零，故A错误．
B、线圈在中性面，磁通量最大，磁通量的变化率最小，为零，故B错误．
C、线圈平面每次经过中性面时，感应电流的方向一定会发生改变，故C正确．
D、线圈平面处于跟中性面垂直的位置时，磁通量的变化率最大，感应电动势、感应电流均最大，电流方向不变，故D错误．
故选：
在中性面时磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零，线圈每经过中性面一次，电流的方向改变一次．
解决本题的关键知道中性面和中性面垂直位置的特点，知道线圈经过中性面时，感应电流的方向发生改变．
 

5.【答案】C 

【解析】解：A、闭合电键S后，由于电阻R不产生自感电动势，所以，灯泡立即变亮，故A错误；
B、闭合电键S后，灯泡与线圈连接，由于线圈中电流发生变化从而产生阻碍作用，使电流逐渐变亮，而电阻R不产生自感电动势，所以，灯泡立即变亮，故B错误；
CD、断开电键S后，线圈L中电流要减小，产生自感电动势，根据楞次定律可知，L中自感电流的方向与原来相同，仍然向左，线圈L产生自感电动势，阻碍电流的减小，所以回路中电流逐渐减小，灯泡、串联，则灯泡、都逐渐变暗，故C正确，D错误。
故选：C。
当电键S接通和断开的瞬间，流过线圈的电流发生变化，产生自感电动势，阻碍原来电流的变化，根据自感现象的规律来分析。
对于线圈要抓住双重特性：当电流不变时，它是电阻不计的导线；当电流变化时，产生自感电动势，相当于电源。
 

6.【答案】B 

【解析】解：A、直流电不能产生变化的磁场，在锅体中不能产生感应电流，电磁炉不能使用直流电，故A错误；
B、根据电磁感应规律可知，锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关，故B正确；
C、锅体只能用铁磁性导体材料才能发生电磁感应现象进行加热，故不能使用绝缘材料制作锅体，故C错误；
D、电磁炉的上表面如果用金属材料制成，则在使用电磁炉时上表面材料发生电磁感应会损失电能，所以电磁炉上表面要用绝缘材料制作，故D错误；
故选：
电磁炉是利用感应电流使锅体发热而工作的；由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势与磁通量的变化率成正比，与磁场变化的频率有关；锅体只能使用铁磁性材料．
本题从常用的电器电磁炉入手，考查其原理和工作情况，电磁炉是利用电流的热效应和磁效应的完美结合体，它的锅具必须含磁性材料，最常见的是不锈钢锅．
 

7.【答案】C 

【解析】解：因带电油滴a静止，故a不受洛伦兹力作用，只受重力和静电力作用；根据平衡条件可知油滴一定带负电，设油滴带电荷量为q，则

带电油滴b除受重力和竖直向上的静电力作用外，还受到竖直向下的洛伦兹力，因做匀速运动，故根据平衡条件可得

带电油滴c除受重力和竖直向上的静电力作用外，还受到竖直向上的洛伦兹力，因做匀速运动，故根据平衡条件可得

比较以上各式可以看出

故ABD错误，C正确；
故选：C。
对abc三个粒子的受力进行分析，根据平衡条件可知重力、电场力、洛伦兹力的关系，进而比较重力大小。
本题考查带电粒子在组合场的运动，解题关键掌握粒子的受力分析，根据匀速运动或静止状态列式分析判断。
 

8.【答案】C 

【解析】解：导线在磁场内有效长度为，故该V形通电导线受到安培力大小为，选项C正确。
故选：C。
由安培力公式进行计算，注意式中的L应为等效长度．
本题考查安培力的计算，熟记公式，但要理解等效长度的意义．
 

9.【答案】C 

【解析】解：A、理想变压器输入功率等于输出功率，故，，由于在输电线路上由功率损失，故，则，故A错误；
B、通过理想升压变压器，根据可知，理想降压变压器，根据可知，，故B错误；
CD、输电线路上的电流为，输电线路上损失的电压为，则，故C正确，D错误；
故选：C。
理想变压器输入功率等于输出功率，原副线圈两端的电压之比与线圈的匝数成正比，损失的电压为
解决本题的关键知道输出功率决定输入功率，输入电压决定输出电压，输出电流决定输入电流。知道升压变压器的输出电压、功率与降压变压器的输入电压、功率之间的关系。
 

10.【答案】BD 

【解析】解：由图象可知，交流电的最大值为2A，交流电的周期为；
A、交流电的角速度，所以交流电的电流瞬时值的表达式为，故A错误；
B、交流电的频率为，故B正确；
C、交流电的电流有效值为，故C错误；
D、交流电的电流有效值为，所以电阻消耗的功率，故D正确
故选：BD。
根据图象可以知道交流电的最大值和交流电的周期，根据最大值和有效值的关系即可求得交流电的有效值，根据计算电阻消耗的功率，其中I为电流的有效值。
根据图向读出交流电的最大值和周期，注意根据计算电阻消耗的功率时I是电流的有效值。
 

11.【答案】AD 

【解析】解：磁感应强度随时间均匀减小，故回路磁通量减小，根据楞次定律判断，感应电流的磁场方向向下，根据右手定则判断ab中的感应电流方向由a到b，故A正确，C错误
因为 ab中的感应电流方向由a到b，磁场方向竖直向下，根据左手定则判断ab所受的安培力方向向右，故B错误，D正确
故选：AD。
根据右手定则判断ab中的感应电流方向；再根据左手定则判断ab所受的安培力方向。
本题考查左手定则与右手定则的运用，解题关键要熟练掌握他们的作用，注意区分记忆。
 

12.【答案】ABCD 

【解析】解：A、感应电流的出现是由于穿过线圈的磁通量的变化而产生的，所以感应电流的磁场总是阻碍原来磁通量的变化。当磁场变小时，感应磁场方向与原来磁场方向相同，当磁场变大时，感应磁场方向与原来磁场方向相反。故A错误；
B、闭合线框平行与磁场方向，放在变化的磁场中，则一定没有磁通量变化，从而没有感应电流出现。故B错误；
C、闭合线框平行与磁场方向，放在变化的磁场中切割时，仍没有磁通量变化，从而没有感应电流出现。故C错误；
D、感应电流的磁场可能与原来磁场方向相同，可能与原来磁场方向相反。故D错误；
本题选错误的，
故选：ABCD。
因穿过线框的磁通量发生变化，导致出现感应电动势，从而产生感应电流。由楞次定律可判定感应电流的方向。
楞次定律来确定感应电流的方向，而感应电流的大小是由法拉第电磁感应定律来算出。在楞次定律中感应电流产生的磁场总是阻碍穿过线圈的磁通量的变化。
 

13.【答案】AD D 在误差范围内，原，副线圈的电压比与匝数比相等 

【解析】解：交流电才能通过变压器在副线圈感应出电流，故应选低压交流电源，而实验探究的是电压关系，故应选择交流电压档，故AD正确，BC错误。
故选：AD。
由于实验中的变量较多，因此采取的是控制变量法，故D正确，ABC错误；
故选：D。
由数据可分析发现，原副线圈的匝数比在误差范围内与原副线圈的电压比相等。
故答案为：；；在误差范围内，原，副线圈的电压比与匝数比相等
根据变压器的实验原理得出正确的实验器材；
根据实验原理得出对应的实验方法；
根据实验数据得出对应的实验结论。
本题主要考查了变压器的构造和原理，根据实验原理掌握正确的实验操作，学会简单的数据分析即可，难度不大。
 

14.【答案】交流；变暗，变小；漏磁、铁芯发热、导线发热； 

【解析】解：变压器的工作原理是互感现象，故原线圈接交流电压，输出电压也是交流电压；
与灯泡相连的线圈匝数减少，根据可知副线圈电压，则灯泡变暗；
变压器是不理想的，故有漏磁、铁芯发热、导线发热等影响电压；
故答案为：交流；变暗，变小；漏磁、铁芯发热、导线发热；
变压器的工作原理是互感现象；
根据理想变压器的原线圈与副线圈的电压比等于其匝数之比分析；
变压器由于漏磁、铁芯发热、导线发热影响电压；
本题考查了变压器的原理，知道实际变压器并不理想，导致影响电压的一些常见的因素主要是漏磁、铁芯发热、导线发热等。
 

15.【答案】解：由左手定则可判断出质子应落在ON之间，由几何关系可解得圆心角为，则质子出射点距O点的距离等于电子的运动半径r，

由洛伦兹力提供向心力可知
解得：
所以质子从磁场中射出时距O点的距离为：
质子在磁场中的运动周期

质子在磁场中的运动时间应为

答：质子从磁场中射出时距O点；
质子在磁场中运动的时间为。 

【解析】质子在磁场中作匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，解得半径，根据几何关系解得质子从磁场中射出时距O点的距离；
根据电子在质子在磁场中的运动周期结合圆心角可解得运动时间。
本题考查带电粒子在磁场中的运动，解题关键根据题意作粒子运动轨迹图，注意质子在磁场中作匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力和圆心角大小可解得半径和运动时间。
 

16.【答案】解：根据导体棒切割磁感线的电动势
代入数据解得：
由闭合电路欧姆定律得回路电流：
ab受安培力：
方向水平向左
根据牛顿第二定律得ab杆的加速度为：   
方向水平向右
答：
棒产生的感应电动势的大小为
棒所受的安培力为，方向水平向左．
棒的加速度为，方向水平向右． 

【解析】根据切割产生的感应电动势公式，求出电动势的大小．
结合闭合电路欧姆定律求出回路中电流的大小，从而根据安培力公式求出安培力的大小，通过左手定则判断出安培力的方向．
根据牛顿第二定律求出ab棒的加速度．
本题考查电磁感应与力学和电路的基本综合，知道切割磁感线的部分相当于电源，掌握法拉第定律、欧姆定律、左手定则等基本规律是关键．
 

17.【答案】解：金属杆MN上产生的感应电动势：
金属杆MN的电流：
金属杆MN受到的安培力：
金属杆匀速运动时有：
联立以上各式可求得：
金属杆MN两端的电势差：
代入可得：
金属杆MN的电流
解得：
通过电阻R的电量
答：金属杆MN向右运动的速度大小v为；
金属杆MN两端的电势差U为；
的时间内通过电阻R的电量q为。 

【解析】以MN杆为研究对象，根据共点力的平衡条件列方程求解；
根据闭合电路的欧姆定律计算MN两端的电势差大小；
由电流的定义求出电荷量的大小。
本题考查导体切割磁感线产生感应电动势与电路的综合问题，要注意感应电动势的公式、欧姆定律、安培力等的应用。