精品：【全国百强校】吉林省长春外国语学校2015-2016学年高二下学期第一次月考物理试题(解析版)

一． 本题共8小题，每小题5分，共40分。

1．闭合电路中感应电动势的大小取决于穿过这一电路的( ) A ．磁通量 B ．磁通量的变化量 C ．磁通量变化所需时间 D ．磁通量的变化快慢 【答案】D
考点：法拉第电磁感应定律
【名师点睛】此题是对法拉第电磁感应定律的考查；要知道感应电动势的大小和磁通量的变化率成正比；注意区别磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率的不同.
2．某正弦式交变电流的电流i 随时间t 变化的图像如图所示．由图可知( )
A ．电流的有效值为10 A
B ．电流的最大值为10 A
C ．该交流电的周期为0.03 s
D ．该交流电的频率为0.02 Hz 【答案】A 【解析】
试题分析：根据图象，该交流电的最大电流为，周期为0.02s ，故B C 错误；电流有效值：10
I A =
=，故A 正确；该交流电的频率为：1500.02
1f Hz Hz T ===，故D 错误；故选A. 考点：交流电的变化规律
【名师点睛】本题考查的是学生读图的能力，根据图象读出交流电的最大值和周期，再逐项计算即可；注
倍.
3．一个小型电热器若接在输出电压为100 V的直流电源上，消耗电功率为P；若把它接在某个正弦式交流
电源上，其消耗的电功率为P
2. 如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为()
A．5 0V B．100 V C．520 V D．1020 V
【答案】B
考点：交流电的最大值和有效值
【名师点睛】此题是对交流电的有效值及最大值的考查；要理解交流电有效值的含义，同时知道对于交变电流，求解热量、电功和电功率等与热效应有关的量，都必须用有效值。

4. 如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为L，磁场方向垂直于纸面向里．abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为L. t＝0时刻，bc边与磁场区域边界重合．现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域，取沿a→b→c→d→a的方向为感应电流的正方向，则在线圈穿过磁场区域的过程中，感应电流i随时间t变化的图像应是图中的()
A B C D
【答案】B
【解析】
考点：右手定则；楞次定律
【名师点睛】此题是对法拉第电磁感应定律及右手定则的考查；对于图象问题可以通过排除法判断，本题关键要理解感应电动势公式E=Blv 中，L 是有效切割长度，并掌握右手定则或楞次定律。

5．如图所示，半径为r 的金属圆盘在垂直于盘面的磁感应强度的大小为B 的匀强磁场中绕圆心O 点以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，圆盘的圆心和边缘间接有一个阻值为R 的电阻，则通过电阻R 的电流的大小和方向分别为(金属圆盘的电阻不计)( )
A ．I ＝Br 2
ωR ，由d 到c B ． I ＝Br 2
ω
R ，由c 到d
C ． I ＝Br 2ω2R ，由d 到c
D ． I ＝Br 2ω
2R ，由c 到d
【答案】C 【解析】
试题分析：将金属圆盘看成无数条金属幅条组成的，这些幅条切割磁感线，产生感应电流，由右手定则判断可知：通过电阻R 的电流强度的方向为从c 到d ．金属圆盘产生的感应电动势为：E=
12
B r 2
ω，通过电阻R 的电流强度的大小为：22E Br I R R
ω
==，故选C.
考点：右手定则；法拉第电磁感应定律
【名师点睛】本题是对右手定则及法拉第电磁感应定律的考查；关键要能将金属圆盘看成由无数幅条组成的，由转动切割磁感线感应电动势公式E=
12
B L 2
ω和欧姆定律结合求解。

6. 图中电感线圈L 的直流电阻为R L ，小灯泡的电阻为R ，小量程电流表G 1、G 2的内阻不计．当开关S 闭合
且电流达到稳定后，电流表G1、G2的指针均偏向右侧(电流表的零刻度在表盘的中央)，则当开关S断开时，下列说法中正确的是()
A．G1、G2的指针都立即回到零点B．G1缓慢回到零点，G2立即左偏，然后缓慢回到零点C．G1立即回到零点，G2缓慢回到零点D．G2立即回到零点，G1缓慢回到零点
【答案】B
考点：自感现象
【名师点睛】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，注意通过G2电表的电流方向与原来方向相反，这是解题的关键。

7. (多选)图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与阻值为R＝10 Ω的电阻连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表，示数是100 V．图乙是穿过矩形线圈的磁通量Φ随时间t变化的图像，线圈电阻忽略不计，则下列说法正确的是()
甲乙
A．电阻R上的电功率为10 00W
B．0.02 s时R两端的电压瞬时值为零
C．R两端的电压u随时间t变化的规律是u＝141.4 cos 100πt(V)
D．通过R的电流i随时间t变化的规律是i＝10cos 100πt(A)
【答案】
AC
ω，以及知道峰值、有效值、平均值【名师点睛】解决本题的关键知道正弦式交流电峰值的表达式E
m=nBS
和瞬时值的区别．掌握瞬时值表达式，尤其注意的是表达式是正弦还是余弦的判断，当线圈平面在中性面开始计时时，此时电动势为零，瞬时值表达式是正弦形式.
8．(多选)如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R. 开始时，开关S断开，当S接通后()
A．变压器的输出电压减小B．原线圈中的电流减小
C．通过灯泡L1的电流减小D．输电线等效电阻R两端的电压增大
【答案】
【解析】CD
试题分析：当开关S接通时，相当于增加了负载，副线圈中电阻减小，电流增大（同时原线圈中的电流也增大），R上的分压增大，灯泡两端的电压减小，故通过灯泡L
M、N的输出电压
1的电流减小，副线圈两端
有匝数和原线圈两端的电压有关，保持不变，故AB错误，CD正确；故选CD.
考点：变压器；动态分析
【名师点睛】本题结合变压器考查了电路的动态分析，方法是从部分电路的变化分析整体的变化然后再到
部分；负载增多电阻减小，利用动态分析的方法分析电流电压的变化，再根据变压器的匝数与电流电压的关系即可判断各项。

二．本题共3小题，共40分。

填空题每空5分,共10分.计算题共30分,计算题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。

只写出最后答案的不能得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

9．如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距L＝1 m，上端接有阻值为R＝3 Ω的电阻，虚线OO′下方有垂直于导轨平面的匀强磁场．现将质量m＝0.1 kg、电阻r＝1 Ω的垂直于导轨放置的金属杆ab 从OO′上方某处由静止释放，杆下落的过程中始终与导轨保持良好接触，杆下落过程中的v-t图像如图乙所示．(g取10 m/s2)，则：
(1)磁感应强度B的大小为；
(2)杆在磁场中下落0.1 s的过程中电阻R产生的热量．
【答案】(1)2 T(2)0.075 J
考点：法拉第电磁感应定律；能量守恒定律
【名师点睛】本题比较简单考查了导体切割磁感线产生电动势E=BLv的理解和应用，注意公式的适用条件以及公式中各个物理量的含义；根据题目所给的图线要能判断导线的运动清理，结合平衡知识列出方程解答.
10. 如图甲所示，匝数200匝的圆形线圈，面积为50 cm2，放在匀强磁场中，线圈平面始终与磁场方向垂直，并设磁场方向垂直于纸面向里时磁感应强度为正．线圈的电阻为0.5 Ω，外接电阻R＝1.5 Ω.当穿过线圈的磁场按图乙所示的规律变化时：
(1) 0.1 s～0.3 s内a、b两点哪一点的电势高？
(2) 求0.3s～0.5 s内通过R的电流大小；
(3) 求电阻R所消耗的电功率
甲乙
【答案】(1)a点电势高(2)1 A(3)3 W
考
点：法拉第电磁感应定律；楞次定律
【名师点睛】此题是对法拉第电磁感应定律、楞次定律及欧姆定律的考查；要能图线中获取信息，得到磁通量的变化情况；直线的斜率等于磁感应强度的变化率，根据B
E n nS nSk t t
ϕ∆∆===∆∆可求解感应电动势大小.注意理解电流有效值的含义.
11. 如图甲所示，固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一个小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场．已知线圈的匝数n ＝100匝，总电阻 r ＝1.0 Ω，所围成的矩形的面积S ＝0.040 m 2，小灯泡的电阻R ＝9.0 Ω，磁感应强度随时间按图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式为e ＝nB m S 2πT cos 2π
T t ，其中B m 为磁感应强度的最大值，T 为磁场变化的周期，不计灯丝电阻随
温度的变化，求：
(1)线圈中产生的感应电动势的最大值； (2)小灯泡消耗的电功率；
(3)在0～T
4
时间内，通过小灯泡的电荷量．
甲 乙
【答案】(1)8.0 V (2)2.88 W (3)4.0×10－
3 C
通过小灯泡的电荷量-34.010nS B
Q I t C R r
∆=∆=
=⨯+ 考点：交流电的有效值、平均值
【名师点睛】此题考查了交流电的有效值、平均值及其应用；要知道求解交变电流的电功率时要用有效值．在电磁感应中通过导体截面的电量经验公式是n Q I t R r
ϕ
∆=∆=+，可以在推导的基础上记住。