内蒙古赤峰市锦山中学届高三物理上学期期初考试试卷含解析

内蒙古赤峰市锦山中学2015届高三上学期期初物理试卷

一、选择题（每小题4分，共40分，1-5题每小题只有一个是正确的，6-10题有两个选项是正确的，6-10题对一个得2分，全对得4分，有错的或不答得0分）

1．如图所示，闭合导体线框abcd放在足够大的匀强磁场中，线框ab边和cd边垂直磁场．下述哪种情况可以使线框中，产生感应电流( )

A．线框在纸面内向右水平移动

B．线框沿垂直纸面方向平移

C．线框以ad边为轴，使bc边向外转90°

D．线框以ab边为轴，使cd边向外转90°

考点：感应电流的产生条件．

分析：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．

解答：解：A、在纸面内向右水平移动时，由于线框与磁场保持平行，磁通量为零，保持不变，所以没有感应电流产生，故A错误．

B、线框沿垂直纸面方向平移，线框与磁场保持平行，磁通量为零，保持不变，没有感应电流产生，故B错误．

C、线框以ad边为轴，使bc边向外转90°，磁通量为零，保持不变，没有感应电流产生，故C错误．

D、线框以ab边为轴，使cd边向外转90°，磁通量将增大，有感应电流产生，故D正确；故选：D

点评：解决本题的关键要能根据磁感线条数的变化，判断磁通量的变化．要知道线框与磁场保持平行时磁通量为零．

2．在相同的时间内，某正弦交变电流通过一阻值为100Ω的电阻产生的热量与一电流为3A 的直流电通过同一阻值的电阻产生的热量相等，则( )

A．此交变电流的有效值为3A，峰值为3 A

B．此交变电流的有效值为3A，峰值为6A

C．电阻两端的交流电压的有效值为300V，峰值为300V

D．电阻两端的交流电压的有效值为300 V，峰值为600V

考点：交流的峰值、有效值以及它们的关系．

专题：交流电专题．

分析：根据焦耳定律Q=I2Rt求解电流的有效值，其中I是有效值．再根据有效值与最大值的关系求出最大值．

解答：解：由题意知该交流电的电流有效值为3A，最大值为3 A，电阻两端交流电压的有效值为300 V，最大值为300V，AC正确．

故选：AC．

点评：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．

3．如图所示，在一蹄形磁铁两极之间放一个矩形线框abcd，磁铁和线框都可以绕竖直轴OO′自由转动．若使蹄形磁铁以某角速度转动时，线框的情况将是( )

A．静止

B．随磁铁同方向转动

C．沿与磁铁相反方向转动

D．要由磁铁具体转动方向来决定

考点：楞次定律．

专题：电磁感应与电路结合．

分析：转动磁铁时，导致线圈的磁通量发生变化，从而产生感应电流，出现安培力，导致线圈转动，由楞次定律可知，从而确定感应电流的方向，由于总是阻碍磁通量增加，故线圈与磁铁转动方向相同，但转动快慢不同．

解答：解：A、根据楞次定律可知，为阻碍磁通量增加，则导致线圈与磁铁转动方向相同，但快慢不一，线圈的转速一定比磁铁转速小，故AC错误，B正确；

D、根据楞次定律可知，为阻碍磁通量的变化，所以致线圈与磁铁转动方向相同，与磁铁具体的转动方向无关，故D错误；

故选：B

点评：考查楞次定律、法拉第电磁感应定律，知道感应电流的磁通量总阻碍引起感应电流的磁场变化，同时掌握使用楞次定律判定感应电流方向的方法与技巧．

4．如图电路中，P、Q两灯相同，L的电阻不计，则( )

A．S断开瞬间，P立即熄灭，Q过一会才熄灭

B．S接通瞬间，P、Q同时达正常发光

C．S断开瞬间，通过P的电流从右向左

D．S断开瞬间，通过Q的电流与原来方向相反

考点：自感现象和自感系数．

分析：线圈中的电流增大时，产生自感电流的方向更原电流的方向相反，抑制增大；线圈中的电流减小时，产生自感电流的方向更原电流的方向相同，抑制减小，并与灯泡构成电路回路．

解答：解：A、S断开瞬间，PQ与L串联，同时过一会才熄灭，故A错误；

B、S接通瞬间，由于L的自感作用，Q不亮，P立即发光，稳定后两灯亮度相同，故B错误；

C、S接通瞬间，线圈由于自感，产生自感电动势，将保持原来的电流的方向，通过P的电流是线圈的自感电动势产生的，与线圈中的电流的方向相同，所以从右向左，故C正确；

D、S断开瞬间，通过Q的电流与原来方向相同，故D错误；

故选：C

点评：线圈中电流变化时，线圈中产生感应电动势；线圈电流增加，相当于一个瞬间电源接入电路，线圈左端是电源正极．当电流减小时，相当于一个瞬间电源，线圈右端是电源正极．

5．如图所示，一宽40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里．一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v=20cm/s通过磁场区域．在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻t=0，在下图所示的图线中，能正确反映感应电流随时间变化规律的是( )

A．B．

C．D．

考点：导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律．

专题：电磁感应与电路结合．

分析：根据楞次定律判断感应电流的方向．由感应电动势公式和欧姆定律分别研究各段感应电流的大小，再选择图象．

解答：解：线框进入磁场过程：时间t1==1s，根据楞次定律判断可知感应电流方向是逆时针方向，感应电流大小I=不变．

线框完全在磁场中运动过程：磁通量不变，没有感应产生，经历时间t2==1s．

线框穿出磁场过程：时间t3==1s，感应电流方向是顺时针方向，感应电流大小I=不变．故选C

点评：本题分三个过程分别研究感应电流大小和方向，是电磁感应中常见的图象问题，比较简单．

6．如图所示，通直导线MN上通有由M到N方向的电流，矩形导体线框abcd和MN位于同一平面上，下面哪些措施可以使线框中有沿abcd方向的感应电流( )

A．增大MN上的电流B．线框向靠近MN的方向移动

C．减小MN上的电流D．线框向远离MN的方向移动

考点：楞次定律．

分析：当通过闭合线圈的磁通量发生变化时，根据楞次定律，判断出线圈中将会产生的感应电流的方向．

解答：解：A、增大MN上的电流，向里穿过线框的磁通量增大，则感应电流的磁场的方向向外，然后根据安培定则可得感应电流的方向为adcba．故A错误；

B、线框向靠近MN的方向移动，向里穿过线框的磁通量增大，则感应电流的磁场的方向向外，然后根据安培定则可得感应电流的方向为adcba．故B错误；

C、减小MN上的电流，向里穿过线框的磁通量减小，则感应电流的磁场的方向向里，然后根据安培定则可得感应电流的方向为abcda．故C正确；

D、线框向远离MN的方向移动，向里穿过线框的磁通量减小，则感应电流的磁场的方向向里，然后根据安培定则可得感应电流的方向为abcda，故D正确；

故选：CD．

点评：本题关键是明确感应电流产生的条件：闭合回路，磁通量减小；同时要熟悉通电直导线周围的磁场分布情况，基础题．

7．一边长为L，电阻为R的正方形导线框，处在磁感强度为B，方向水平向右的匀强磁场中，设t=0时线框处于竖直平面内．现使线框绕水平轴OO′以角速度ω匀速转过180°，则线框在转动过程中( )

A．通过导线任一横截面的电量为零

B．通过导线任一横截面的电量为

C．穿过导线框的磁通量的变化率的最大值为BωL2

D．导线框产生的焦耳热为

考点：交流的峰值、有效值以及它们的关系．

专题：交流电专题．

分析：根据电量综合表达式q=，即可求解转过180°过程中的穿过线圈的电量；

由感应电动势最大值表达式E m=NBSω，即可求解磁通量的变化率的最大值；

再由最大值来确定有效值，从而由焦耳定律，即可求解焦耳热．

解答：解：A、绕水平轴OO′以角速度ω匀速转过180°，根据电量综合表达式

q==，故A错误，B正确；

C、穿过导线框的感应电动势的最大值为E m=NBSω=BL2ω，因此穿过导线框的磁通量的变化率的最大值为BωL2，故C正确；

D、由C可知，感应电动势的有效值为：E=，根据焦耳定律，则有：转动一周过程中

产生焦耳热为：Q==，故D错误；

故选：BC．

点评：考查正弦式交流电的最大值与有效值的关系，掌握由q=求电量的方法，理解由有效值来求解热量．

8．如图所示，水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R，轨道所在处有竖直向下的匀强磁场．金属棒ab横跨导轨，它在外力作用下向右匀速运动．当速度由υ变为2υ时（除R 外其余电阻不计，导轨光滑），那么( )

A．作用在ab上的外力应增加到原来的4倍

B．感应电动势将增加为原来的2倍

C．外力的功率将增加为原来的2倍

D．感应电流的功率将增为原来的4倍

考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电功、电功率．

专题：电磁感应与电路结合．

分析：根据法拉第定律、欧姆定律推导出安培力的表达式，因金属棒匀速运动，由平衡条件就得到了外力的表达式．感应电动势的表达式E=BLv．感应电流的表达式I=．感应电流的

功率等于外力的功率．根据各个物理量的表达式进行分析即可．

解答：解：A、B、金属棒产生的感应电动势 E=BLv，E∝v，

感应电流 I==，I∝v，则知感应电动势和感应电流均为原来的2倍．

金属棒所受的安培力 F安=BIL=，因金属棒匀速运动，由平衡条件得，外力F=F安

=，则知F∝v，外力应增大到原来的2倍．故A错误，B正确．

C、D、根据功能关系可知，外力的功率等于感应电流的功率为P=I2R=，P∝v2，则

外力的功率将增大为原来的4倍．故C错误，D正确．

故选：BD．

点评：本题是电磁感应与力学、电路知识的综合，掌握法拉第定律、欧姆定律、安培力和功能关系，并能正确应用，难度不大．

9．磁电式仪表的线圈通常用铝框做骨架，把线圈围绕在铝框上，这样做的目的是( ) A．防止涡流而设计的B．利用涡流而设计的

C．起电磁阻尼的作用D．起电磁驱动的作用

考点：感生电动势、动生电动势．

分析：根据穿过线圈的磁通量发生变化，从而产生感应电动势，出现感应电流，进而受到安培阻力，阻碍指针的运动．

解答：解：常用铝框做骨架，当线圈在磁场中转动时，导致铝框的磁通量变化，从而产生感应电流，出现安培阻力，使其很快停止摆动．而塑料做骨架达不到电磁阻尼的作用，这样做的目的是利用涡流，起到电磁阻尼作用，故BC正确，AD错误；

故选：BC．

点评：在学过的测量工具或设备中，每个工具或设备都有自己的制成原理；对不同测量工具的制成原理，是一个热点题型，需要重点掌握，同时理解电磁阻尼的原理．

10．如图所示是一种延迟开关，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通，当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放，则下列说法正确的是( )

A．由于A线圈的电磁感应作用，才产生延迟释放D的作用

B．由于B线圈的电磁感应作用，才产生延迟释放D的作用

C．如果断开B线圈的电键S2，无延迟作用

D．如果断开B线圈的电键S2，延迟将变长

考点：传感器在生产、生活中的应用．

分析：当S1、S2均闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C电路接通，当S1断开时，导致由于线圈B中的磁通量变化，从而出现感应电流，致使F中仍有磁性，出现延迟一段时间才被释放．若线圈B处于断开，即使S1断开也不会有感应电流，则不会出现延迟现象．

解答：解：A、B、当S1断开时，导致由于线圈B中的磁通量变小，从而出现感应电流，致使F中仍有磁性，出现延迟一段时间才被释放．所以由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用．故A错误、B正确．

C、D、若断开B线圈的开关S2，当S1断开，F中立即没有磁性，所以没有延时功能．故C正确D错误．

故选：BC