2018-2019学年江西省铅山县第一中学高二下学期第一次月考物理试题 解析版

2018-2019学年江西省铅山县第一中学高二下学期第一次月考物理试题 解析版

江西省铅山第一中学2018-2019高二下学期第一次月考物理试卷 一、选择题 ‎1.如图所示的各图象中表示交变电流的是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC：图中电流的方向没有发生变化，不是交变电流。故ABC三项错误。‎ D：图中电流大小和方向都随时间做周期性变化，是交变电流。故D项正确。‎ ‎2.一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势，则下列说法错误的是（ ）‎ A. t=0时，线圈位于中性面 B. t=0.01s时，e有最大值 C. 线圈的转速为50r/s D. 电动势的峰值为 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A：据可知，当t=0时，，线圈位于中性面。故A项正确。‎ B：据可知，当t=0.01s时，，e为最小值。故B项错误。‎ C：据可知，线圈转动的角速度；据得，线圈转动的转速。故C项正确。‎ D：据可知，电动势的峰值。故D项正确。‎ ‎3.如图甲所示，标有“220V 40W”的灯泡和标有“20μF 300V”的电容器并联到交流电源上，V为理想交流电压表，交流电源的输出电压如图乙所示，闭合开关，下列判断正确的是（ ）‎ A. 时刻，V的示数为零 B. 断开开关时灯泡恰好正常发光 C. 闭合开关时电容器不可能被击穿 D. V的示数保持110V不变 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 电压表是示数等于交流电压的有效值，由图知UV=220V，所以A错误；D错误；灯泡的电压为220V，恰好等于额定电压，所以正常发光，故B正确；交流电压的最大值大于电容器的击穿电压，所以电容器会被击穿，故C错误。‎ ‎4.输送一定功率交变电流，若输电电压提高到原来的n倍，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 输电线上的电流变为原来的1/n B. 输电线上的电压损耗变为原来的n倍 C. 输电线上的电功率损耗变为原来的1/n D. 为使输电线上的电功率损耗不变，输电距离可变为原来的n倍 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A：输送一定功率的交变电流，输电电压提高到原来的n倍；据可得，输电线上的电流变为原来的。故A项正确。‎ B：据A项分析和可得，输电线上的电压损耗变为原来的。故B项错误。‎ C：据A项分析和可得，输电线上的电功率损耗变为原来的。故C项错误。‎ D：输电线上的电流变为原来的，为使输电线上的电功率损耗不变，据可得，输电线的电阻应变为原来的倍，输电距离可变为原来的倍。故D项错误。‎ ‎5.一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3:1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈接在电压为220V的正弦交流电源上，如图所示，设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为，则下列说法中正确的是()‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 解：由题意知：副线圈的电流为：I2=‎ 则原线圈的电流为：I1==‎ 与原线圈串联的电阻的电压为：UR=I1R=‎ 由变压器的变比可知，原线圈的电压为3U，所以有：‎ 解得：U=66V 原线圈回路中的电阻的功率为：P1=R=‎ 副线圈回路中电阻的功率为：P2=‎ 所以k==‎ 选项A正确，BCD错误 故选：A ‎【点评】该题的突破口是表示出原线圈中的电流和原线圈回路中的电阻的分压，找出原线圈的电压和原线圈回路中的电阻的分压的数值关系．该题类似于远距离输电的情况．‎ ‎6. 一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间的变化图象如图6所示，则下列说法中，正确的是(　　)‎ A. t＝0.03s时刻，线圈中有最大感应电动势 B. t＝0.02s时刻，线圈中感应电流为0‎ C. t＝0.01s时刻，穿过线圈平面的磁通量的变化率最小 D. t＝0时刻，线圈平面与中性面平行 ‎【答案】A ‎【解析】‎ t=0.03s时，线圈的磁通量最小，，磁通量的变化率最大，所以线圈中有最大感应电动势，t=0.02s时，线圈的磁通量最小，，磁通量的变化率最大，所以线圈中有最大感应电动势，线圈中感应电流最大，t=0.01s时，线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大，所以线圈中有最大感应电动势，t=0s时，线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大，所以线圈平面与中心面垂直。故A正确。‎ ‎7.如图所示，光滑金属导轨上有两导体棒cd和ef，匀强磁场垂直于导轨平面。由于ef受外力沿导轨运动，从而使cd向右运动起来，则cd上感应电流的方向及ef的运动方向为（ ）‎ A. c→d，向右 B. c→d，向左 C. d→c，向右 D. d→c，向左 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】ef受外力沿导轨运动，回路中产生感应电流，cd受安培力后，向右运动，据左手定则可得，cd中电流方向由c→d，ef中电流方向由f→e，由右手定则可知，ef的运动方向向右。故A项正确，BCD三项错误。‎ ‎8.如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片。保持理想变压器的输入电压不变，闭合电建S，下列说法正确的是 ‎ ‎ A. P向下滑动时，灯L变亮 B. P向下滑动时，变压器的输出电压不变 C. P向上滑动时，变压器的输入电流减小 D. P向上滑动时，变压器的输出功率变大 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】由于理想变压器输入电压不变，则副线圈电压不变，滑片P滑动时，对灯泡电压没有影响，故灯泡亮度不变，则选项A错误；滑片P下滑，电阻变大，但副线圈电压由原线圈电压决定，则副线圈电压不变，故选项B正确；滑片P上滑，电阻减小，电流增大，则原线圈输入电流也增大，故选项C错误；此时变压器输出功率将变大，故选项D正确。‎ ‎9.如图所示，从匀强磁场中把不发生形变的矩形线圈匀速拉出磁场区，如果先后两次拉出的速度之比为1:2，则在先后两种情况下（ ）‎ A. 线圈中的感应电流之比为1:4‎ B. 通过线圈导线某横截面电荷量之比为1:2‎ C. 线圈中产生的热量之比为1:2‎ D. 沿运动方向作用在线圈上的外力功率之比为1:4‎ ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A：设线框左右两边的长度为，另外两边的长度为，线圈的电阻为，先后两次拉出线圈的速度之比为1:2，线圈中感应电流，则线圈中的感应电流之比为1:2。故A项错误。‎ B：据、、可得，通过线圈导线某横截面的电荷量，则通过线圈导线某横截面的电荷量与线框运动速度无关。故B项错误。‎ C：据、、可得，线圈中产生的热量；两次拉出线圈的速度之比为1:2，线圈中产生的热量之比为1:2。故C项正确。‎ D：线圈匀速运动，则拉力，拉力的功率；两次拉出线圈的速度之比为1:2，作用在线圈上的外力功率之比为1:4。故D项正确。‎ ‎10.如图所示，三个有界匀强磁场的磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向外、向里和向外，磁场宽度均为L，在磁场区域的左侧边界处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定电流沿逆时针方向时的电动势E为正，磁感线垂直纸面向里时的磁通量Φ为正值，外力F向右为正。则以下反映线框中的磁通量Φ、感应电动势E、外力F和电功率P随时间变化规律的图象可能正确的是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A：据楞次定律知，安培力阻碍线框与磁场间的相对运动，所以线框所受安培力方向向左，由平衡条件知外力方向一直向右，为正。故A项错误。‎ BD：线框进入第一个磁场区的过程，线框右边切割磁感线，由右手定则知，线框中电流方向顺时针，，电路中的电功率；线框进入第二个磁场区的过程，线框左右两边切割磁感线，由右手定则知，线框中电流方向逆时针，，电路中的电功率；线框进入第三个磁场区的过程，线框左右两边切割磁感线，由右手定则知，线框中电流方向顺时针，，电路中的电功率；线框出第三个磁场过程，由右手定则知，线框中电流方向逆时针，，电路中的电功率。故BD两项正确。‎ C：线框进入第一个磁场区的过程，线框中磁通量是向外的增大(均匀变化)，当线框全部是第一个磁场中时，线框中的磁通量为；线框进入第二个磁场的过程，线框中磁通量先是向外减小到0然后是向里的增大(均匀变化)，当线框全部是第二个磁场中时，线框中的磁通量为；线框进入第三个磁场的过程，线框中磁通量先是向里减小到0然后是向外的增大(均匀变化)，当线框全部是第三个磁场中时，线框中的磁通量为；线框出第三个磁场过程(均匀变化)，线框中磁通量逐渐减小到0。故C项正确。‎ 二、填空题 ‎11.在“探究感应电流的产生”的实验中，小明的四次实验情况分别如图所示。‎ ‎ ‎ ‎(1)有同学说：“只要闭合电路中的一部分导体在磁场中运动，就会产生感应电流。”你认为他的说法对吗？___________________，图______________可支持你的结论。‎ ‎(2)探究感应电流的方向跟磁场方向和导体运动方向之间的关系。‎ A.根据图甲和图乙实验现象可以得出结论：__________________________________。‎ B.根据图乙和图丁的实验现象可以得出结论：_____________________________________。‎ ‎【答案】 (1). 不对 (2). 丙 (3). 当磁场方向不变时，感应电流的方向与导体的运动方向有关 (4). 当导体的运动方向不变时，感应电流的方向与磁场的方向有关 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 该同学的说法不对，因为图丙中导体棒在磁场中运动的方向平行于磁感线时，回路中不产生感应电流。‎ ‎(2)A：据图甲和图乙的实验现象可以得出结论：磁场方向不变时，感应电流的方向与导体的运动方向有关。‎ B：据图乙和图丁的实验现象可以得出结论：当导体的运动方向不变时，感应电流的方向与磁场的方向有关。‎ ‎12.如图所示，在“探究法拉第电磁感应现象”的实验中，电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关已部分连接。‎ ‎(1)请使用两根导线，将电路补充完整_______。‎ ‎(2)此实验中使用的电表是___________。‎ A.灵敏电流计 B.倍率适宜的欧姆表 ‎(3)在实验时，如果线圈B两端不接任何元件，则线圈B中将______。‎ A.因电路不闭合，无电磁感应现象 B.有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势 C.不能用愣次定律判断感应电动势方向 D.可以用楞次定律判断感应电动势方向 ‎(4)如图所示，若线圈B中产生顺时针方向的感应电流，可能是因为________。‎ A.线圈A通入顺时针方向的电流，且正从线圈B中取出 B.线圈A通入顺时针方向的电流，且其中的铁芯正被取出 C.线圈A通入顺时针方向的电流，且正将滑动变阻器的阻值调小 D.线圈A通入逆时针方向的电流，且正在断开电源 ‎【答案】 (1). (2). A (3). BD (4). AB ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A组成第一个回路，线圈A中可产生强弱能够改变的磁场；线圈B与电表组成回路，电表的偏转情况说明线圈B中是否产生感应电流。电路如图：‎ ‎(2)电表用来判断感应电流是否产生，所以电表应是灵敏电流计，不是欧姆表。故A项正确，B项错误。‎ ‎(3)AB：线圈B两端不接任何元件，电路不闭合，当线圈B中磁通量变化时，电路无感应电流，有感应电动势。故A项错误，B项正确。‎ CD：不管电路是否闭合，都可以用楞次定律判断感应电动势方向。故C项错误，D项正确。‎ ‎(4)A：线圈A通入顺时针方向的电流且正从线圈B中取出，线圈A产生的磁场垂直纸面向里，线圈B中磁通量是向里的减小，线圈B中感应电流的磁场方向向里，线圈B中感应电流方向为顺时针方向。故A项正确。‎ B：线圈A通入顺时针方向的电流，且其中的铁芯正被取出，线圈A产生的磁场垂直纸面向里，线圈B中磁通量是向里的减小，则线圈B中感应电流的磁场方向向里，线圈B中感应电流的方向为顺时针方向。故B项正确。‎ C：线圈A通入顺时针方向的电流，线圈A产生的磁场垂直纸面向里，正将滑动变阻器的阻值调小，线圈A产生的磁场变强，线圈B中磁通量是向里的增大，则线圈B中感应电流磁场的方向向外，线圈B中感应电流的方向为逆时针方向。故C项错误。‎ D：线圈A通入逆时针方向的电流，且正在断开电源，线圈A产生的磁场垂直纸面向外，线圈B中磁通量是向外的减小，则线圈B中感应电流磁场的方向向外，线圈B中感应电流的方向为逆时针方向。故D项错误。‎ 三、计算题 ‎13.一个10匝的闭合线圈的总电阻为0.5Ω，线圈的面积为10cm2,,有一垂直于线圈平面的匀强磁场，其磁感应强度随时间变化的情况如图所示，求：‎ ‎（1）0～0.2s内线圈中磁通量的变化率；‎ ‎（2）0～0.4s内线圈中产生的热量。‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)内磁通量的变化率 ‎ ‎(2)内感应电动势 和线圈中电动势大小相同，则内线圈中产生的热量 ‎14.如图所示为一台小型发电机的示意图，单匝线圈逆时针转动。若从中性面开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示。已知外接灯泡的电阻为18Ω，其余电阻不计。‎ ‎（1）写出灯泡两端的瞬时电压的表达式；‎ ‎（2）求转动过程中穿过线圈的最大磁通量；‎ ‎（3）求线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功W.‎ ‎【答案】（1）（2）（3）0.04J ‎【解析】‎ ‎【详解】解：(1)由题图乙得，交流电的周期、交流电电动势的最大值 ‎ 其余电阻不计，则灯光两端电压的最大值 从中性面开始计时，灯泡两端的瞬时电压的表达式 ‎(2)、‎ 据可得，线圈的最大磁通量 ‎(3)‎ ‎15.一个质量m=0.016kg，长L=0.5m，宽d=0.1m，电阻R=0.1Ω的矩形导线框，从距磁场上边界h1=5m高处由静止自由下落，然后进入匀强磁场 ，如图所示，刚进入磁场时由于磁场力作用，线框刚好做匀速运动（磁场方向与线框平面垂直，g取10m/s2）。‎ ‎（1）求磁场的磁感应强度B的大小；‎ ‎（2）如果线框的下边通过磁场区域所用的时间t=0.15s，求磁场区的高度h2的大小。‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)线框刚进入磁场时 ‎ 由于线框刚进入磁场时磁场中做匀速运动，‎ 解得：‎ ‎(2)下边在磁场中匀速的时间 由于线框的下边通过磁场区的时间，则线框的下边在磁场中先做匀速直线运动，后做的匀加速直线运动，匀加速直线运动的时间 磁场区的高度 ‎16.如图甲，电阻不计的足够长轨道MON与PHQ平行放置，ON及HQ与水平面的夹角θ=53°，MO及PH部分的匀强磁场竖直向下，ON及HQ部分的磁场平行轨道向下，磁场的磁感应强度大小相同，两根相同的导体棒ab和cd分别放置在导轨上，与导轨垂直并始终接触良好。棒的质量m=1.0kg，电阻R=1.0Ω，长度L=1.0m与导轨间距相同，棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，现对ab棒施加一个方向水平向右、大小按图乙所示规律变化的力F，同时由静止释放cd棒，则ab棒做初速度为零的匀加速直线运动，g取10m/s2,sin53°=0.8。‎ ‎（1）求ab棒的加速度大小；‎ ‎（2）求磁感应强度B的大小；‎ ‎（3）求cd棒达到最大速度所需的时间。‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 对ab棒，在时刻，，，‎ 解得：‎ ‎(2)当时，，，‎ 联立解得：‎ ‎(3)设当时间为时，cd棒达到最大速度，则：、、、‎ 联立解得：‎ ‎ ‎