贵州省湄潭县湄江高级中学2020学年高二物理下学期第一次月考试题（含解析）

贵州省湄潭县湄江高级中学2020学年高二物理下学期第一次月考试题（含解析）

湄江高级中学2020 学年度第二学期高二年级第一次月考试卷 ‎ 物 理 二、选择题：（本题共 8 小题，每小题 6 分，总计 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 14-18 题只有一项符合题目要求，第 19-21 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错或不选的得 0 分。选出每小题答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号框涂黑， 答案写在试卷上无效。）‎ ‎1.在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述符合史实的是（ ）‎ A. 奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了磁现象可以产生电现象 B. 法拉第通过大量的实验发现了电磁感应现象，并得出“电磁感应定律”‎ C. 安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说 D. 楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻 止引起感应电流的磁通量的变化 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A． 1820年，丹麦物理学家奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电现象可以产生磁现象，故A错误；‎ B．法拉第通过大量的实验发现了电磁感应现象，纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后得到了电磁感应定律，故B错误；‎ C．安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说，很好地解释了磁化现象，故C正确；‎ D．楞次在分析了许多实验事实后提出楞次定律，即感应电流应具有这样的方向，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故D错误。‎ ‎2.如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一 U 形金属导轨，导轨平面与磁场垂直．金属杆 PQ 置于导轨上并与导轨形成闭合回路 PQRS，一圆环形金属框 T 位于回路围成的区域内，线框 与导轨共面，现让金属杆 PQ ‎ 突然向左运动，在运动的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正 确的是（ ）‎ A. PQRS 中沿顺时针方向，T 中沿顺时针方向 B. PQRS 中沿顺时针方向，T 中沿逆时针方向 C. PQRS 中沿逆时针方向，T 中沿逆时针方向 D. PQRS 中沿逆时针方向，T 中沿顺时针方向 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】PQ向左运动，导体切割磁感线，根据右手定则，可知电流由P流向Q，即顺时针方向；PQRS中的电流产生的磁场向里增大，则T中的合磁场向里增大，根据楞次定律可知T的感应电流产生的磁场应指向纸面外面，则感应电流方向为逆时针，故B正确、ACD错误。‎ ‎3.当阻值为 220Ω 的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上。以下说法中正确的是（ ）‎ A. 用交流电压表测量该电源的读数为 311V B. 用交流电流表测量该回路的电流读数为 1.41A C. 可以将交流电接在耐压值为 220V 的电容器上 D. 该电流电压瞬时值的表达式为 U=311sin50π t（V）‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电压表测的是有效值，所以电压表的读数为，故A错误；‎ B．用交流电流表测量该回路的电流为：，故B错误；‎ C．电容的耐压值是瞬时值，所以将该电源接在耐压值为 220V 的电容器上，电容将会被烧坏，故C错误；‎ D．由图可知交变电流的周期为T=0.04s，角速度为：，所以该电流电压瞬时值的表达式为 U=311sin50π t（V），故D正确。‎ ‎4.如图所示，线圈 L 的自感系数很大，且其电阻可以忽略不计，L1、L2 是两个完全相同的小灯泡， 随着开关 S 闭合和断开的过程中，L1、L2 的亮度变化情况是（灯丝不会断）（ ）‎ A. S 闭合，L1、L2 同时亮，而后 L1 逐渐熄灭，L2 逐渐变得更亮 B. S 闭合，L1 不亮，L2 逐渐变亮，最后两灯一样亮 C. S 断开，L1、L2 立即熄灭 D. S 断开，L1、L2 都会亮一下在熄灭 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．当S闭合瞬时，两灯同时获得电压，同时发光，随着线圈L电流的增加，逐渐将L1灯短路，L1逐渐变暗直到熄灭，同时，L2电流逐渐增大，变得更，故A正确，B错误；‎ CD．S断开瞬时，L2中电流消失，故立即熄灭，而L1中由于电感中产生一个与电流同向的自感电动势，故右端为正，电流由灯泡L1的右侧流入，故L1亮一下逐渐熄灭，故CD错误。‎ ‎5.一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方 ‎；若该电阻接到正弦交变电源上，在一个周期内产生的热量为Q正。该电阻上电压的峰值为u0，周期为T，如图所示。则Q方: Q正等于（　　）‎ A. B. C. 1:2 D. 2:1‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析 本题考查交变电流的图线、正弦交变电流的有效值、焦耳定律及其相关的知识点。‎ 解析 根据题述，正弦交变电流的电压有效值为，而方波交流电的有效值为u0，‎ 根据焦耳定律和欧姆定律，Q=I2RT=T，可知在一个周期T内产生的热量与电压有效值的二次方成正比，Q方∶Q正= u02∶（）2=2∶1，选项D正确。‎ 点睛 此题将正弦交变电流和方波 交变电流、有效值、焦耳定律有机融合。解答此题常见错误是：一是把方波交变电流视为正弦交变电流；二是认为在一个周期T内产生的热量与电压有效值，导致错选B；三是比值颠倒，导致错选C。‎ ‎6.如图用力把不发生形变的矩形线圈从匀强磁场中匀速拉出，如果两次拉出的速度之比为 1∶2， 则两次线圈所受安培力大小之比 F1∶F2、通过线圈截面的电量 q1∶q2 之比分别为（ ）‎ A. F1∶F2＝1∶2 B. F1∶F2＝2∶1 C. q1∶q2＝1∶1 D. q1∶q2＝1∶2‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．设线圈左右两边边长为L1，上下两边边长为L2，整个线圈的电阻为R，磁场的磁感应强度为B。拉出线圈时产生的感应电动势为：E=BL1v，电流为：，线圈所受的安培力为：，可知，F∝v，则得：F1：F2=1：2，故A正确，B错误；‎ CD．通过导线的电荷量为：，则q与线框移动速度无关，磁通量的变化量△Φ相同，所以通过导线横截面的电荷量q1：q2=1：1，故C正确，D错误。‎ ‎7.传感器是一种采集信息的重要器件，图示是一种测得压力大小的电容式传感器示意图。当待测压 力 F 作用于可动膜片电极时，可以使膜片发生形变，引起电容的变化。将电容器、灵敏电流表 和电源串联成闭合回路，则（ ）‎ A. 当 F 向上压膜片电极时，电容将减小 B. 当 F 向上压膜片电极时，电容将增大 C. 若电流表有示数，则压力 F 发生了变化 D. 若电流表有示数，则压力 F 没有发生变化 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】根据电容的决定式：，可知当待测压力增大时，电容器极板间距离减小，电容增大，电容两端电势差不变，根据Q=CU可知，电容器的电荷量将增加，电流表将会有示数，所以若电流表有示数，则压力 F 发生了变化，故BC正确，AD错误。‎ ‎8.环形线圈放在如图所示的磁场中，设在第 1 s ‎ 内磁场方向垂直于线圈平面向里，如图甲所示。若 磁感应强度 B 随时间 t 的变化关系如图乙所示，那么在第 2 s 内，关于线圈中感应电流和感应电 流磁场的描述正确的是（ ）‎ A. 感应电流大小恒定，顺时针方向 B. 感应电流大小恒定，逆时针方向 C. 感应电流的磁场垂直纸面向外 D. 感应电流的磁场垂直纸面向里 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】在第2s内，磁场方向垂直纸面向外，大小均匀减小，根据楞次定律知，感应电流的磁场垂直纸面向外，所以感应电流的方向为逆时针方向。根据法拉第电磁感应定律得：，磁感应强度均匀变化，则感应电动势恒定，感应电流恒定，故BC正确，AD错误。‎ 三、实验题（本题 22 题共 2 小题，每空 5 分，总 15 分）‎ ‎9.（1）某同学用下图所示电路做“研究电磁感应现象”实验．他将铁芯插入小线圈约一半的位 置，变阻器的滑片 P 置于 ab 的中点，在闭合开关瞬间，电流计的指针向左摆．闭合开关后，为使电流计的指针向右摆，应将铁芯_____(选填“插入”或“拔出”)或将变阻器的滑片 P 向________(选填“a”或“b”)端滑动.‎ ‎（2）湄江高级中学科技小组在做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验时，忘 记把下图甲中的变压器铁芯 A 组装到变压器铁芯 B 上，组装后的变压器如图乙所示．在铁芯上的 原、副线圈匝数分别为 n1＝1000 匝和 n2＝500 匝，原线圈两端与 u=10sin100p t （V）的交流 电源相连，则副线圈两端电压的有效值可能是________．‎ A.10V B.1V C.5V D.10V ‎【答案】 (1). 拔出 (2). a端 (3). B ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）铁芯插入小线圈约一半的位置，变阻器的滑动片P置于a b的中点，在闭合电键瞬间，电流计的指针向左摆，说明穿过线圈的磁通量增加；合上开关后，电流计指针向右偏，说明穿过线圈的磁通量减少，那么应将铁芯拔出，或将小线圈拔出，或将滑动变阻器滑片迅速向左移动，即向a端移动，这样才能确保穿过线圈的磁通量减小。‎ ‎（2）初级电压有效值为：，如果把图甲中的变压器铁芯A组装到变压器铁芯B上，则根据变压器原理可得，由于该同学忘记了把图甲中的变压器铁芯A组装到变压器铁芯B上，导致“漏磁”，则次级电压将小于5V，故B正确，ACD错误。‎ 四、计算题（本题共 3 小题，计算题要写出相应的过程，23 小题 14 分，24 小题 16 分，25 小题17 分，总 47 分）‎ ‎10.在竖直向下的磁感应强度为 10T 的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道 MN、PQ 固定在水平面 内，相距为 0.1m，电阻不计。左端接有电阻为 R =9.9Ω ‎ 的定值电阻；金属导体棒 ab 垂直于 MN、PQ 放在轨道上，与轨道接触良好，其电阻 r = 0.1Ω，以 10m/s 平行于 MN 的速度向右做匀速运动。‎ ‎（1）计算通过电阻 R 的感应电流的大小和方向.‎ ‎（2）计算电阻 R 两端的电压 U.‎ ‎【答案】（1）1A 电流的方向M→P （2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据右手定则可知，通过R的感应电流的方向M→P。‎ 根据电磁感应定律：E=BLv=10×0.1×10V=10V 根据闭合电路欧姆定律可得R的感应电流：。‎ ‎（2）电阻 R 两端的电压：。‎ ‎11.如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上，间距 L＝0.2m，一端通过导 线与阻值为 R=10Ω 的电阻连接；导轨上放一质量为 m＝0.5kg 的金属杆，金属杆与导轨的电阻均忽 略不计，整个装置处于竖直向上的大小为 B＝5T 的匀强磁场中.现用与导轨平行的拉力 F 作用在金 属杆上，金属杆运动的 v-t 图象如图乙所示。（取重力加速度 g=10m/s2）求：.‎ ‎（1）t＝5s 时拉力的大小.‎ ‎（2）t＝5s 时电路的发热功率.‎ ‎【答案】（1）0.4N （2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由图示图象可知，金属杆的加速度：‎ t=5s时，金属杆的速度v=2m/s 金属杆受到的安培力：‎ 由牛顿第二定律得：F-F安=ma 解得拉力：F=0.4N ‎（2）5s时的发热功率：.‎ ‎12.一小型发电站通过理想升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率P=500kW，输出电压U1=500V，升压变压器B1原、副线圈的匝数之比n1：n2=1：5，两变压器间输电导线的总电阻R=1．5Ω．降压变压器B2的输出电压U4=220V．求：‎ ‎（1）升压变压器B1副线圈两端的电压U2；‎ ‎（2）输电导线上损失的功率P损；‎ ‎（3）降压变压器B2原、副线圈的匝数之比n3：n4．‎ ‎【答案】（1）2500V ‎（2）6×104W ‎（3）10：1‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）升压变压器的输出电压：‎ ‎（2）传输电流：‎ 损失的功率：‎ ‎（3）降压变压器的输入电压为： U3=U2-I2R=2200V 降压变压器的匝数比：‎ 考点：远距离输电；变压器