【物理】新疆阿克苏地区第二中学2018-2019学年高二下学期第一次月考试卷（解析版）

【物理】新疆阿克苏地区第二中学2018-2019学年高二下学期第一次月考试卷（解析版）

物理试卷 考试时间：90分钟 总分：100分 ‎ 一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分，选对得4分，选错或不选得0分）‎ ‎1．如下图所示，矩形线框在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是(　　)‎ ‎2．关于机械波的形成，下列说法中正确的是(　　)‎ A．物体做机械振动，一定产生机械波 B．机械波在介质中传播时，介质中后振动的质点总是重复先振动的相邻的质点的振动，做受迫振动 C．参与振动的质点振动频率各不相同 D．机械波传播过程中，介质中质点随波迁移，振动能量也随波传递 ‎3. 水平放置的光滑绝缘杆上挂有两个铜环M和N，通电密绕长螺线管穿过两环，如图所示，螺线管中部区域的管外磁场可以忽略，当变阻器滑动触头向左移动时，两环将(　　)‎ A．一起向左移动 B．一起向右移动 C．相互靠拢 D．相互分离 ‎4．如图所示，平行导轨间有一矩形匀强磁场区域，细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M′N′的过程中，其感应电动势E随时间t变化的图象，可能正确的是(　　)‎ ‎5．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，两个标有“12 V，6 W”的小灯泡并联在副线圈的两端。当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想的)的示数分别是(　　)‎ A．120 V, 0.10 A B．240 V, 0.025 A C．120 V, 0.05 A D．240 V, 0.05 A ‎6．如图所示，三角形金属线框ABC的底边AB长度为d，顶点C距AB边的距离为，在右侧空间边长为d的正方形区域内，存在垂直纸面向里的匀强磁场，在外力作用下线框底边沿着x轴向右运动，运动过程中始终保持线框平面与磁场方向垂直。在线框沿x轴向右匀速穿过有界磁场区域的过程中，线框中的感应电动势(　　)‎ A．经历均匀增大、均匀减小、均匀增大、均匀减小的过程 B．经历均匀增大、保持不变、均匀增大、保持不变的过程 C．经历均匀增大、均匀减小、均匀增大的过程 D．经历均匀增大、保持不变、均匀减小的过程 二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分，每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全选对的得5分，少选的得2分，有错选或不选的得0分）‎ ‎7. 如图所示，“U”形金属框架固定在水平面上，金属杆ab与框架间无摩擦，整个装置处于竖直方向的磁场中。若因磁场的变化使杆ab向右运动，则磁感应强度(　　)‎ A．方向向下并减小 B．方向向下并增大 C．方向向上并增大 D．方向向上并减小 ‎8.在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则(　　)‎ A．t＝0.005 s时线框的磁通量变化率为零 B．t＝0.01 s时线框平面与中性面重合 C．线框产生的交变电动势有效值为311 V D．线框产生的交变电动势频率为50 Hz ‎9. 下图是创意物理实验设计作品《小熊荡秋千》的示意图。两根彼此靠近且相互绝缘的金属棒C、D固定在铁架台上，与两个铜线圈P、Q组成一闭合回路，两个磁性很强的条形磁铁如图放置。当用手左右摆动线圈P时，线圈Q也会跟着摆动，仿佛小熊在荡秋千。以下说法正确的是(　　)‎ A．P向右摆动的过程中，P中的电流方向为顺时针方向(从右向左看)‎ B．P向右摆动的过程中，Q也会向右摆动 C．P向右摆动的过程中，Q会向左摆动 D．若用手左右摆动Q，P会始终保持静止 ‎10.如图所示为一列简谐横波在t0时刻的波形，已知波速为0.2 m/s，以下说法正确的是(　　)‎ A．波源的振动周期为0.6 s B．经过0.1 s，质点a通过的路程为10 cm C．在t0时刻，质点a的加速度比质点b的加速度小 D．若质点a比质点b先回到平衡位置，则波沿x轴负方向传播 三、实验题（本题共3小题，共16分，将正确答案填在题中横线上或按要求作答）‎ ‎11．（10分）如图所示，将小螺线管A插入大螺线管B 中不动．（1）～（3）问（填“有”或“无”）．‎ ‎（1）当开关S接通或断开时，电流表中______ 电流通过；‎ ‎（2）若开关S一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中______ 电流通过；‎ ‎（3）当开关S一直闭合，滑动变阻器滑动触头不动时，电流表中______ 电流产生；‎ ‎（4）综上所述，只要穿过______ 电路的______ 发生变化，就会产生感应电流．‎ ‎12．（6分）(1)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，实验室中备有下列可供选择的器材：‎ A．可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈) B．条形磁铁 C．直流电源 D．多用电表 E．开关、导线若干 上述器材在本实验中不必用到的是_______(填器材前的序号)，本实验中还需要用到的器材有________。‎ ‎(2)做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验时，原线圈接在电源上，用多用电表测量副线圈的电压，下列操作正确的是______ ‎ A．原线圈接直流电压，电表用直流电压挡 B．原线圈接直流电压，电表用交流电压挡 C．原线圈接12V以下交流电压，电表用交流电压挡 D．原线圈接220V交流电压，电表用交流电压挡 四、计算题（本题共4小题，共40分，解答应写出文字说明、方程式和演算步骤。只写出最后结果的不能给分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）‎ ‎13．（8分）如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动．t＝0时，磁感应强度为B0，此时MN 到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形．为使MN棒中不产生感应电流，从t＝0开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？请推导出这种情况下B与t的关系式．‎ ‎14．(10分)发电机输出电压为1.0×103 V的交变电流，现在通过一个变压比为1∶4的变压器升压，再通过总电阻为1.0 Ω的输电线路向某地输电，在输送的电功率为800 kW的情况下(设变压器为理想变压器)。求：‎ ‎(1)升压变压器的副线圈两端电压为多大？‎ ‎(2)输电线上通过的电流为多大？‎ ‎(3)输电线上造成的电压损失为多少？‎ ‎(4)输电线上损失的电功率占输电总功率的百分比为多少？‎ ‎15．(10分)在磁感应强度为1T的匀强磁场中有一匝数为10匝的矩形线圈ABCD,如图所示,其绕OO′轴以线圈的转速n=50/π r/s匀速转动.AB=20cm，BC=25cm，线框总电阻为r=1Ω，定值电阻阻值为R=9Ω，从图示位置开始计时。‎ ‎(1)写出t时刻整个线圈中的感应电动势e的表达式.‎ ‎(2)线框转过30∘，R上流过的电荷量为多少?‎ ‎(3)当转过30∘时，电流表的示数为多少 ‎16．(12分)一列简谐横波在x轴上传播，在t1＝0和t2＝0.05 s时刻，其波形图分别如图中的实线和虚线所示，求：‎ ‎(1)该波的振幅和波长；‎ ‎(2)若这列波向右传播，波速是多少？若这列波向左传播，波速是多少？‎ ‎【参考答案】‎ ‎1. 答案：B　‎ 解析：A中线框的磁通量没有变化，因此没有感应电流，但有感应电动势，也可以理解为左右两边切割磁感线产生的感应电动势相反，B中线框转动，线框中磁通量变化，这就是发电机模型，有感应电流，B正确。C、D中线圈平面和B平行，没有磁通量，更没有磁通量的变化，C、D错误。‎ ‎2. 答案　B 解析　有振源没有媒介时不能产生机械波，A错误。机械波在介质中传播时，介质中后振动的质点总是在相邻的先振动的质点的作用下做受迫振动，并重复前一质点的振动情况，B正确。参与振动的质点振动频率都相同，C错误。机械波传播过程中，介质中质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移，在振动过程中把能量传递出去，D错误。‎ ‎3. 答案　C 解析　当滑动变阻器的滑动触头向左移动时，螺线管内部、外部的磁场均增加，穿过M、N两金属环的水平向右的磁通量增加，根据楞次定律，可以知道两环中有相同方向的电流，同方向电流相互吸引，故两环相靠近，所以C选项是正确的。‎ ‎4. 答案　A 解析　由法拉第电磁感应定律可知E＝BLv，其中L为有效长度，也就是磁场的宽度，所以A选项正确。‎ ‎5. 答案　D 解析　副线圈电压U2＝12 V，由＝得U1＝240 V，副线圈中电流I2＝2·＝1 A，由＝得I1＝0.05 A，D选项正确。‎ ‎6. 答案　A 解析　导线切割磁感线产生感应电动势有E＝Blv，因为匀速运动，所以感应电动势大小取决于切割磁感线的导线的有效长度，线框匀速穿过有界磁场区域的过程中有效长度先均匀增大，再均匀减小，然后再均匀增大，再均匀减小，所以选项A正确。‎ ‎7. 答案　AD 解析　由于ab杆向右运动，由逆向思维法可知，闭合回路的磁通量一定是变小，即为了阻碍磁通量变小，ab杆只能向右运动，所以只要磁感应强度变小就可以，磁场方向向上向下都可以，所以A、D正确。‎ ‎8. 答案　BD 解析　由题图乙可知，t＝0.005 s时，感应电动势最大，线框的磁通量变化率最大，A错误；t＝0.01‎ ‎ s时感应电动势为零，故线框平面处于中性面位置，B正确；交变电动势的最大值为311 V，故有效值E＝＝220 V，C错误；交变电动势的周期为T＝0.02 s，故频率f＝＝50 Hz，D正确。‎ ‎9. 答案　AB 解析　P向右摆动的过程中，穿过P线圈的磁通量减小，根据楞次定律，P中有顺时针方向的电流(从右向左看)，故A正确。根据电路连接可知Q下端的电流方向向外，根据左手定则，所受的安培力向右，则Q向右摆动。同理，用手左右摆动Q，P会左右摆动，故B正确，C、D错误。‎ ‎10. 答案　CD 解析　由题图可知，该波波长为8 cm，又已知波速v＝0.2 m/s，故波源的周期T＝＝＝0.4 s，A错误；经过0.1 s，即T，质点a若向上运动，则通过的路程将大于10 cm，若向下运动，则通过的路程将小于10 cm，B错误；在t0时刻，质点a距平衡位置的距离比质点b的小，故质点a受到的回复力较小，加速度小于质点b的加速度，C正确；若质点a比质点b先回到平衡位置，说明质点a向上振动，利用微平移法可知，波沿x轴负方向传播，D正确。‎ ‎11. 【答案】有 有 无 闭合 磁通量 ‎ ‎【详解】（1）闭合和断开开关瞬间，穿过回路的磁通量变化，产生感应电流； ‎ ‎（2）若开关S一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，穿过回路的磁通量变化，产生感应电流； ‎ ‎（3）当开关S一直闭合，滑动变阻器滑动触头不动时，磁通量不变，不产生感应电流； ‎ ‎（4）综上所述，只要穿过闭合电路的磁通量变化，就会产生感应电流．‎ ‎12. 【答案】BC 低压交流电源 C ‎ ‎【解析】(1) 变压器的原理是互感现象的应用，是原线圈磁场的变化引起副线圈感应电流的变化，所以不需要外界的磁场，故条形磁铁B不必用到 如果原线圈中通的是直流电源，则副线圈中不会有感应电流产生，故直流电源C不必用到，需要用到低压交流电源；‎ ‎(2) 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，故电表用交流电压挡，综合(1)可知，故应选C。‎ ‎13. 解析：要使MN棒中不产生感应电流，应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化 (1分)‎ 在t＝0时刻，穿过线圈平面的磁通量 Φ1＝B0S＝B0l2 （2分）‎ 设t时刻的磁感应强度为B，此时磁通量为 Φ2＝Bl(l＋vt) （3分）‎ 由Φ1＝Φ2得B＝. （2分）‎ ‎14. 解析　(1)升压变压器的原、副线圈匝数比为＝，（2分）‎ 所以＝，得U2＝4×103 V。 （2分）‎ ‎(2)副线圈上通过的电流I＝＝ A＝200 A。 （2分）‎ ‎(3)电压损失U损＝Ir＝200×1 V＝200 V。 （2分）‎ ‎(4)损失的电功率占输电总功率的百分比为 ＝＝×100%＝5%。 （2分）‎ ‎15. 解析　（1）线圈转动的角速度ω=2πn=100rad/s （1分）‎ 产生的最大感应电动势Em=nBSω=10×1×0.2×0.25×100V=50V （1分）‎ 故t时刻感应电动势e═50cos100t(V) （2分）‎ 转动过程中产生的平均感应电动势 （1分）‎ 形成的感应电流： （1分）‎ 故流过的电荷量q=It=0.025C （1分）‎ ‎（3）电动势的有效值为 （1分）‎ 电流表的示数为: （2分）‎ ‎16. 解析　(1)由图可知：A＝2 cm，λ＝8 m。 （2分）‎ ‎(2)若波向右传播，则Δx1＝λ＋nλ＝(2＋8n) m，n＝0,1,2，…（3分）‎ v1＝＝ m/s＝(40＋160n) m/s，n＝0,1,2，… （2分）‎ 若波向左传播，则Δx2＝λ＋nλ＝(6＋8n) m，n＝0,1,2…（3分）‎ v2＝＝ m/s＝(120＋160n) m/s，n＝0,1,2…。 （2分）‎