甘肃省靖远县第一中学2020学年高二物理下学期3月月考试题（含解析）

甘肃省靖远县第一中学2020学年高二物理下学期3月月考试题（含解析）

甘肃省靖远县第一中学2020学年高二（下）第一次3月月考物理试卷 ‎ 一、单选题（本大题共11小题，共44.0分）‎ ‎1.如图所示，灯泡L1接在变压器初级电路中，灯泡L2、L3、L4接在变压器次级电路中，变压器为理想变压器，交变电流电源电压为U，L1、L2、L3、L4都是额定电压为U0的同种型号灯泡，若四个灯泡都能正常发光，则（　　）‎ A. ，U=4U0 B. ，U=4U0‎ C. ，U=3U0 D. ，U=3U0‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】设灯泡的额定电流为I，则原线圈电流，副线圈电流，根据电流与匝数成反比，有，因为灯泡正常发光，副线圈两端的电压U2=U0，根据电压与匝数成正比，有，解得：，交变电流电源电压，故A正确，BCD错误。‎ ‎2.如图1所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为3︰1，保险丝的电阻为2Ω，熔断电流为‎2A。若原线圈接入如图2所示的正弦交流电，则下列说法正确的是（  ）‎ A. 副线圈中交变电流的频率为5Hz B. 为了安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值为3Ω C. 电压表V的示数为15V D. 将滑动变阻器的滑片向下移动，电压表V和电流表A1的示数均增大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】变压器不改变频率，所以副线圈中交变电流的频率为，故A错误；保险丝的电阻为2Ω，熔断电流为‎2A，为了安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值为，故B正确；原线圈电压有效值为，根据变压器原理可得：，故电压表V的示数为10V，故C错误；将滑动变阻器滑片向下移动，滑动变阻器接入电路的总电阻减小，副线圈电流强度增大，则原线圈的电流强度也增大，所以电流表A1的示数增大，因为匝数比不变，所以V的示数不变，故D错误。所以B正确，ACD错误。‎ ‎3.如图所示，abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨，间距为l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计。已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成θ角，单位长度的电阻为r，保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动（金属杆滑动过程中与导轨接触良好）。则（　　）‎ A. 电路中感应电动势的大小为 B. 金属杆M端电势低于N端电势 C. 金属杆所受安培力的大小为 D. 金属杆的发热功率为 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、设MN在两导轨间的长度为L，则有效切割长度为，切割产生的感应电动势，故A错误；‎ A、根据右手定则知，金属杆中的感应电流方向为N到M，M相当于电源的正极，N相当于电源的负极，可知电路中N点电势低，故B错误；‎ C、感应电流，金属杆所受的安培力，故C正确。‎ D、金属棒的热功率，故D错误。‎ ‎4.如图所示，T为理想变压器，原副线圈匝数比为5：1．A1、A2为理想交流电流表，V1、V2为理想交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），原线圈两端电压u=220sin314tV，以下说法正确的是（　　）‎ A. 当光照增强时，电压表示数保持不变 B. 当光照增强时，变压器的输入功率变大 C. 当光照增强时，电流表示数变小 D.当光照增强时，电压表示数增大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AD、原线圈两端电压有效值为220V，原副线圈匝数比为5：1，所以副线圈的电压有效值为44V，电压表V1示数为44V保持不变，与电阻的变化无关；‎ 当光照增强时，R3‎ 的电阻减小，总的电阻减小，由于副线圈输出电压不变，所以电路的总电流要变大，R1的电压变大，副线圈的总电压不变，所以电压表V2示数变小，故AD错误；‎ B、当光照增强时，R3的电阻减小，总的电阻减小，由于副线圈输出电压不变，所以副线圈的用电器消耗的总功率增大；由于变压器的输入功率与输出功率相等，所以变压器的输入功率也增大。故B正确；‎ C、当光照增强时，R3的电阻减小，总的电阻减小，所以电路的总电流要变大，因此A1、A2的示数都要变大，故C错误 ‎5.如图所示，交流电压u＝311sin(314 t＋) V加在阻值为220 Ω 的电阻两端，则（ ）‎ A. 电压表的读数为311 V B. 电流表的读数为‎1 A C. 电流表的读数为1 . ‎‎414 A D. 2 s内电阻产生的电热是880 J ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC、电压表和电流表的示数都是有效值，由交变电流的表达式可知，，则电压表的示数应该是220 V，电流表的示数，故B正确，A、C错误；‎ D、根据教二定律计算产生的电热，故D错误；‎ 故选B。‎ ‎6.下列情况中能产生感应电流的是（　　）‎ A. 如图甲所示，导体AB顺着磁感线运动 B. 如图乙所示，条形磁铁插入线圈中不动时 C. 如图丙所示，小螺线管A置于大螺线管B中不动，开关S一直接通时 D. 如图丙所示，小螺线管A置于大螺线管B中不动，开关S一直接通，在移动变阻器滑片的过程中 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 如图甲所示，导体AB顺着磁感线运动，不切割磁感线，无感应电流，选项A错误；如图乙所示，条形磁铁插入线圈中不动时，磁通量不变，无感应电流产生，选项B错误；如图丙所示，小螺线管A置于大螺线管B中不动，开关S一直接通时，穿过B的磁通量不变，无感应电流，选项C错误；如图丙所示，小螺线管A置于大螺线管B中不动，开关S一直接通，在移动变阻器滑片的过程中，线圈A中的电流变化，穿过线圈B的磁通量变化，会有感应电流产生，选项D正确；故选D.‎ 点睛：解答本题的关键是正确理解感应电流产生的条件，即穿过闭合回路的磁通量变化，或者闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动．‎ ‎7.在xOy平面内有一条抛物线金属导轨，导轨的抛物线方程为y2＝4x ， 磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向里，一根足够长的金属棒ab垂直于x轴从坐标原点开始，以恒定速度v沿x轴正方向运动，运动中始终与金属导轨保持良好接触形成闭合回路，如图甲所示．则所示图象中能表示回路中感应电动势大小随时间变化的图象是( )‎ 甲 A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：由图知，导体切割的有效长度为2y，根据法拉第电磁感应定律，又y2=4x，x=vt，联立解得，因导体做匀速运动，故E2与t成正比，所以B正确；ACD错误。‎ 考点：本题考查电磁感应 ‎8.如图所示，图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L1和L2‎ 为电感线圈。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终灯A2与灯A3的亮度相同。下列说法正确的是（　　）‎ A. 图甲中，的电阻比的直流电阻小 B. 图甲中，断开开关瞬间，流过的电流方向自右向左 C. 图乙中，变阻器R连入电路的电阻比的直流电阻大 D. 图乙中，闭合开关瞬间，中的电流与变阻器R中的电流相等 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、图甲中，断开S1的瞬间，A1灯突然闪亮，是因为电路稳定时，L1的电流大于A1的电流，可知L1的电阻小于A1的电阻，故A错误； ‎ B、图甲中，闭合S1，电路稳定后两个支路电流的方向都向右，断开开关S1瞬间，灯A1的原来的电流消失，线圈中的电流方向不变，所以流过A1的电流方向自右向左，故B正确； ‎ C、图乙中，因为要观察两只灯泡发光的亮度变化，两个支路的总电阻相同，因两个灯泡电阻相同，所以变阻器R与L2的电阻值相同，故C错误； ‎ D、图乙中，闭合S2瞬间，L2对电流由阻碍作用，所以L2中电流与变阻器R中电流不相等，故D错误。‎ ‎9.如图所示是一交变电流的i-t图象，则该交流电电流的有效值为（　　）‎ A. 4 A B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 设交流电电流的有效值为I，电阻为R．周期为，根据热效应得：，解得：，故选D.‎ ‎【点睛】根据有效值的定义求解．取一个周期时间，将交流与直流分别通过相同的电阻，若产生的热量相同，直流的电流值，即为此交流的有效值．‎ ‎10.法拉第圆盘发电机的示意图如图所示，铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别于圆盘的边缘和铜轴接触，圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中，圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（　　）‎ A. 若圆盘转动的角速度均匀增加，则电流大小恒定 B. 若从上往下看，圆盘顺时针转动，则电流沿b到a的方向流过R C. 若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化 D. 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的4倍 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、铜盘转动产生的感应电动势为：，若ω增大，E增大，电流大小增大，故A错误；‎ B、由右手定则可知，回路中电流方向不变，若从上往下看，圆盘顺时针转动，由右手定则知，电流沿a到b的方向流过R，故B错误；‎ C、若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向不变，大小变化，故C错误；‎ D、若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，根据，‎ 可知回路电流变为原来2倍，根据可知电流在R上的热功率也变为原来的4倍，故D正确。‎ ‎11. 如图所示，两根间距为l的光滑平行金属导轨与水平面夹角为α，图中虚线下方区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于斜面向上。两金属杆质量均为m，电阻均为R，垂直于导轨放置。开始时金属杆ab处在距磁场上边界一定距离处，金属杆cd处在导轨的最下端，被与导轨垂直的两根小柱挡住。现将金属杆ab由静止释放，当金属杆ab刚进入磁场便开始做匀速直线运动。已知重力加速度为g，则 A. 金属杆ab进入磁场时感应电流的方向为由a到b B. 金属杆ab进入磁场时速度大小为 C. 金属杆ab进入磁场后产生的感应电动势为 D. 金属杆ab进入磁场后金属杆cd对两根小柱的压力大小为零 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 由右手定则可知，ab进入磁场时产生的感应电流有b流向a，故A错误；从ab刚进入磁场时受到的安培力：F=BIL=BL；ab进入磁场做匀速直线运动，由平衡条件得：=mgsinα，解得：v=，故B正确；ab进入磁场产生的感应电动势为：E=BLv=，故C正确；由左手定则可知，cd受到的安培力平行与斜面向下，则cd对两根小柱的压力不为零，故D错误；故选BC．‎ 二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）‎ ‎12.交流发电机线圈电阻r=1Ω，用电器电阻R=9Ω，电压表示数为9V，如图所示，那么该交流发电机（　　）‎ A. 电动势的峰值为 B. 电动势的有效值为9 V C. 交流发电机线圈通过中性面时电动势的瞬时值为 D. 交流发电机线圈自中性面转过的过程中的平均感应电动势为 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、用电器电阻R=9Ω，电压表示数为9V，则电路中的电流为：‎ 所以电路中的电动势问：。‎ 电压表的读数是交流电的有效值，所以是电路中电动势的有效值，其最大值：,故A正确，B错误；‎ C、由交流电的产生与变化的规律可知，当线圈处于中性面时，感应电动势最小，为零，故C错误；‎ D、线圈自中性面转过90°的过程中的平均感应电动势为：‎ ‎，故D正确。‎ ‎13.如图所示，一个边长为L的正方形导电线框，在外力作用下，以速度v匀速穿过宽度均为L的两个平行边界的匀强磁场，这两个磁场的磁感应强度大小均为B，方向相反，取顺时针方向的电流为正，受力向右为正，以bc边刚进入磁场开始关于线框中产生的感应电流和线框所受安培力F分别与位移x之间的函数图象，下列图像正确的是 A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由E=BLv求出感应电动势，由欧姆定律求出电流大小，由右手定则判断出感应电流方向，应用安培力公式求出安培力大小，应用左手定则判断出安培力方向，然后分析图示图象答题.‎ ‎【详解】A、B、0-L内，感应电动势为：E=BLv，感应电流为：，由右手定则可知，电流方向沿逆时针方向，为负的；‎ L‎-2L内，感应电动势为：E=2BLv，感应电流为：，由右手定则可知，电流方向沿顺时针方向，为正的；‎ ‎2L-3L内，感应电动势为：E=BLv，感应电流为：，由右手定则可知，电流方向沿逆时针方向，为负的，故A正确，B错误；‎ C、D、安培力：F=BIL，在0-L内，L‎-2L内，‎2L-3L内，由左手定则可知，整个过程安培力始终向左，为负的，故C正确，D错误；‎ 故选AC.‎ ‎【点睛】此题电磁感应中图象的问题，近几年高考中出现的较为频繁，解答本题关键要掌握法拉第电磁感应定律、欧姆定律、楞次定律、安培力公式等等知识，要知道当线框左右两边都切割磁感线时，两个感应电动势方向相同，是串联关系.‎ ‎14.如图所示，磁感应强度为B的有界匀强磁场的宽度为L，一质量为m、电阻为R、边长为d(d

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