吉林省蛟河高级中学2020学年高二物理下学期第一次月考试题

吉林省蛟河高级中学2020学年高二物理下学期第一次月考试题

此卷只装订不密封 班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 ‎ ‎2020学年下学期高二第一次月考 ‎ 物 理 注意事项：‎ ‎1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。‎ ‎2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。‎ ‎3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。‎ ‎4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。‎ 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。‎ ‎1．下列说法中正确的是(　　 )‎ A．根据磁感应强度B的定义式可知，磁感应强度B与F成正比，与IL成反比 B．一小段通电导线在某处不受磁场力作用，该处的磁感应强度一定为零 C．穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少了2 Wb，则线圈中感应电动势每秒减少2 V D．感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化 ‎2．对于如图所示的电流i随时间t做周期性变化的图象，下列说法中正确的是(　　 )‎ A．电流大小变化，方向不变，是直流电 B．电流大小、方向都变化，是交流电 C．电流的周期是0.02 s，最大值是0.2 A D．电流做周期性变化，是交流电 ‎3．如图所示是一调压变压器原理图，如将它作为升压变压器使用，则(　　 )‎ A．将交流电源接在a、b端，用电器接在c、d端 B．将交流电源接在c、d端，用电器接在a、b端 C．将交流电源接在a、c端，用电器接在b、d端 D．若要进一步升压，应使P逆时针方向旋转 ‎4．机器人装有作为眼睛的“传感器”，犹如大脑的“控制器”，以及可以行走的“执行器”，在它碰到障碍物前会自动避让并及时转弯。下列有关该机器人“眼睛”的说法中正确的是(　　 )‎ A．力传感器 B．温度传感器 C．光传感器 D．声音传感器 ‎5．如图所示，理想变压器的原线圈接入(V)的交变电压，副线圈通过电阻r＝6 Ω的导线对“220 V，880 W”的电器RL供电，该电器正常工作。由此可知(　　 )‎ A．原、副线圈的匝数比为50 : 1‎ B．交变电压的频率为100 Hz C．副线圈中电流的有效值为4 A D．变压器的输入功率为880 W ‎6．如图所示装置中，ab、cd杆原来均静止，当ab杆在外力作用下向右加速运动，cd杆保持静止，忽略闭合铁芯漏磁，则下列说法不正确的是(　　 )‎ A．ab杆中感应电流方向是从a到b，a端电势高于b端 B．线圈L2的磁通量增大 C．cd杆中感应电流方向是从c到d D．cd杆受到水平向右的安培力的作用 ‎7．如图所示，D为一插头，可接入电压恒定的照明电路中，a、b、c为三只相同的大功率电炉。a靠近电源；b、c离用户电灯L很近，但离电源较远(输电线电阻不能忽略)。关于电炉接入电路后对电灯的影响，下列说法中正确的是(　　 )‎ A．使用电炉a时对电灯的影响最小 B．使用电炉b时对电灯的影响比使用电炉a时小 C．使用电炉c时对电灯几乎没有影响 D．使用电炉a或b或c时对电灯影响几乎一样 ‎8．如图所示，KLMN是一个竖直的矩形导线框，全部处于磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，MN边水平，线框绕某竖直固定轴以角速度ω匀速转动。t 时刻MN边与磁场方向的夹角为90°，下列说法正确的是(　　 )‎ A．t 时刻穿过线框的磁通量最大，电流为零 B．t 时刻穿过线框的磁通量最大，电流最大 C．线框中产生的感应电动势的有效值为 D．线框中产生的感应电动势的有效值为 ‎9．为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示。当开关S闭合后(　　 )‎ A．A1示数变大，A1与A2示数的比值不变 B．A1示数变大，A1与A2示数的比值变大 C．V2示数变小，V1与V2示数的比值变大 D．V2示数不变，V1与V2示数的比值不变 ‎10．如图所示，电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体层，再在导体层外加上一块保护玻璃，电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导体层内形成一个低电压交流电场。在触摸屏幕时，由于人体是导体，手指与内部导体层间会形成一个特殊电容(耦合电容)，四边电极发出的电流会流向触点，而电流强弱与手指到电极的距离成正比，位于触摸屏后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置。由以上信息可知(　　 )‎ A．电容式触摸屏的两极板分别是导体层和手指 B．当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越大 C．当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越小 D．如果用戴了手套的手触摸屏幕，照样能引起触摸屏动作 ‎11．如图甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比为10 : 1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，除R以外其余电阻不计。从某时刻开始单刀双掷开关掷向a，在原线圈两端加上如图乙所示交变电压，则下列说法中正确的是(　　 )‎ ‎ ‎ A．该交变电压瞬时值表达式为(V)‎ B．单刀双掷开关由a扳到b，电压表和电流表的示数都变大 C．t＝2×10-2 s时，电压表的读数为31.1 V D．滑动变阻器触片向上移，电压表示数不变，电流表的示数变小 ‎12．一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为L，边长为L的正方形导线框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上，建立水平向右的x轴，且坐标原点在磁场的左边界上，t＝0时刻使线框从静止开始沿 轴正方向匀加速通过磁场区域，规定逆时针方向为电流的正方向，已知导线框在t1、t2、t3时刻所对应的位移分别是L、2L、3L，下列关于感应电流或导线框的电功率P随时间t或位移x的变化规律正确的是(　　 )‎ ‎ ‎ 二、非选择题：本题共5小题，共52分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎13．(6分)如图为包含某逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡。光照射电阻R′时，其阻值将变得远小于R。该逻辑电路是________(填“与”或“非”)门电路，当电阻R′受到光照时小灯泡L将________(填“发光”或“不发光”)。‎ ‎14．(6分)已知发电机端电压为220 V，输送功率110 kW，若要保证用户至少获得100 kW电功率，则输电导线电阻不得大于________Ω；若用一个升压变压器升压至5500 V后进行输电，则导线电阻不得大于________Ω。‎ ‎15．(10分)如图所示，匀强磁场的磁感应强度T，边长L＝10 cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r＝1 Ω，线圈绕垂直于磁感线的轴OOʹ匀速转动，角速度ω＝2π rad/s，外电路电阻R＝4 Ω。求：‎ ‎(1)转动过程中线圈中感应电动势的最大值；‎ ‎(2)电压表的读数；‎ ‎(3)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过30°角的过程中产生的平均感应电动势。‎ ‎16．(14分)某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为100 kW，输出电压为500 V，输电导线的总电阻为10 Ω，导线上损耗的电功率为4 kW，该村的用电电压是220 V。‎ ‎(1)输电电路如图所示，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比；‎ ‎(2)如果该村某工厂用电功率为60 kW，则该村还可以装“220 V　40 W”的电灯多少盏？‎ ‎17．(16分)如图甲所示，两相互平行的光滑金属导轨水平放置，导轨间距L＝0.5 m，左端接有电阻R＝3 Ω，竖直向下的磁场磁感应强度大小随坐标x的变化关系如图乙所示。开始导体棒CD静止在导轨上的x＝0处，现给导体棒一水平向右的拉力，使导体棒1 m/s2的加速度沿x轴匀加速运动，已知导体棒质量为2 kg，电阻为2 Ω，导体棒与导轨接触良好，其余电阻不计，求：‎ ‎(1)拉力随时间变化的关系式；‎ ‎(2)当导体棒运动到x＝4.5 m处时撤掉拉力，此时导体棒两端的电压，此后电阻R上产生的热量。‎ ‎2020学年下学期高二第一次月考 物 理答 案 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。‎ ‎1．【答案】D ‎【解析】磁感应强度的大小由磁场本身的性质决定，与导线所受安培力、导线的长度以及电流无关．在磁场中安培力等于零，但磁场的磁感应强度不为零，故A、B错误； 根据法拉第电磁感应定律得，感应电动势的大小为2 V，故C错误；根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化，当原磁场磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，当磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场方向相同，故D正确。‎ ‎2．【答案】A ‎【解析】由图象可知，电流的方向不变，而大小作周期性变化，所以不是交流，而是直流，但不是恒定直流，故A正确，B、D错误；电流的周期是0.01 s，最大值是0.2 A，故C错误。‎ ‎3．【答案】B ‎【解析】将交流电源接a、b端，用电器接在c、d端、为降压变压器，则A错误；将交流电源接c、d端，用电器接在a、b端原线圈匝数小于副线圈匝数为升压变压器，则B正确；交流电源接在a、c端，用电器接在b、d端，为b，d短接，则C错误；使P顺时针方向旋转，匝数比增大，则D正确。‎ ‎4．【答案】C ‎【解析】由图可知，该传感器可以作为机器人的眼睛，则说明它采用的应是通过感光原理而确定障碍物的，故应为光传感器，故C正确。‎ ‎5．【答案】C ‎【解析】输入电压的有效值为11000 V，用电器的额定电压为220‎ ‎ V，所以变压器的输出电压大于220 V，原副线圈的匝数比小于50：1，故A错误；由输入电压的表达式知，f＝50 Hz，故B错误；副线圈中的电流与用电器中的电流相同，I＝4A，故C正确；变压器的输出功率为用电器的功率和导线电阻损耗的功率之和，大于880 W，所以变压器的输入功率大于880 W，故D错误。‎ ‎6．【答案】A ‎【解析】ab杆向右运动切割磁感线，根据右手定则知ab棒作为电源的电流流向为a到b，此方向为电源内部的流向，则a为电源负极，b为电源正极，a端电势低于b端，故A错误；ab杆向右加速运动，由可知L1的电流逐渐增大，产生的磁场由安培定则可知向上增强，而忽略闭合铁芯漏磁，则穿过L2的磁通量向下逐渐增强，故B正确；L2的磁通量向下逐渐增强，根据楞次定律知感应电流I2从c到d，故C正确.感应电流I2从c到d，由左手定则知cd棒受到的安培力水平向右，故D正确。‎ ‎7．【答案】A ‎【解析】由于电炉a靠近电源，流过a的电流，没有流过后面的输电线，不会引起输电线上电压降，接通与不接通对电路没有影响，则使用电炉a时对电灯的影响最小，故A正确。使用电炉b时，流过输电线的电流增大，输电线上的电压降增大，电灯两端的电压减少，功率减少。所以使用电炉b时对电灯的影响比使用电炉a时大，故B错误。c离电源较远，c靠近电灯，使用c时，流过输电线的电流增大，输电线上的电压降增大，电灯两端的电压减少，功率减少，故C错误。b、c离电源都较远，根据上面分析，对电灯影响几乎一样，都比使用a对电灯的影响大，故D错误。‎ ‎8．【答案】AC ‎【解析】t时刻MN边与磁场方向的夹角为90°，线框与磁场垂直，此时磁通量最大，没有边切割磁感线运动，所以感应电流为零，故A正确，B错误；线圈转动产生的电流为正弦式交流电，电动势有效值E＝Em＝BSω，故C正确，D错误。‎ ‎9．【答案】AD ‎【解析】由于理想变压器原线圈接到电压有效值不变，则副线圈电压不变，V2示数不变，V1与V2示数的比值不变，C错误、D正确；开关S闭合后，变压器副线圈的负载电阻减小，V2不变，由欧姆定律可得A1示数变大，由于理想变压器P2＝P1，V1与V2示数的比值不变，所以A1与A2示数的比值不变，A正确，B错误。‎ ‎10．【答案】AB ‎【解析】据题意知，人是导体，人的手指和电容触摸屏上形成电容，故A正确；由平行板电容器的决定式可知，接触面积增大时，电容增大，故B正确，C错误；绝缘手套与工作面不能形成一个电容器，所以不能在电容屏上进行触控操作，故D错误。‎ ‎11．【答案】BD ‎【解析】由图象知电压峰值为311V，角速度为，故该交变电压瞬时值表达式为，A错误；单刀双掷开关由a扳向b，原线圈的匝数比变小，匝数与电压成正比，所以伏特表和安培表的示数均变大，B正确；把t＝2×10-2s代入瞬时值表达式得到的是瞬时电压，但电压表的读数为有效值，大小为22V，C错误；滑动变阻器触片向上移，电阻变大，副线圈的电压由匝数和输入电压决定，伏特表的示数不变，安培表示数减小，D正确。‎ ‎12．【答案】BD ‎【解析】过程①为bc边切割向里的磁场，电流顺时针，过程②ad边和bc边同向切割反向的磁场，而双电源相加，电流加倍为逆时针，过程③为ad边切割向外的磁场，电流为逆时针。线框匀加速直线运动，则切割磁场的速度，电动势，电流；可知电流随时间均匀变化，电流的方向在三个过程为正，负，正；过程②为双电源，电流加倍，过程③为单电源，电流为I0增大；比较排除后可知A错误，B正确；匀加速直线运动的速度位移关系可知，则 ‎，则电流关于位移x不是线性函数，C错误；线框产生的电功率，故功率关于位移x均匀变化，则图象为倾斜直线，D正确。‎ 二、非选择题：本题共5小题，共52分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎13．(6分)‎ ‎【答案】非 发光 ‎【解析】根据门电路的符号判断该门电路为非门；当输出端为高电势时，灯泡会发光，为低电势时，灯泡不发光，所以判断灯泡发光还是不发光，看输入端是高电势还是低电势。该逻辑电路为非门电路．非门的特点输入状态和输出状态相反，当电阻R′受到光照时，其阻值将变得远小于R。则R两端的电势差大，R′两端间的电势差小，则输入端为低电势，那么输出端为高电势，小灯泡L发光。‎ ‎14．(6分)‎ ‎【答案】0.04 25‎ ‎【解析】由题可知，用户得到100 kW的电功率，则输电线损失为10 kW，，，，输电导线电阻；用一个升压变压器升压至5 500 V后进行输电时，，，导线电阻。‎ ‎15．(10分)‎ ‎【解析】（1）设转动过程中感应电动势的最大值为Em，则 ‎（2）设回路中电流的有效值为I，电阻两端电压的有效值即电压表的读数为U，则 则电压表的示数 ‎（3）设由图示位置转过30°角的过程中产生的平均感应电动势为E，则 代入数据解得 ‎16．(14分)‎ ‎【解析】（1）根据如图所示输电线路，设高压输电线电流I2，输电电压为U2，由题意可知：‎ P损＝I22r 所以有：‎ 而 根据电流与匝数成反比，则有： ‎ U3＝U2﹣I2R线＝（500×10﹣40×10）V＝4600 V 根据电压与匝数成正比，则：‎ ‎（2）据降压变压器输入功率等于输出功率有：P3＝P4＝200﹣16＝184 kW 灯可以消耗的功率是：P灯＝104kW 所以还可装灯的盏数为： 盏。‎ ‎17．(16分)‎ ‎【解析】（1）设经过时间导体棒的速度为，位移 产生的感应电动势 根据乙图可知 产生的感应电流 根据牛顿第二定律有 整理得 ‎（2）当导体棒运动到x＝4.5m处时导体棒两端的电压为，则有 磁感应强度 感应电动势 撤去力F后动能全部转化为焦耳热即 电阻R上面产生的焦耳热