2017-2018学年山西省阳高县第一中学高二下学期第一次月考物理试题 Word版

2017-2018学年山西省阳高县第一中学高二下学期第一次月考物理试题 Word版

2017-2018 学年山西省阳高县第一中学高二 下学期第一次月考物理试题 一、选择题（本大题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。其中 5、6、9、11、12 小题有多 个选项正确，其余小题只有一个选项正确。） 1．霍尔元件能转换哪两个量( ) A．把温度这个热学量转换为电阻这个电学量 B．把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量 C．把力转换为电压这个电学量 D．把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量 2.如图所示，L 为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开开关 S 的瞬间 会有( ) A．灯 A 立即熄灭 B．灯 A 慢慢熄灭 C．灯 A 突然闪亮一下再慢慢熄灭 D．灯 A 突然闪亮一下再突然熄灭 3.如图所示，绝缘水平面上有两个离得很近的导体环 a、b.将条形磁铁沿它们的正 中向下移动(不到达该平面)，a、b 将如何移动( ) A．a、b 将相互远离 B．a、b 将相互靠近 C．a、b 将不动 D．无法判断 4．一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法中正确的是( )。 A．质点振动频率是 4 Hz B．在 10 s 内质点经过的路程是 20 cm C．第 4 s 末质点的速度为零 D．在 t＝1 s 和 t＝3 s 两时刻，质点位移大小相等、方向相同 5 .如图所示，一根水平张紧的绳子系着 5 个单摆，摆长自左向右依次为 3 2 L、L、L 2 、L、 2L；若让 D 先摆动起来，其周期为 T.在这以后，A、B、C、E 各摆的情况是( ) A．B 摆振幅最大 B．E 摆振幅最大 C．C 摆振动的周期为 T D．A 摆振动的周期大于 T 6．边长为 a 的闭合金属正三角形框架，完全处于垂直于框架平面的匀强磁场中，现把 框架匀速拉出磁场，如图所示，则选项图中电动势、外力、外力功率与位置图象规律 与这一过程不相符的是( ) 7.图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极 N、S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,A 为 交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴 OO'沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时, 产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示。以下判断正确的是( ) A.电流表的示数为 10 A B.线圈转动的角速度为 50π rad/s C.0.01 s 时线圈平面与磁场方向垂直 D.0.02 s 时电阻 R 中电流的方向自右向左 8．水电站向小山村输电，输送电功率为 50 kW，若以 1 100 V 送电，则线路损失为 10 kW， 若以 3 300 V 送电，则线路损失可降为( ) A．3.3 kW B．1.1 kW C．30 kW D．11 kW 9．如图所示，光滑的“”形金属导体框竖直放置，质量为 m 的金属棒 MN 与框架接触良好， 磁感应强度分别为 B1、B2 的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在 abcd 和 cdef 区域．现从图示位置由静止释放金属棒 MN，金属棒进入磁场区域 abcd 后恰好做匀 速运动．下列说法正确的有( ) A．若 B2＝B1，则金属棒进入 cdef 区域后将加速下滑 B．若 B2＝B1，则金属棒进入 cdef 区域后仍将保持匀速下滑 C．若 B2＜B1，则金属棒进入 cdef 区域后可能先加速后匀速下滑 D．若 B2＞B1，则金属棒进入 cdef 区域后可能先加速后匀速下滑 10 .做简谐运动的单摆摆长不变，若摆球质量增大为原来的 4 倍，摆球经过平衡位置时速度 减小为原来的 1/2，则单摆振动的( ) A．频率、振幅都不变 B．频率、振幅都改变 C．频率不变，振幅改变 D．频率改变，振幅不变 11．如图所示，一理想变压器的原线圈匝数为 n1＝1 100 匝，接电压 U1＝220 V 的交流电，副线圈接“20 V 10 W”的灯泡，灯泡正常发光，可知 ( ) A．副线圈的匝数 n2＝200 匝 B．副线圈中的电流 I2＝0.5 A C．原线圈中的输入功率为 10 W D．原线圈中的电流 I1＝0.1 A 12.如图所示，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为 d，其右端接有 阻值为 R 的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中。一质量为 m(质 量分布均匀)的导体杆 ab 垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩 擦因数为μ。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力 F 作用下从静止开始沿导轨运动距离 l 时， 速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)。设杆接入电路的电阻为 r，导轨电 阻不计，重力加速度大小为 g。则此过程( ) A．杆的速度最大值为F－μmgR B2d2 B．流过电阻 R 的电荷量为 Bdl R＋r C．恒力 F 做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量 D．恒力 F 做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量 二、填空题（本大题有 3 小题，其中 13 小题 6 分，14 小题 4 分，15 小题 6 分，共 16 分。） 13．如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置，部分导线已连接． (1)用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好． (2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么闭合电键后，将原线圈迅 速插入副线圈的过程中，电流计指针将向________偏；原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器 滑片迅速向右移动时，电流计指针将向________偏． 14．一电阻接一直流电源，通过 4 A 的电流时热功率为 P，若换接一正弦交流电源，它的热 功率变为P 2 ，则该交流电电流的最大值为____________ 15．把一个矩形线圈从有理想边界的匀强磁场中匀速拉出(如图所示)，第一次速度为 v1，第 二次速度为 v2 且 v2＝2v1，则两种情况下拉力做的功之比 W1∶W2＝______，拉力的功率之比 P1∶P2＝__________，线圈中产生热量之比 Q1∶Q2＝________. 三、计算题（本大题共 3 小题，其中 16 小题 10 分，17 小题 12 分，18 小题 14 分，共 36 分。） 16．某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示，该发电机线圈的内阻为 r＝2 Ω. (1)现将 R＝98 Ω的用电器接在此交流电路上，它消耗的功率是多大？ (2)如果某一电容器接在电路上，则电容器的耐压值至少应为多大？ 17．如图所示的匀强磁场中，有两根相距 20cm 固定的平行金属光滑导轨 MN 和 PQ.磁场方向 垂直于 MN、PQ 所在平面．导轨上放置着 ab、cd 两根平行的可动金属细棒．在两棒中点 OO ′之间拴一根 40cm 长的细绳，绳长保持不变．设磁感应强度 B 以 1.0T/s 的变化率均匀减小， abdc 回路的电阻为 0.50Ω.求：当 B 减小到 10T 时，两可动边所受磁场力和 abdc 回路消耗 的功率． 18. 如图所示，两条足够长的平行金属导轨相距 L，与水平面的夹角为θ，整个空间存在垂 直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为 B，虚线上方轨道光滑且磁场方向垂直导轨 平面向上，虚线下方轨道粗糙且磁场方向垂直导轨平面向下．当导体棒 EF 以初速度 v0 沿导 轨上滑至最大高度的过程中，导体棒 MN 一直静止在导轨上，若两导体棒质量均为 m、电阻 均为 R，导轨电阻不计，重力加速度为 g，在此过程中导体棒 EF 上产生的电热为 Q，求： (1)导体棒 MN 受到的最大摩擦力； (2)导体棒 EF 上升的最大高度． 高二物理附加题附加题 1.如图所示理想变压器原、副线圈匝数比为 1∶2,两端分别接有四个阻值相同的灯泡,已知 4 盏灯均能发光,则 L1 和 L2 的功率之比为( ) A.1：1 B.1:3 C.9:1 D.3：1 2．如图所示，在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线 L1、L2、L3、L4，在 L1L2 之间、L3L4 之间存在匀强磁场，大小均为 1 T，方向垂直于虚线所在平面．现有一矩形线圈 abcd，宽度 cd＝L＝0.5 m，质量为 0.1 kg，电阻为 2 Ω，将其从图示位置静止释放(cd 边与 L1 重合)， 速度随时间的变化关系如图乙所示，t1 时刻 cd 边与 L2 重合，t2 时刻 ab 边与 L3 重合，t3 时刻 ab 边与 L4 重合，已知 t1～t2 的时间间隔为 0.6 s，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方 向．(重力加速度 g 取 10 m/s2)则( )． A．在 0～t1 时间内，通过线圈的电荷量为 0.25 C B．线圈匀速运动的速度大小为 8 m/s C．线圈的长度为 1 m D．0～t3 时间内，线圈产生的热量为 4.2 J 3. 如图所示，宽度为 L 的金属框架竖直固定在绝缘地面上，框架的上端接有一个电子元件， 其阻值与其两端所加的电压成正比，即 R＝kU，式中 k 为已知常数．框架上有一质量为 m， 离地高为 h 的金属棒，金属棒与框架始终接触良好无摩擦，且保持水平．磁感应强度为 B 的匀强磁场方向垂直于框架平面向里．将金属棒由静止释放，棒沿框 架向下运动，不计金属棒及导轨的电阻．重力加速度为 g.求： (1)金属棒运动过程中，流过棒的电流的大小和方向； (2)金属棒落到地面时的速度大小； (3)金属棒从释放到落地过程中通过电子元件的电荷量． 10．如图所示，电阻不计、间距 L＝1 m、足够长的光滑金属导轨 ab、cd 与水平面成θ＝37° 角，导轨平面矩形区域 efhg 内分布着磁感应强度大小 B＝1 T、方向垂直导轨平面向上的匀 强磁场，边界 ef、gh 之间的距离 D＝1.4 m．现将质量 m＝0.1 kg、电阻 R＝5 3 Ω的导体棒 P、 Q 相隔Δt＝0.2 s 先后从导轨顶端由静止自由释放，P、Q 在导轨上运动时始终与导轨垂直 且接触良好，P 进入磁场时恰好匀速运动，Q 穿出磁场时速度为 2.8 m/s.已知重力加速度 g ＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，求： (1)导轨顶端与磁场上边界 ef 之间的距离 s； (2)从导体棒 P 释放到 Q 穿出磁场的过程，回路中产生的焦耳热 Q 总． 高二物理月考答案 一、选择题（本大题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。其中 5、6、9、11、12 小题有多个 选项正确，其余小题只有一个选项正确。） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 B A A B AC ACD A B BC C BC BD 二、填空题（本大题有 3 小题，其中 13 小题 6 分，14 小题 4 分，15 小题 6 分，共 16 分。） 13、(1) (2) 右 左 14、4 A 15、 1∶2 1∶4 1∶2 三、计算题（本大题共 3 小题，其中 16 小题 10 分，17 小题 12 分，18 小题 14 分，共 36 分。） 16、解(1)此交流电电动势的最大值为 Em＝100 V 则电动势的有效值为 E＝Em/＝50 V 由闭合电路欧姆定律知电阻 R 上的电压有效值为 U＝ ER＋rR＝49 V 故电阻消耗的功率为 P＝U2R ＝49 W． (2)电容器接入电路，则要求耐压值至少等于电动势的最大值，故有 Um＝Em＝100 V． 答案：(1)49 W (2)100 V 17、答案 均为 0.32N 0.0128W 解根据 E＝ΔΦΔt＝ΔBSΔt E＝1.0×20×40×10－4V＝0.08V 根据 I＝ER，F＝BIL F＝10×0.080.50×20×10－2N＝0.32N P＝E2R ＝0.0820.50W＝0.0128W 18、解：(1)EF 获得向上初速度 v0 时，产生感应电动势 E＝BLv0，电路中电流为 I，由闭合 电路的欧姆定律有 I＝ E2R， 此时对导体棒 MN 受力分析，由平衡条件有 FA＋mgsin α＝Ff，FA＝BIL， 解得 Ff＝B2L2v02R ＋mgsin θ. (2)导体棒 EF 上升过程 MN 一直静止，对系统由能的转化和守恒定律有 12mv20＝mgh＋2Q，解 得 h＝ －4Q2mg . 答案：(1)B2L2v02R ＋mgsin θ (2) －4Q2mg 附加题答案： 1、C 2、AB 3、解 (1)流过电子元件的电流大小为 I＝UR＝1k，由串联电路特点知流过棒的电流大小也为1k， 由右手定则判定流过棒的电流方向为水平向右(或从 a→b) (2)在运动过程中金属棒受到的安培力为 F 安＝BIL＝BLk 对金属棒运用牛顿第二定律有 mg－F 安＝ma 得 a＝g－BLmk恒定，故金属棒做匀加速直线运动 根据 v2＝2ax，得 v＝ BLmk (3)设金属棒经过时间 t 落地，有 h＝12at2 解得 t＝ 2ha ＝ 2hkmmgk－BL 故有 q＝I·t＝1k 2hkmmgk－BL 答案 (1)1k 水平向右(或从 a→b) (2) BLmk (3)1k 2hkmmgk－BL 4、解析：(1)设 P 进入磁场时的速度为 v1，由法拉第电磁感应定律有 E＝BLv1 由闭合电路欧姆定律有 I＝ E2R，安培力 F＝BIL， P 匀速运动有 F＝mgsin θ，联立解得 v1＝2 m/s， P 从 ac 到 ef 过程，由牛顿第二定律有 a＝gsin θ，由运动学公式有 s＝1， 解得 s＝13 m≈0.33 m. (2)P 进入磁场以速度 v1 匀速运动，Δt＝0.2 s 后，Q 恰好进入磁场，速度也为 v1＝2 m/s. 之后，P、Q 以加速度 a 匀加速运动，P 出磁场以后继续以加速度 a 匀加速运动，而 Q 在安培 力作用下减速运动，直到穿出磁场区域． P 在磁场中匀速运动的位移 x1＝v1Δt， 此过程回路产生的焦耳热 Q1＝mgx1sin θ， P、Q 一起匀加速运动的位移 x2＝D－x1， 设 P 刚好出磁场时，P、Q 的速度为 v，由运动学公式有 v2－v21＝2ax2，解得 v＝4 m/s， P 出磁场后 Q 做减速运动，Q 出磁场时的速度 v2＝2.8 m/s，运动的位移 x3＝x1， Q 减速运动过程中回路产生的焦耳热 Q2＝mgx3sin θ＋12mv2－12mv22，所以，全过程回路 中的焦耳热为 Q 总＝Q1＋Q2＝0.888 J. 答案：(1)0.33 m (2)0.888 J