2017-2018学年福建省上杭县第一中学高二下学期第一次月考物理试题 解析版

2017-2018学年福建省上杭县第一中学高二下学期第一次月考物理试题 解析版

福建省上杭县第一中学2017-2018学年高二下学期第一次月考 物理试题 一、选择题(1-9为单项选择题，每小题4分；10-13题为多项选择题，错选、多选不给分，少选给3分，每小题6分。共13小题，共60分)‎ ‎1. 若元素A 的半衰期为4天，元素B的半衰期为5天，相同质量的A和B经过20天后，剩下的质量之比 A. 30 ：31 B. 31：30 C. 1：2 D. 2：1‎ ‎【答案】C ‎【解析】根据衰变公式：M＝M0知，mA：mB=，故选C.‎ ‎2. 旋转电枢式发电机产生电动势，如果将电枢的匝数增加为原来的2倍，电枢的转速也增加为原来的2 倍，其他条件不变，则感应电动势表达式为：‎ A. e=2sinωt B. e=2sin2ωt C. e=4sin2ωt D. e=4sin4ωt ‎【答案】C ‎【解析】交流发电机工作时的电动势最大值表达式Em=NBSω，将发电机电枢的匝数增加为原来的2倍，电枢的转速也增加为原来的2 倍，电动势最大值表达式：Em′=2NBS2ω=4NBSω=4Em；角速度为ω′=2ω，则其电动势变为e=4Emsin2ωt。故选C.‎ ‎3. 在如图所示的自感现象实验中，下列说法正确的是 A. 闭合开关S后，灯A逐渐亮起来 B. 闭合开关S的瞬间，电流主要从线圈L上通过 C. 断开开关S的瞬间，灯A上仍有电流通过，但线圈L 上没有电流 D. 断开开关S的瞬间，线圈L和灯A上仍有电流通过 ‎【答案】D ‎【解析】闭合S后，线圈将产生自感现象，自感电动势，从而阻碍L电流增大，则灯A一开始最亮，接着渐渐变暗下来，故A错误；闭合S的瞬间时，线圈的自感电动势，从而阻碍电流通过线圈L，故B错误；突然断开S，线圈将产生自感现象，且与电灯构成一闭合回路，此时线圈L和灯A上仍有电流通过，故D正确，错误C。故选D.‎ 点睛：本题考查了电感线圈对电流突变时的阻碍作用，注意自感线圈在开关闭合的瞬间相当于断路，当开关断开的瞬间相当于电源．‎ ‎4. 两块水平放置的金属板间的距离为d，用导线与一个n匝线圈相连，线圈电阻为r，线圈中有竖直方向的磁场，电阻R与金属板连接如图所示，两板间有一个质量为m、电量+q的油滴恰好处于静止，则线圈中的磁感应强度B的变化情况和磁通量的变化率分别是 A. 磁感应强度B竖直向上且正在增强，‎ B. 磁感应强度B竖直向下且正在增强，‎ C. 磁感应强度B竖直向上且正在减弱，‎ D. 磁感应强度B 竖直向下且正在减弱，‎ ‎【答案】C ‎【解析】由平衡条件知，下金属板带正电，故电流应从线圈下端流出，由楞次定律可以判定磁感应强度B竖直向上且正减弱或竖直向下且正增强，A、D错误；因mg＝q，U＝R，E＝n，联立可求得＝，故只有C项正确．‎ ‎5. 如图所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合线圈，则流过表G的感应电流方向是 A. 始终由a流向b B. 始终由b流向a C. 先由a流向b，再由b流向a D. 先由b流向a，再由a流向b ‎【答案】C ‎【解析】条形磁铁从左向右进入螺线管的过程中，原磁场方向向右，且磁通量在增加，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，所以感应电流的磁场向左，由安培定则，知感应电流的方向a→G→b．条形磁铁从左向右离开螺线管的过程中，原磁场方向向右，且磁通量在减少，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，所以感应电流的磁场向右，由安培定则，知感应电流的方向b→G→a．故选C．‎ 点睛：解决本题的关键掌握用楞次定律判断感应电流方向的步骤，先判断原磁场的方向以及磁通量是增加还是减小，再根据楞次定律判断出感应电流的磁场方向，最后根据安培定则，判断出感应电流的方向．‎ ‎6. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比：=1：3，次级回路中联入三个均标有“36V，40W”的灯泡，且均正常发光，那么，标有“36V，40W”的灯泡A A. 也正常发光 B. 将被烧毁 C. 比另三个灯暗 D. 无法确定 ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：串联在副线圈两端的三只小灯泡正常发光，所以副线圈中的总电压为，设原线圈中的电压为，则：，所以，所以小灯泡A也正常发光，故选项A正确。‎ 考点：变压器的构造和原理 ‎【名师点睛】设每只灯的额定电压为U，因串联在副线圈两端的三只小灯泡正常发光，所以副线圈中的总电压为3U，由电压关系求出匝数比；由匝数比求电压关系；解决本题的切入点在原、副线圈的电压关系，突破口在于原线圈电路的电压分配关系上。‎ ‎7. 下列说法正确的是 A. 电感线圈对交流具有阻碍作用的主要原因是线圈具有电阻 B. 电容器对交变电流具有阻碍作用的主要原因是两极板间的绝缘体电阻很大 C. 在交变电路中，电阻、感抗和容抗可以同时存在 D. 在交变电路中，电感的自感系数越大、交流电的频率越高感抗就越大； 电容器的电容越大、交流电的频率越高容抗也越大。‎ ‎【答案】A ‎【解析】电感线圈对交流具有阻碍作用的主要原因是线圈具有感抗，故A错误；电容器对交流不具有阻碍作用，只对直流电有阻碍，故B错误；交流电路中，电阻、感抗、容抗可以同时存在，故C正确；根据XL=2πLf知自感系数越大，感抗越大，通过线圈交流电的频率越高，感抗越大。根据XC＝知，电容越大，容抗越小，通过电容器的交流电的频率越高，容抗越小。故D错误。故选C.‎ ‎8. 根据玻尔理论，在氢原子中，量子数n越大，则 A. 电子轨道半径越小 B. 核外电子运动速度越大 C. 原子能级的能量越小 D. 电子的电势能越大 ‎【答案】C ‎9. 如图所示交流电的电流有效值为 A. 2A B. 3A C. 2A D. 3A ‎【答案】D ‎【解析】由有效值的定义可得：I12Rt1+I22Rt2=I2RT， 代入数据得：62×R×1+22×R×1=I2R×2， 解得：I=2A，故选C．‎ ‎10. A、B两圆环置于同一水平面上，其中A 均匀带电，B 为导体环。当A按如图所示的方向绕中心转动过程中，B环产生了如图所示方向的感应电流，则 A. A可能带正电且转速减小 B. A可能带正电且转速增大 C. A可能带负电且转速减小 D. A可能带负电且转速增大 ‎【答案】BC ‎【解析】由图可知，B中电流为逆时针，由右手螺旋定则可知，感应电流的磁场向外；由楞次定律可知，引起感应电流的磁场可能为：向外减小或向里增大；若原磁场向里，则A中电流应为顺时针，故A应带正电，因磁场变强，故A中电流应增大，即A的转速应增大，故A错误，B正确；若原磁场向外，则A中电流应为逆时针，即A应带负电，且电流应减小，即A的转速应减小，故C正确，D错误；故选BC。‎ 点睛：本题为楞次定律应用的逆过程，要明确B中感应电流是因为B中的磁通量发生变化引起的，同时还应知道由于A的转动而形成的等效电流的强弱与转速有关．‎ ‎11. 如图，边长为1的正方形闭合线框，自由释放后穿越一匀强磁场区域而落地，已知磁场高度大于线框边长，且线框是减速进入磁场的。不计空气阻力，则有关线框进磁场和出磁场的情况应是 A. 进入磁场时线框加速度的大小肯定小于g B. 线框不可能匀速出磁场 C. 线框肯定也是减速出磁场 D. 线框出磁场时匀速、加速、减速都有可能 ‎【答案】BD 点睛：该题考查了电磁感应中的动力学问题．要注重运动过程和受力分析，分析时要抓住安培力大小与线圈速度大小成正比的特点．‎ ‎12. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4：1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中为热敏电阻(电阻随温度升高而增大)，R为定值电阻.下列说法正确的是 A. 副线圈两端电压的瞬时值表达式为u′=9sin50πt(V)‎ B. t=0.02s时电压表V2的示数为9V C. 变压器原、副线圈中的电流之比和输入、输出功率之比均为1：4‎ D. 处温度升高时，电流表的示数变大，电压表V2的示数不变 ‎【答案】BC ‎【解析】由图乙可知交流电压最大值Um=36V，原线圈电压的有效值，周期T=0.02s，可由周期求出角速度的值为100π，根据电压与匝数成正比，得副线圈电压的有效值为9V，副线圈两端电压的瞬时值表达式u＝9sin100πtV，故A错误；电压表V2的示数为有效值9V，故B正确；变压器输入、输出功率之比为1：1，故C错误；Rt处温度升高时，阻值变大，电流表的示数变小，电压表示数不变，故D错误；故选B.‎ 点睛：根据图象准确找出已知量，是对学生认图的基本要求，准确掌握理想变压器的特点及电压、电流比与匝数比的关系，是解决本题的关键．‎ ‎13. 天然放射性元素(钍)经过一系列α衰变和β衰变之后，变成(铅)。下列论断中正确的是 A. 铅核比钍核少24个中子 B. 铅核比钍核少8个质子 C. 变变过程中共有4次α衰变和8次β衰变 D. 变变过程中共有6次α衰变和4次β衰变 ‎【答案】BD ‎【解析】根据质量数和电荷数守恒可知，铅核比钍核少8个质子，少16个中子，故A错误，B正确； 发生α衰变是放出42He，发生β衰变是放出电子0-1e，设发生了x次α衰变和y次β衰变，则根据质量数和电荷数守恒有：2x-y+82=90，4x+208=232，解得x=6，y=4，故衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变，故C错误，D正确。故选BD。‎ 二、计算题(共40分，解答应写出必要的文字说明，方程式和重質演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)‎ ‎14. 有一内阻为1Ω的发电机，供给一个学校用电，升压变压器的匝数比为1：4，降压变压器的匝数比为4：1，输电线的总电阻是4Ω，全校共有22个班，何班有“220V，40W”的灯6 盏，要保证全部灯正常发光，求：‎ ‎(1)发电机的输出功率为多大?‎ ‎(2)发电机的电动势是多大?‎ ‎【答案】（1）5424W； （2）250V.‎ ‎【解析】（1）对降压变压器: ‎ 而： ‎ 所以：‎ 对升压变压器: ‎ ‎(2)因为： ‎ 所以： ‎ 又：‎ 所以： ‎ 故：。‎ 点睛：解决本题的关键知道升压变压器的输出功率等于线路损耗功率和降压变压器的输入功率之和，发电机的输出功率等于升压变压器的输出功率，以及知道升压变压器的输出电压等于电压损失与降压变压器的输入电压之和。‎ ‎15. 如图所示，间距为L的光滑M、N金属轨道水平平行放置，ab是电阻为的金属棒，可紧贴导轨滑动，导轨右侧连接水平放置的平行板电容器，板间距为d，板长也为L，导轨左侧接阻值为R的定值电阻，其它电阻忽略不计。轨道处的磁场方向重直轨道平面向下，电容器处的磁场垂直纸而向里，磁感应强度均为B.当ab 以速度向右匀速运动时，一带电量大小为q的颗粒以某一速度从紧贴A板左侧平行于A板进入电容器内，恰好做匀速圆周运动，并刚好从C板右侧边缘离开.求： ‎ ‎(1)AC两板间的电压U；‎ ‎(2)带电颗粒的质量m；‎ ‎(3)带电颗粒的速度大小v。‎ ‎【答案】（1） （2） （3）‎ ‎【解析】试题分析：（1）由法拉第电磁磁感应定律，ab棒的电动势为：（2分）‎ 设AC间的电压为U，由闭合电路欧姆定律，得：（2分），又U=IR（2分）‎ 解得：（2分）‎ ‎（2）带电颗粒做匀速圆周运动，则重力与电场力平衡有：（2分）‎ 解得：（2分）‎ ‎（3）颗粒做匀速圆周运动，由牛顿第二定律可得：‎ ‎（2分）‎ 颗粒运动轨迹如图所示，由几何关系可得：‎ ‎（2分）‎ 解得：（2分）‎ 考点：法拉第电磁磁感应定律，带电粒子在复合场中的运动，牛顿第二定律 ‎16. 如图所示，匝数为100匝、面积为0.01m²的线圈，处于磁感应强度B1为T的匀强磁场中。当线圈绕01O2以转速n为300r/min匀速转动时，电压表、电流表的读数分别为7V、1A。电动机的内阻r为1Ω，牵引一根原来静止的、长L为1m、质量m为0.2kg的导体棒MN沿轨道上升。导体棒的电阻R为1Ω，架在倾角为30º的框架上，它们处于方向与框架平面垂直、磁感应强度B2为1T的匀强磁场中。当导体棒沿轨道上滑1.6m时获得稳定的速度，这一过程中导体棒上产生的热量为4J。不计框架电阻及一切摩擦，g取10m/s².求：‎ ‎(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出电动势的瞬时表达式；‎ ‎(2)导体棒MN的稳定速度；‎ ‎(3)导体棒MN从静止到达到稳定速度所用的时间.‎ ‎【答案】(1) (2) （3）‎ ‎【解析】试题分析：（1）线圈转动过程中电动势的最大值为：‎ 则从线圈处于中性面开始计时的电动势瞬时值表达式为：‎ ‎（2）电动机的电流：‎ 电动机的输出功率：‎ 又 而棒产生的感应电流：‎ 稳定时棒处于平衡状态，故有：‎ 由以上各式代入数值，解得棒的稳定速度：，（舍去）‎ ‎（3）由能量守恒定律得：‎ 其中 解得：‎ 考点：导体切割磁感线时的感应电动势、电磁感应中的能量转化、交流电。‎ ‎【名师点睛】解决本题的关键掌握从线圈处于中性面开始计时，电动势的瞬时表达式以及峰值，棒达到稳定速度时，处于平衡状态，根据平衡条件列式求解。‎ ‎ ‎ ‎ ‎