吉林省白城市通榆县第一中学2020学年高二物理下学期第一次月考试题（含解析）

吉林省白城市通榆县第一中学2020学年高二物理下学期第一次月考试题（含解析）

吉林省白城市通榆县第一中学2020学年高二物理下学期第一次月考试题（含解析） ‎ 一、选择题(共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，1-8题只有一个选项正确，9-12题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有错选或不答的得0分，答案必须填写在答题纸上)‎ ‎1.了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要．则以下符合事实的是 (　 )‎ A. 物理学家法拉弟梦圆电生磁，终于发现了电磁感应现象 B. 楞次定律可以用来判断带电粒子在磁场中的运动方向 C. 奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕 D. 安培定则是用来判断通电导线在磁场中所受安培力方向的 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：法拉第梦圆磁生电，发现了电磁感应现象，故A错误；‎ B项：左手定则可以用来判断带电粒子在磁场中运动方向，故B错误；‎ C项：奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕，故C正确；‎ D项：安培定则，是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。故D错误。‎ ‎2.如图所示装置，在下列各种情况中，不能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中产生感应电流的是(　　)‎ A. 开关S闭合瞬间 B. 开关S闭合后，滑动变阻器触头滑动的瞬间 C. 开关S闭合后，电路中电流稳定时 D. 开关S断开的瞬间 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：将开关突然接通的瞬间，线圈产生的磁场从无到有，穿过铜环A的磁通量增大，产生感应电流；‎ B项：通电时，使变阻器的滑片P滑动时，变阻器接入电路的电阻变化，回路中电流变化，线圈产生的磁场变化，穿过铜环A磁通量变化，产生感应电流；‎ C项：线圈中通以恒定的电流时，线圈产生稳恒的磁场，穿过铜环A的磁通量不变，没有感应电流产生；‎ D项：将开关突然断开的瞬间，线圈产生的磁场从有到无消失，穿过铜环A的磁通量减小，产生感应电流。‎ ‎3.电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N极朝下,如图所示.现使磁铁开始自由下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是 （ ）‎ A. 从b到a,下极板带正电 B. 从a到b,下极板带正电 C. 从b到a,上极板带正电 D. 从a到b,上极板带正电 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析: 当磁铁开始由图示位置向上运动，N极向上运动时，导致向下穿过线圈的磁通量变小，由楞次定律可得，感应磁场方向与原来磁场方向相同，即向下，再由安培定则可得感应电流方向沿线圈盘旋而上，由于线圈相当于电源，则流过R的电流方向是从a到b，对电容器充电上极板带正电．故选D．‎ 考点：考查电磁感应、楞次定律、电路．‎ ‎【名师点睛】感生线圈相当于电源，则外电路的电流方向是从正极到负极，而内电路则是从负极到正极．同时电容器在充电时电压随着电量增加而增大．‎ ‎4.如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直．磁感应强度B随时间均匀增大．两圆环半径之比为2∶1，圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb.不考虑两圆环间的相互影响．下列说法正确的是(　　)‎ A. Ea∶Eb＝4∶1，感应电流均沿逆时针方向 B. Ea∶Eb＝4∶1，感应电流均沿顺时针方向 C. Ea∶Eb＝2∶1，感应电流均沿逆时针方向 D. Ea∶Eb＝2∶1，感应电流均沿顺时针方向 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：根据法拉第电磁感应定律可得，根据题意可得，故，感应电流产生的磁场要阻碍原磁场的增大，即感应电流产生向里的感应磁场，根据楞次定律可得，感应电流均沿顺时针方向。‎ ‎【考点定位】法拉第电磁感应定律、楞次定律的应用 ‎【方法技巧】对于楞次定律，一定要清楚是用哪个手判断感应电流方向的，也可以从两个角度理解，一个是增反减同，一个是来拒去留，对于法拉第电磁感应定律，需要灵活掌握公式，学会变通。‎ ‎5.‎ ‎ 一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，现外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡，如图乙所示，则 (　　)‎ A. 电压表的示数为220 V B. 电路中的电流方向每秒钟改变50次 C. 灯泡实际消耗的功率为484 W D. 发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J ‎【答案】D ‎【解析】‎ 线框有内阻，所以电压表示数小于220V，A错误；交流电频率50Hz，则电路中电流方向每秒钟改变100次，B错误；灯泡实际消耗的功率为：W，小于484W，C错误；发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为J="24.2" J，D正确。‎ ‎6.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(可视为理想电表)的示数分别是 (　　)‎ A. 240 V,0.05 A B. 240 V,0.025 A C. 120 V,0.05 A D. 120 V,0.10 A ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】灯泡正常工作，所以副线圈电压U2=12V，电流，根据得：U1=240V根据解得：I1=0.05A，所以电压表和电流表的示数分别为：240V，0.05A，故A正确，BCD错误。‎ ‎7.输电线路的总电阻为R，发电站输出功率为P，输电电压为U，则用户得到的功率为(　　)‎ A. P B. P－()2·R C. P－ D. ( )2·R ‎【答案】B ‎【解析】‎ 输电线路上的电流由P=UI可得：，输电线上消耗的功率为：P耗=I2r=r，用户得到的功率为：P用=P-P耗=P-r，故B正确，ACD错误。故选B。‎ 点睛：解决本题的关键知道输出功率与输出电压、电流的关系，以及知道输出功率、损耗功率和用户得到的功率之间的关系．‎ ‎8.如图所示的电路中A1和A2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与R相同．在开关S接通和断开时，灯泡A1和A2亮暗的顺序是( )‎ A. 接通时A1先达最亮，断开时A1后灭 B. 接通时A2先达最亮，断开时A1后灭 C. 接通时A1先达最亮，断开时A1先灭 D. 接通时A2先达最亮，断开时A2先灭 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】电键接通瞬间，电路中迅速建立了电场，立即产生电流，但线圈中产生自感电动势，阻碍电流的增加，线圈相当于断路，故开始时通过灯泡A1的电流较大，故灯泡A1较亮；电路中自感电动势阻碍电流的增加，但不能阻止电流增加，电流稳定后，两个灯泡一样亮，即A1灯泡亮度逐渐正常；电键断开瞬间，电路中电流要立即减小零，但线圈中会产生很强的自感电动势，与灯泡A1构成闭合回路放电，故断开时A1后灭，故A正确，BCD错误。故选A。‎ ‎9. 如图所示是电表中的指针和电磁阻器，下列说法中正确的是 A. 2是磁铁，在1中产生涡流 B. 1是磁铁，在2中产生涡流 C. 该装置的作用是使指针能够转动 D. 该装置的作用是使指针能很快地稳定 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎2是磁铁，在1中产生涡流，该装置的作用是使指针能很快地稳定，选AD。‎ ‎10.如图所示，竖直平行金属导轨MN、PQ上端接有电阻R，金属杆ab质量为m，跨在平行导轨上，垂直导轨平面的水平匀强磁场的磁感应强度为B，不计ab与导轨电阻及一切摩擦，且ab与导轨接触良好．若ab杆在竖直向上的外力F作用下匀速上升，则以下说法正确的是( )‎ A. 拉力F所做的功等于电阻R上产生的热量 B. 杆ab克服安培力做的功等于电阻R上产生的热量 C. 电流所做的功等于重力势能的增加量 D. 拉力F与重力做功的代数和等于电阻R上产生的热量 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 试题分析：对导体棒分析：受重力、安培力、拉力F，三力平衡。由功能关系知，电阻R上产生的热量等于导体棒克服安培力所做的功，A错、B对；重力势能的增加量等于克服重力所做的功，C错；由动能定理知，拉力F与重力做功的代数和等于安培力所做的功，也即等于电阻R上产生的热量，D对。‎ 考点：功能关系。‎ ‎【名师点睛】功与对应能量的变化关系 功 能量的变化 合外力做正功 动能增加 重力做正功 重力势能减少 弹簧弹力做正功 弹性势能减少 电场力做正功 电势能减少 其他力（除重力、弹力）做正功 机械能增加 ‎11.图甲、乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是(　　)‎ A. 图甲表示交流电，图乙表示直流电 B. 两种电压的有效值相等 C. 图甲所示电压的瞬时值表达式为u=311sin 100πtV D. 两种电压的周期相同 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ A、由于两图中表示的电流方向都随时间变化，因此都为交流电，故A错误；‎ B、乙图不正弦交流电，其有效值不等于，故B错误；‎ C、从图甲可知，所以图甲电压的瞬时值表达式为，故C正确；‎ D、由图可知，两电流的周期相同，故D正确；‎ 故选CD。‎ ‎【点睛】解本题时应该掌握：交流电和直流电的定义，直流电是指电流方向不发生变化的电流；理解并会求交流电的有效值，只适用于正余弦交流电；根据图象书写交流电的表达。‎ ‎12.如图甲所示，理想变压器的原线圈电路中装有0.5 A的保险丝L，原线圈匝数n1＝600匝，副线圈匝数n2＝120匝．当原线圈接在如图乙所示的交变电源上时，要使整个电路和用电器正常工作，则副线圈两端可以接 (　　)‎ A. 阻值为14.4 Ω的电阻 B. 并联两盏“36 V,40 W”的灯泡 C. 工作频率为10 Hz的电视 D. 耐压值为36 V的电容器 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ 由原线圈电流最大为0.5A知副线圈允许的最大电流为×0.5=2.5A．由乙图知输入电压有效值为180V，所以副线圈两端电压有效值为 ×180=36V，接阻值为14.4Ω的电阻时，电流为=2.5A，此时原线圈中是流I1=×2.5=0.5A，可以正常工作，故A正确；并联两盏的“36V 40W”灯泡时，电流为2× ＜2.5A，B正确；由乙图知周期为0.02s频率为50Hz，不能为10Hz的电视供电；故C错误；副线圈两端电压峰值为36V，超过电容的耐压值；故D错误；故选AB.‎ 点睛：本题考查了变压器的特点，突破口在于保险丝的数值，结合变压器的电压、电流与匝数的关系；再结合欧姆定律进行判断．‎ 二、实验题（共14分）‎ ‎13.如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置.‎ ‎(1)将图中所缺的导线补接完整_________；‎ ‎(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下，那么合上开关后可能出现的情况有：‎ A.将线圈A迅速抽出线圈B时，灵敏电流计指针将________.‎ B.线圈A插入线圈B后，将滑动变阻器的滑片迅速向左拉时，灵敏电流计指针________.‎ ‎【答案】 (1). (2). 右偏； (3). 左偏；‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）注意该实验中有两个回路，一是电源、开关、滑动变阻器、小螺线管串联成的回路，二是电流计与大螺线管串联成的回路，如图所示.‎ ‎（2）闭合开关时，穿过大螺线管的磁通量增大，灵敏电流计的指针向右偏；‎ a.将小螺线管迅速从大螺线管中拔出时，磁场方向不变，穿过大螺线管的磁通量减小，灵敏电流计的指针将向左偏转一下.‎ b.由电路图可知，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，小螺线管中的电流变小，磁场方向不变，但穿过大蜾线管的磁通量变小，灵敏电流计的指针将向左偏转一下 ‎【点睛】根据题目中给出的条件得知：磁通量增大时灵敏电流计的指针向右偏转，利用这个条件判断磁通量的变化即可知道灵敏电流计的偏转方向。‎ ‎14.如图所示，L1、L2是输电线，甲是________互感器，乙是________互感器，若甲图中原副线圈匝数比为100：1，乙图中原副线圈匝数比为1：10，且电压表示数220V，电流表示数10A，则线路输送电压为________V，电流为________A ‎【答案】 (1). 电压 (2). 电流 (3). 22000 (4). 100‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】根据图象可知，甲与输电线并联，所以甲是电压互感器，乙与输电线串联，所以乙为电流互感器，‎ 根据变压器电压表等于匝数比，有；‎ 乙互感器原线圈的匝数比副线圈匝数1：10，电流表的示数为10A，根据电流与线圈匝数成反比可知，线路输送的电流。‎ 三．计算题：（共38分，解答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。）‎ ‎15.如图所示为正弦交流电经过整流器处理后的电压波形，求其电压的有效值？‎ ‎【答案】U＝1.5 V ‎【解析】‎ ‎【详解】设交流电电压的有效值为U，周期为T，电阻为R，‎ ‎，‎ 解得U＝1.5 V ‎16.如图所示，面积为0.2 m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律为B＝(2＋0.2t)T，定值电阻R1＝6 Ω，线圈电阻R2＝4 Ω，求：‎ ‎(1)磁通量的变化率和回路中的感应电动势；‎ ‎(2)a、b两点间电压Uab；‎ ‎(3)2 s内通过R1的电荷量q.‎ ‎【答案】(1)0.04 Wb/s　4 V　(2)2.4 V　(3)0.8 C ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由B＝(2＋0.2t)T可知 磁通量变化率为 由法拉第电磁感应定律可知回路中的感应电动势为 ‎；‎ ‎(2)等效电路如图所示．a、b两点间电压Uab等于定值电阻R1两端的电压，则 ‎(3)2 s内的磁感应强度变化量为 通过R1的电荷量为 ‎17.如图所示，固定在匀强磁场中的水平导轨ab、cd的间距L1＝0．5 m，金属棒ad与导轨左端bc的距离为L2＝0．8 m，整个闭合回路的电阻为R＝0．2 Ω，磁感应强度为B0＝1 T 的匀强磁场竖直向下穿过整个回路．ad杆通过滑轮和轻绳连接着一个质量为m＝0．04 kg 的物体，不计一切摩擦，现使磁场以＝0．2 T/s的变化率均匀地增大．求：‎ ‎(1)金属棒上电流的方向．‎ ‎(2)感应电动势的大小．‎ ‎(3)物体刚好离开地面的时间(g＝10 m/s2)．‎ ‎【答案】（1）电流由a到d（2）0.08V（3）5s ‎【解析】‎ ‎(1)由楞次定律可以判断，金属棒上的电流由a到d．‎ ‎(2)由法拉第电磁感应定律得：‎ ‎(3)物体刚好离开地面时，其受到的拉力F＝mg 而拉力F又等于棒所受的安培力．‎ 即mg＝F安＝BIL1‎ 其中B＝B0＋t　 I＝‎ 解得t＝5 s．‎ 点睛：解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律，知道磁感应强度的变化率恒定时感应电流恒定，根据共点力平衡进行求解．‎ ‎18.如图所示，发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户（升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器），若发电机的输出功率是100 kW，输出电压是250 V，升压变压器的原、副线圈的匝数比为1∶25，求：‎ ‎（1）升压变压器的输出电压和输电导线中的电流；‎ ‎（2）若输电导线中的电功率损失为输入功率的4%，求输电导线的总电阻和降压变压器原线圈两端的电压。‎ ‎【答案】（1） 6 250 V 16 A （2）15．625 Ω 6 000 V ‎【解析】‎ 试题分析：（1）对升压变压器，据公式，有 ‎（2）‎ 所以 因为 所以 ‎ 考点：此题考查远距离输电的知识。变压器的电压与匝数的的关系、初级输入功率与次级输出功率的关系以及在输电导线上的电压电流及功率损失等。 ‎