福建省霞浦第一中学2018-2019学年高二下学期第一次月考物理试题（A卷）

福建省霞浦第一中学2018-2019学年高二下学期第一次月考物理试题（A卷）

霞浦一中2018-2019学年第二学期高二年第一次月考 物理试卷(A)‎ 考试范围：选修3-2；考试时间：90分钟；命题人：高二物理备课组 注意事项：‎ ‎1．答题前请在答题卡上填写好自己的姓名、班级、考号等信息 ‎2．请将答案正确填写在答题卷上 第I卷（选择题）‎ 一、 选择题（本题共12题，每小题4分，共48分。1-8题只有一个选项正确，9-12有多个选项正确，选不全的得2分，错选或多选都不得分，请将正确的选项填写在答题卷上）‎ A组题：本题组为1A、2A两题，单选，由5-10班同学完成，3-4班同学完成不给分 ‎1A.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接．下列说法中正确的是(　　)‎ A．开关闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转 B．线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转 C.开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度 D．开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才会偏转 ‎2A.如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。在下列四种情况下，线框中会产生感应电流的是(　　)‎ A.线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动 B.线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动 C.线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动 D.线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动 B组题：本题组为1B、2B两题，单选，由3-4班同学完成，5-10班同学完成不给分 ‎1B．两只相同的电阻，分别通以正弦波形的交流电和方波形的交流电，两种交流电的最大值相等，且周期相等(如图所示)。在正弦波形交流电的一个周期内，正弦波形的交流电在电阻上产生的焦耳热为Q1，其与方波形交流电在电阻上产生的焦耳热Q2之比Q1∶Q2等于(　　)‎ A．1∶2 B．2∶1‎ C．1∶1 D．4∶3‎ ‎2B．如图，理想变压器的原线圈接在u＝220sin 100πt（V）的交流电源上，副线圈接有R＝55 Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是(　　)‎ A．原线圈的输入功率为220 W B．电压表的读数为110 V ‎ C．电流表的读数为1 A D．副线圈输出交流电的周期为50 s ‎3．将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是(　　)‎ A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同 ‎4．如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化量大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则(　　)‎ A．ΔΦ1＞ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现 B．ΔΦ1＝ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现 C．ΔΦ1＜ΔΦ2，两次运动中线框中均无感应电流出现 D．ΔΦ1＜ΔΦ2，两次运动中线框中均有感应电流出现 ‎5.如图甲、乙所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯泡A的电阻，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则(　　)‎ A．在电路甲中，断开S后，A将立即变暗 B．在电路甲中，断开S后，A将先变得更亮，然后才逐渐变暗 C．在电路乙中，闭合S后，A将逐渐变亮 D．在电路乙中，断开S后，A将先变得更亮，然后才逐渐变暗 ‎6．高频感应炉是用来熔化金属对其进行冶炼的，如图所示为冶炼金属的高频感应炉的示意图，炉内放入被冶炼的金属，线圈通入高频交变电流，这时被冶炼的金属就能被熔化，这种冶炼方法速度快，温度易控制，并能避免有害杂质混入被炼金属中，因此适于冶炼特种金属．该炉的加热原理是(　　)‎ A．利用线圈中电流产生的焦耳热 B．利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流 C．利用线圈中电流产生的磁场 D．给线圈通电的同时，给炉内金属也通了电 ‎7．如图所示，空间有一个方向水平的有界磁场区域，一个矩形线框，自磁场上方某一高度下落，然后进入磁场，进入磁场时，导线框平面与磁场方向垂直．则在进入时导线框不可能(　　)‎ A．匀加速下落　　　　 B．变加速下落 C．匀速下落 D．变减速下落 ‎8.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，如图所示．则下列图象中能表示回路中感应电动势大小随时间变化的是(　　)‎ ‎9．在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述符合史实的是(　　)‎ A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系 B．安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说 C．法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流 D．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 ‎10．如图所示，一轻质绝缘横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象及现象分析正确的是(　　)‎ A．磁铁插向左环，横杆发生转动 B．磁铁插向右环，横杆发生转动 C．磁铁插向左环，左环中不产生感应电动势和感应电流 D．磁铁插向右环，右环中产生感应电动势和感应电流 ‎11．如图所示，“U”形金属框架固定在水平面上，金属杆ab与框架间无摩擦，整个装置处于竖直方向的磁场中．若因磁场的变化，使杆ab向右运动，则磁感应强度(　　)‎ A．方向向下并减小 B．方向向下并增大 C．方向向上并增大 D．方向向上并减小 ‎12．1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”．实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示．实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后．下列说法正确的是(　　)‎ A．圆盘上产生了感应电动势 B．圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动 C．在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化 D．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动 第II卷（非选择题）‎ 二、实验题（本题共2小题，每空格2分，共14分）‎ ‎13．读出下列仪器的读数：‎ （1） 甲电压表读数为　       V,乙电压表读数为　         V；‎ ‎（2）螺旋测微器读数为　     　mm；‎ ‎（3）用已调零且选择旋钮指向欧姆档“×1k”位置的多用电表粗略测量某电阻阻值如图所示，该电阻阻值为　  　Ω．‎ ‎14．在测绘额定电压为2.5 V的小灯泡的伏安特性曲线实验中，用导线按如图甲所示方式连接实物。‎ ‎(1)根据实物连接图，在方框内画出电路图。‎ ‎ (2)图乙是根据测量的数据，在坐标纸中作出的小灯泡的伏安特性曲线，由图线可知，当小灯泡在额定电压下工作时，其功率是____________W。‎ ‎(3)将该小灯泡与电动势为6.0 V、内阻为15 Ω的干电池组及一个滑动变阻器串联成闭合回路，当滑动变阻器连入电路的阻值为____________Ω时，干电池组的输出功率最大。‎ 三、 计算题（本题3小题，共38分。答题时要写出必要的文字说明、物理公式和重要的演算步骤，只有答案或只有数字运算不给分）‎ A组：本题组为15A，只由5-10班同学完成，3-4班同学完成不给分 ‎15A.(12分)如图所示，空间存在方向竖直向下的磁场，MN、PQ是水平放置的平行长直导轨，其间距L＝0.2m．小灯泡A接在导轨一端，ab是跨接在导轨上的导体棒，开始时ab与NQ的距离为0.2m.‎ ‎(1)若导体棒固定不动，磁感应强度随时间的变化率＝50 T/s，则感应电动势多大？‎ A ‎(2)若磁感应强度保持B＝2T不变，整个闭合回路的总电阻R＝2 Ω，ab以5 m/s的速度向左匀速运动，则通过小灯泡A的电流多大？‎ B组：本题组为15B，只由3-4班同学完成，5-10班同学完成不给分 ‎15B.(12分)如图所示，线圈abcd的面积是0.05 m2，共100匝，线圈总电阻为1 Ω，外接电阻R＝9 Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝ T。当线圈以ω＝10π rad/s的角速度匀速旋转时。‎ ‎(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式;‎ ‎(2)线圈转过 s时电动势的瞬时值是多少;‎ ‎(3)画出电动势随时间变化的图像。‎ ‎16．(12分)如图所示，MN、PQ是两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距为d，导轨所在平面与水平面成θ角，M、P间接阻值为R的电阻．匀强磁场的方向与导轨所在平面垂直，磁感应强度大小为B.质量为m、阻值为r的金属棒放在两导轨上，在平行于导轨的拉力作用下，以速度v匀速向上运动．已知金属棒与导轨始终垂直并且保持良好接触，重力加速度为g.求：‎ ‎(1)金属棒产生的感应电动势E；‎ ‎(2)通过电阻R的电流I；‎ ‎(3)拉力F的大小．‎ ‎(4)在拉力作用下以速度v匀速向上运动足够长时间后，撤去拉力F，金属棒将继续向上运动后开始下滑，求下滑过程中的最大速度vm．‎ ‎17．(14分)如图甲所示，光滑水平面上有一单匝正方形金属框，边长为L，质量为m，总电阻为R。匀强磁场方向垂直于水平面向里，磁场宽度为3L，金属框在拉力作用下向右以速度v0匀速进入磁场，并保持v0沿直线运动到磁场右边界（即金属框cd边到达磁场右边界），速度方向始终与磁场边界垂直。当金属框cd边到达磁场左边界时，匀强磁场磁感应强度大小按如图乙所示的规律变化。‎ ‎(1)金属框一半进入磁场时，金属框的电流I,金属框cd边的电压Ucd；‎ ‎(2)金属框从进入磁场到cd边到达磁场右边界的过程中，求产生的焦耳热Q及拉力对金属框做的功W；‎ ‎(3)金属框cd边到达磁场右边界后，若无拉力作用且金属框能穿出磁场，求金属框离开磁场过程中通过回路的电荷量q。‎ 霞浦一中2018-2019学年第二学期高二年第一次月考 物理试卷(A)参考答案 班级 姓名 座号 ‎ 一、选择题（48分）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 A C C D D B A B ABD BD AD AB 二、实验题（本题共2小题，每空格2分，共14分）‎ ‎13【答案】（1）1.00 9.5‎ ‎（2）30000或者 3×104 或者 30k ‎ ‎（3） 10.445 (10.443～10.448均可)‎ ‎14【答案】(1)见解析图　‎ ‎(2)1.2　‎ ‎(3)12.5‎ 三、计算题（本题3小题，共38分。答题时要写出必要的文字说明、物理公式和重要的演算步骤，只有答案或只有数字运算不给分）‎ ‎15A 答案　(1)2V.　(21A 解析　(1)由E＝·S＝2V...................................（6分）‎ (2) 由E＝BLv＝2V得：I＝E/R＝1A ..........................（6分）‎ ‎15B 答案：(1)e＝50sin 10πt V　(2)12.5V　(3)见解析图 解析：(1)Em＝nBSω........................................（2分）‎ ‎＝100××0.05×10π V＝50 V.................（2分）‎ 瞬时值表达式为e＝50sin (10πt )V。......................（2分）‎ ‎(2)当t＝ s时e＝50sinV＝12.5 V。...........（3分）‎ ‎(3)如图所示：................（3分）‎ ‎16答案　(1)Bdv　(2)　(3)mgsin θ＋(4)‎ 解析　(1)根据法拉第电磁感应定律得E＝Bdv..........（3分）‎ ‎(2)根据闭合电路欧姆定律得I＝＝...........（3分）‎ ‎(3)导体棒的受力情况如图所示，‎ 根据牛顿第二定律有F－F安－mgsin θ＝0，...........（1分）‎ 因为F安＝BId＝，............................（1分）‎ 所以F＝mgsin θ＋.............................（1分）‎ ‎(4)金属杆从导轨上由静止滑下，经足够长时间后，速度达最大值vm，此后金属杆做匀速运动。金属杆受重力、导轨的支持力和安培力如图所示。‎ 安培力＝，.............................（1分）‎ 对金属杆列平衡方程式：mgsin θ＝，...........（1分）‎ 则vm＝..................................（1分）‎ ‎17答案：(1)(2)　　(3) 解析：(1)金属框一半进入磁场时产生的电动势....................（1分）‎ ‎.........................................................（1分）‎ ‎..............................................（2分）‎ ‎(2)金属框进入磁场过程产生的焦耳热： Q1＝·＝..............（1分）‎ 拉力做的功：W1＝Q1＝............................................（1分）‎ 金属框在磁场中运动过程：E＝ S＝L2＝..........................（1分）‎ 产生的焦耳热：Q2＝·＝，此过程中拉力做功为零。...............（1分）‎ 金属框从进入磁场到cd边到达磁场的右边界的过程：Q＝Q1＋Q2＝.....（1分）‎ 拉力对金属框做的功：W＝W1＝。..................................（1分）‎ ‎(3)金属框离开磁场过程：＝，＝，q＝Δt，...................（1分）‎ 解得q＝，..........................................................（1分）‎ 其中ΔΦ＝2B0L2............................................... .........（1分）‎ 联立可得：q＝。..................................................（1分）‎ 答案：(1)　　(2)