2017-2018学年福建省莆田市第二十五中学高二下学期第一次月考物理试题 解析版

2017-2018学年福建省莆田市第二十五中学高二下学期第一次月考物理试题 解析版

莆田第二十五中学2017-2018学年下学期月考一试卷 高二物理 一、选择题（1-9题为单项选择题，10-12题为不定项选择题）‎ ‎1. 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.下列叙述不符合史实的是( )‎ 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 ‎【答案】C ‎【解析】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，选项A正确； 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，选项B正确； 法拉第在实验中观察到,在通有变化电流的静止导线附近的固定导线圈中会出现感应电流，选项C错误； 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，选项D正确；故选ABD.‎ 视频 ‎2. 街道旁的路灯利用半导体的电学特性制成了白天自动熄灭，夜晚自动点亮的装置，该装置的工作原理是应用了半导体的（　　）‎ A. 热敏性 B. 压敏性 C. 光敏性 D. 三个特性同时应用 ‎【答案】C ‎【解析】灯要求夜晚亮、白天熄。则白天有光，黑夜没有光，则是由光导致电路的电流变化，所以电路中光传感器导致电阻变化，实现动控制，因此是利用半导体的光敏性。故C正确、ABD错误。故选C.‎ 点睛：热敏电阻是当温度变化时，导致电阻的阻值发生变化；而光敏电阻则是当有光时，其电阻的阻值发生变化．当它们起作用时，其电阻的阻值都是变小，而金属电阻则是变大．‎ ‎3. 如图所示表示交变电流的电流随时间变化的图象，此交变电流的有效值（　　）‎ A. 5 A B. 5 A C. 3.5A D. 3.5 A ‎【答案】B ‎【解析】根据有效值的定义知：，有：，解得：I=5A．故B正确，ACD错误。故选B。‎ 点睛：解决本题的关键知道交流电有效值的定义，抓住三个相同，即“相同时间”、“相同电阻”、“相同热量”．‎ ‎4. 在如图所示的电路中，L1、L2、L3是三盏相同的灯泡．当a、b两端接交流6V时，三盏灯的发光情况相同．若将a、b两端接直流6V时，稳定后观察到的现象是（　　）‎ A. 三盏灯的亮度相同 B. L1不亮，L2比L3亮 C. L1不亮，L2、L3的亮度相同 D. L1不亮，L3比L2亮 ‎【答案】B ‎【解析】三个三个支路电压相同，当通交流电时，电感的感抗与电容的容抗都会对交流电有影响，而电阻所在支路对电流的阻碍作用不变，当通入直流时，对于电阻没有影响，亮度不变；而对电容器来说，不能通过直流，所以灯L1不亮；对于线圈来说，阻碍减小，导致L2变得更亮，即L2比L3亮，故B正确，ACD错误；故选B.‎ ‎5. 如图所示电路中，A1、A2是两只相同的电流表，电感线圈L的直流电阻与电阻R阻值相等，下面判断正确的是（　　）‎ A. 开关S接通的瞬间，电流表A1的读数小于A2的读数 B. 开关S接通的瞬间，电流表A1的读数大于A2的读数 C. 开关S接通电路稳定后再断开的瞬间，电流表A1的读数大于A2的读数 D. 开关S接通电路稳定后再断开的瞬间，电流表A1的读数小于A2的读数 ‎【答案】A ‎【解析】闭合S瞬间，由于线圈的电流变大，导致其产生电动势，从而阻碍电流的变大，所以电流表A1示数小于A2示数，故A正确，B错误；断开S瞬间，线圈电流变小，从而产生电动势，相当于电压会变小电源与电阻相串联，由于两电流表串联，所以电流表A1示数等于A2示数，故CD错误；故选A.‎ 点睛：线圈电流增加，相当于一个电源接入电路，线圈左端是电源正极．当电流减小时，相当于一个电源，线圈左端是电源负极．‎ ‎6. 理想变压器连接电路如图所示，已知原、副线圈匝数比为2：1，原线围两端接入一电压u = 220sin100πt (V) 的交流电源，各个电表均为理想交流电表，则( )‎ A. 通过可变电阻R的交变电流频率为100Hz B. 当滑动变阻器R接入电路的阻值为110Ω时，电流表的示数为0.5A C. 当滑动变阻器R的滑片往上滑时，电压表的示数增大 D. 电压表的示数为155V ‎【答案】B ‎【解析】由电压公式知角速度ω=100π，由ω=2πf得 ‎，变压器不改变交流电的频率，所以通过可变电阻R的交流电的频率为50Hz，故A错误；原线圈两端的电压，根据电压与匝数成正比，有，所以电压表的示数为110V，故D错误；当滑动变阻器的阻值为110Ω时，副线圈电流; 根据电流与匝数成反比，有，即电流表示数为0.5A，故B正确；因为原线圈电压及匝数比不变，可知副线圈两端的电压不变，电压表的示数不变，故C错误；故选B.。‎ 点睛：掌握变压器的特点：匝数与电压成正比，与电流成反比，输入功率等于输出功率。除了要掌握变压器的特点外，还要根据闭合电路的欧姆定律分析负载变化所引起的电流变化。‎ ‎7. 如图所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下。当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部），下列判断正确的是( )‎ A. 磁铁与线圈相互排斥 B. 磁铁与线圈相互吸引 C. 通过R的感应电流方向为从b到a D. 通过R的感应电流方向为从a到b ‎【答案】D ‎【解析】根据楞次定律的 “来拒去留”可知，磁铁靠近线圈，则线圈与磁铁相互排斥，故A正确，B错误；由图可知，穿过线圈的磁场方向向下增大，由楞次定律可知感应电流的磁场应向上，则由右手螺旋定则可知电流方向从a向b。故C错误，D正确；故选AD.‎ 点睛：在判断电磁感应中磁极间的相互作用时可以直接利用楞次定律的第二种表示：“来拒去留”直接判断，不必再由安培定则判断线圈中的磁场，再由磁极间的相互作用判断力的方向。‎ ‎8. 一根电阻丝接入110V的直流电路中，1 min内产生的热量为Q，同样的电阻丝接入正弦交流电路中，4min内产生的热量也是Q，则该正弦交流电路的电压有效值为( )‎ A. 55V B. 110V C. 220V D. 440V ‎【答案】A ‎【解析】设正弦交流电电压有效值为U2。对于恒定电流：Q=t1；对于正弦交变电流：Q=t2；联立得：，得到U2=55V；故选A.‎ ‎9. 如图所示，M是一小型理想变压器，初级接在正弦交流电源上，次级接火情报警系统．R2是热敏元件，其阻值随温度的升高而减小，所有电表均为理想电表．当R所在处出现火情温度升高时，下列说法正确的是( )‎ A. A1的示数变小 B. A2的示数变小 C. V1的示数变大 D. V2的示数变大 ‎【答案】B ‎【解析】当出现火警时，温度升高，电阻R2减小，根据串并联电路的特点可知，电路中的总电阻减小，副线圈的电流变大，根据电流比与匝数比关系可知，原线圈的电流也增大，A1的示数变大，故A错误；当出现火警时，温度升高，电阻R2减小，副线圈的电流变大，所以R1的电压要增大，由于副线圈的总电压不变，所以R的电压就要减小，即电压表V2的示数减小，R两端的电压减小，根据欧姆定律可知，流过R的电流也减小，A2的示数变小，故B正确，D错误；原副线圈上的电压与副线圈的负载的大小无关，V1的示数不变，故C错误； 故选B.‎ 点睛：本题主要考查变压器的动态分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法．‎ ‎10. 如图所示的电路中，L 为电感线圈（电阻不计），A、B 为两灯泡，以下结论正确的是（ ）‎ A. 合上开关S 时，A 先亮，B 后亮 B. 合上开关S 时，A、B 同时亮，以后B 变暗直至熄灭，A 变亮 C. 断开开关S 时，A、B 两灯都亮一下再逐渐熄灭 D. 断开开关S 时，A 熄灭，B 先变亮再逐渐熄灭 ‎【答案】BD 点睛：本题考查了通电自感和断电自感，关键要明确线圈中的自感电动势总是阻碍电流的增加和减小，即总是阻碍电流的变化．‎ ‎11. 在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的轴，先后以转速n1和n2匀速转动，产生的交变电动势的图象为图中曲线a、b所示，则( ) ‎ ‎ ‎ A. 线圈先后两次的转速之比为3: 2‎ B. 曲线a表示的交变电动势有效值为15V C. 曲线a表示的交变电动势频率为4 Hz D. t=0时,两次穿过线圈的磁通量不等于零 ‎【答案】AD ‎【解析】由图可知，a的周期为4×10-2s；b的周期为6×10-2s，则由n=1/T可知，转速与周期成反比，故转速之比为3：2；故A正确；曲线a表示的交变电动势最大值是15V，有效值为,选项B错误；曲线a表示的交变电动势频率为，选项C错误；在t=0时刻，感应电动势为零，此时线圈一定处在中性面上，磁通量最大；故D正确；故选AD.‎ ‎12. 如图所示，理想变压器原线圈接入正弦交流电，副线圈的匝数可以通过滑动触头P调节。RT为热敏电阻，当环境温度升高时，RT的阻值变小。下列说法正确的有（ ）‎ A. P向上滑动时，电流表读数变大 B. P向下滑动时，电压表读数变大 C. 若环境温度升高，变压器的输入功率变大 D. 若环境温度升高，灯泡消耗的功率变小 ‎【答案】AC ‎【解析】根据理想变压器的电压与匝数成正比可知，当P向上滑动时，副线圈的匝数变大，变压器的输出电压变大，电压表读数变大，次级电流变大，输出功率变大，根据输入功率等于输出功率，知原线圈电流也变大，所以电流表读数变大，故A正确，B错误；当环境温度升高时，R的阻值会变小，在电压不变的情况下，副线圈的电流就会变大，原线圈的电流也会变大，变压器的输入功率变大，故C正确。当环境温度升高时，R的阻值会变小，在电压不变的情况下，副线圈的电流就会变大，根据P＝I2R，灯泡消耗的功率变大，故D错误。故选AC。‎ 点睛：此题是变压器问题的动态分析；要知道热敏电阻R的阻值在温度时，R的阻值会变小，由此可以判断电路中电阻的变化的情况，这是解决本题的关键的地方；分析过程仍然要从局部开始分析，从原线圈电压到副线圈电压，再到副线圈电流，最后回到原线圈．‎ 二、实验题 ‎13. 一灵敏电流计（电流表），当电流从它的正接线柱流人时，指针向正接线柱一侧偏转．现把它与一个线圈串联，试就如图中各图指出：‎ ‎（1）图（a）中灵敏电流计指针的偏转方向为_________．（填“偏向正极”或“偏向负极”）‎ ‎（2）图（b）中磁铁下方的极性是______．（填“N极”或“S极”）‎ ‎（3）图（c）中磁铁的运动方向是______．（填“向上”或“向下”）‎ ‎（4）图（d）中线圈从上向下看的电流方向是_______．（填“顺时针”或“逆时针”）．‎ ‎【答案】 (1). 偏向正极 (2). S极 (3). 向上 (4). 顺时针 ‎（2）由图可知，电流从负接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流的磁场方向向下，又磁通量增加，根据楞次定律可知，磁铁下方为S极．‎ ‎（3）磁场方向向下，电流从负接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流的磁场方向向下，根据楞次定律可知，磁通量减小，磁铁向上运动．‎ ‎（4）磁铁向下运动，穿过线圈的磁通量增加，原磁场方向向上，根据楞次定律感应电流方向俯视为顺时针方向．‎ 考点：安培定则；楞次定律.‎ ‎14. 图为《探究电磁感应现象》实验中所用器材的示意图，现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及电键如图所示连接．试回答下列问题：‎ ‎（1）下列说法中正确的是_____‎ A． A插入线圈B中后，电键闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转 B．电键闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转线圈 C．电键闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动时，电流计指针会发生偏转 D．电键闭合后，滑动变阻器的滑片P加速滑动时，电流计指针会发生偏转 ‎（2）在实验中，线圈A、B哪个相当于产生感应电流的“电源”_______？‎ ‎【答案】 (1). BCD (2). B ‎【解析】（1）线圈A插入线圈B中后，电键闭合和断开的瞬间，穿过线圈B的磁通量都会发生变化，会产生感应电流，电流计指针均会偏转，故A错误；电键闭合后，线圈A插入或拔出，穿过线圈B的磁通量都会发生变化，会产生感应电流，都会引起电流计指针偏转，故B正确；电键闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动时，穿过线圈B的磁通量发生变化，会产生感应电流，电流计指针会发生偏转，故C正确；电键闭合后，滑动变阻器的滑片P加速滑动时，穿过线圈B的磁通量发生变化，会产生感应电流，电流计指针会发生偏转，故D正确；故选BCD． （2）在产生感应电流的回路中，穿过线圈B的磁通量发生变化时，线圈B产生感应电动势，因此线圈B相当于电源.‎ 三、计算题 ‎15. 如图所示，水平放置的光滑导电轨道，处在磁感应强度为B=0.5 T、方向向上的匀强磁场中，轨道上放一根金属杆，长度恰好等于轨道之间的距离L=0.2m，质量m=1kg，电阻R=0.2 Ω跨接在轨道间的电阻R=0.8 Ω，轨道电阻忽略不计，‎ ‎（1）要使金属杆获得60 m/S的稳定速度，应对它施加多大的水平力F？‎ ‎（2）在金属杆获得60m/S的稳定速度后，若撤去水平力F，那么此刻以后电阻R上还能放出多少热量？‎ ‎【答案】（1） （2）‎ ‎【解析】（1）金属杆获得稳定的速度，就是做匀速运动，它所受到的安培力应与外力是一对平衡力，即F=FB=IBL.ab杆切割磁感线产生的感应电动势为E=BLv，回路中感应电流 ，所以， . ‎（2）撤去外力F后，金属杆将在安培力的作用下做减速运动，感应电动势在减小，感应电流在减小，安培力在减小，加速度在减小，直到金属杆的速度为零时为止.此过程中金属杆的动能通过安培力做功转化为回路中的电能，再通过电阻转化为电热，由于外电阻R与金属杆是串联关系，在串联电路中，消耗的电能与电阻成正比，故有 QR+Qr=mv2=1800J ‎ ‎ ‎ 由两式解得：QR =1440J.‎ ‎16. 如图所示，发电机输出功率P1=400kW，输出电压U1=250V，用户需要的电压U4=220V，输电线总电阻为10Ω．若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：‎ ‎（1）发电机的输送电流I1是多少？‎ ‎（2）在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比n1：n2=？、n3：n4=？‎ ‎（3）用户得到的电功率P4是多少？‎ ‎【答案】（1） （2）， （3）‎ ‎【解析】试题分析：（1）（2分）‎ ‎（2）输电线损耗功率，‎ 又，∴输电线电流 ‎（3分）‎ ‎（3）（3分）‎ 考点：远距离输电；变压器的构造和原理．‎ 点评：明确匝数比与电流成反比，与电压成正比，想法求得电流与电压之比是解题的关键．‎ ‎17. 如图所示，线圈abcd的面积是0.05m2‎ ‎，共100匝，线圈电阻为1Ω，外接电阻R=9Ω，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以ω=20πrad/s的角速度匀速转动时，求：‎ ‎（1）转动中感应电动势的最大值和有效值； ‎ ‎（2）电路中交流电压表和电流表的示数。‎ ‎【答案】(1) ， (2) ，‎ ‎【解析】(1) 感应电动势的最大值： ‎ 有效值： ‎ ‎ (2)电流表示数 ‎ 电压表示数：U=IR=90V ‎ 点睛：此题考查对交流发电机原理的理解能力．对于交流电表，显示的是交流电的有效值．要掌握最大值的表达式Em=NBSω．明确欧姆定律对交流电路同样适用，不过要注意对应关系．‎ ‎ ‎ ‎ ‎