高二物理下学期第一次月考试题_2

为深入贯彻落实党的十九大精神和习近平总书记的重要指示精神，保障人民安居乐业、社会安定有序、国家长治久安、进一步巩固党的执政基础，束城镇深入贯彻全市扫黑除恶会议精神，强化措施，深入扎实开展扫黑除恶专项斗争福建省莆田市2016-2017学年高二物理下学期第一次月考试题一、选择题（本小题有12小题，412=48分，其中1-8小题每小题中只有一个选项是正确的，选对得4分，多选或选错得0分；9-12小题每个小题有多个选项是正确的，选对得4分，少选得2分，有一个选项选错得0分）1关于磁通量的概念，下列说法中正确的有()A磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大B磁感应强度越大的地方，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量也越大C穿过线圈的磁通量为零时，磁通量的变化率不一定为零D磁通量的变化率为零时，穿过线圈的磁通量一定为零2.多年来物理学家一直设想用实验证实自然界中存在“磁单极子”。磁单极子是指只有S极或只有N极的磁性物质，其磁感线分布类似于点电荷的电场线分布。如图所示的实验就是用于检测磁单极子的实验之一，abcd为用超导材料围成的闭合回路。设想有一个N极磁单极子沿abcd轴线从左向右穿过超导回路，那么在回路中可能发生的现象是()A回路中无感应电流B回路中形成持续的abcda流向的感应电流C回路中形成持续的adcba流向的感应电流D回路中形成先abcda流向后adcba流向的感应电流3如图所示，面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度匀速转动，下列选项中能产生正弦交变电动势eBSsin t的是()4如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1n241，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R相连组成闭合回路当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速向右做切割磁感线运动时，安培表A1的读数为16 mA，那么安培表A2的读数为()A0B4 mAC64 mAD与R的大小有关5如图所示，三个灯泡L1、L2、L3的电阻关系为R1R2R3，电感线圈L的电阻可忽略，D为理想二极管，开关K从闭合状态突然断开时，下列判断正确的是()AL1立即熄灭，L2、L3均逐渐变暗BL1、L2、L3均先变亮，然后逐渐变暗CL1逐渐变暗，L2、L3均先变亮，然后逐渐变暗DL1逐渐变暗，L2立即熄灭，L3先变亮，然后逐渐变暗6多数同学家里都有调光台灯、调速电风扇，过去是用变压器来实现上述调节的，缺点是成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或风扇的转速现在的调光台灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现调节的，如图所示为一个经过双向可控硅电子元件调节后加在电灯上的电压，即在正弦式交变电流的每一个周期中，前面的被截去，从而改变了电灯上的电压，那么现在电灯上的电压为 ()AUm B. C. D.7如图甲所示的电路中，S为单刀双掷开关，电表为理想电表，Rt为热敏电阻(阻值随温度的升高而减小)，理想变压器原线圈接图乙所示的正弦交流电。则()AS由a切换到b，Rt消耗的功率变大BS接在a端，Rt温度升高时，变压器的输入功率变小CS接在a端，Rt温度升高时，电压表和电流表的示数均变大D变压器原线圈中交流电压u的表达式u110sin(100t)V 8如图所示，边长为L的正方形导线框质量为m，由距磁场H高处自由下落，其下边ab进入匀强磁场后，线圈开始做减速运动，直到其上边cd刚刚穿出磁场时，速度减为ab边进入磁场时的一半，磁场的宽度也为L，则线框穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为() A2mgL B2mgLmgH C2mgLmgH D2mgLmgH 9有5个完全相同的灯泡连接在理想变压器的原、副线圈中，如图所示若将该线路与交流电源接通（u一定），且开关S接在位置1时，5个灯泡发光亮度相同；若将开关S接在位置2时，灯泡均未烧坏则下列可能的是()A副线圈中的灯泡仍能发光，只是更亮些B副线圈中的灯泡仍能发光，只是亮度变暗C该变压器是降压变压器，原、副线圈匝数比为41 D该变压器是升压变压器，原、副线圈匝数比为14 10在如图甲所示的电路中，电阻R的阻值为50 ，若在a、b间加上如图乙所示的正弦式交变电流，则下列说法正确的是()A电流表的示数为2 AB交流电压的平均值为100 VC产生该交变电流的线圈在磁场中转动的角速度为3.14 rad/sD如果产生该交变电流的线圈转速提高一倍，则电流表的示数也增大一倍11如图甲所示，左侧接有定值电阻R2 的水平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B1 T，导轨间距L1 m。一质量m2 kg，阻值r2 的金属棒在水平拉力F作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动，金属棒的vx图象如图乙所示，若金属棒与导轨间动摩擦因数0.25，则从起点发生x1 m位移的过程中(g10 m/s2)()A金属棒克服安培力做的功W10. 5 JB金属棒克服摩擦力做的功W25 JC整个系统产生的总热量Q5 JD拉力做的功W9.25 J12如图所示，为三个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向外、向里和向外，磁场宽度均为L，在磁场区域的左侧边界处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定电流沿逆时针方向时的电动势E为正，磁感线垂直纸面向里时的磁通量为正值，外力F向右为正。则以下能反映线框中的磁通量、感应电动势E、外力F和电功率P随时间变化规律图象的是()二、填空题。（每空3分，总计18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)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下，那么合上电键后可能出现的情况有：A将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将向_偏转一下B原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，灵敏电流计指针将向_偏转一下14利用负温度系数热敏电阻（阻值随温度升高而减小）制作的热传感器，一般体积很小，可以用来测量很小范围内的温度变化，反应快且精确度高。(1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他因素不变，只要热敏电阻所处区域的温度降低，电路中电流将变 (填“大”或“小”)(2)上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度。如果刻度盘正中的温度为20 (如图甲)，则25 的刻度应在20 的刻度的 (填“左”或“右”)侧；(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化，请用图乙中的器材(可增加元器件)设计一个电路。三、计算题（10+12+12=34分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）15(10分)固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd边长为L，其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝，其余三边均为电阻可忽略的铜线，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，现有一段与ab完全相同的电阻丝PQ架在导线框上，如图所示，以恒定的速度v从ad滑向bc，当PQ滑过的距离时，通过aP段电阻丝的电流是多大？方向如何？ 16(12分)如图所示为演示远距离输电的装置，理想变压器B1、B2的变压比分别为14和51，交流电源的内阻r1 ，三只灯泡的规格均为“6 V1 W”，输电线总电阻为10 .若三只灯泡都正常发光，则交变电源的电动势E为多大？17. (12分)如图所示，两根相距l0.4 m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置，一端与阻值R0.15 的电阻相连。导轨间x0一侧存在沿x方向均匀增大的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂直，变化率k0.5 T/m，x0处磁场的磁感应强度B00.5 T。一根质量m0.1 kg、电阻r0.05 的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直。棒在外力作用下从x0处以初速度v02 m/s沿导轨向右运动，运动过程中电阻上消耗的功率不变。求：(1)回路中的电流；(2)金属棒在x2 m处的速度；(3)金属棒从x0运动到x2 m过程中安培力做功的大小。1关于磁通量的概念，下列说法中正确的有()A磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大B磁感应强度越大的地方，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量也越大C穿过线圈的磁通量为零时，磁通量的变化率不一定为零D磁通量的变化率为零时，穿过线圈的磁通量一定为零【解析】磁通量与磁感应强度、线圈面积及它们之间的夹角都有关，只有一个或两个量大，第三个量不确定，得不出磁通量大，所以A、B均错某一时刻的磁通量为零，磁通量变化率可以不为零，也可以为零，所以C正确磁通量的变化率为零，穿过线圈的磁通量可能很大，所以D错误【答案】C2.多年来物理学家一直设想用实验证实自然界中存在“磁单极子”。磁单极子是指只有S极或只有N极的磁性物质，其磁感线分布类似于点电荷的电场线分布。如图所示的实验就是用于检测磁单极子的实验之一，abcd为用超导材料围成的闭合回路。设想有一个N极磁单极子沿abcd轴线从左向右穿过超导回路，那么在回路中可能发生的现象是()A回路中无感应电流B回路中形成持续的abcda流向的感应电流C回路中形成持续的adcba流向的感应电流D回路中形成先abcda流向后adcba流向的感应电流解析：选CN极磁单极子的磁感线分布类似于正点电荷的电场线分布，由楞次定律知，回路中形成方向沿adcba流向的感应电流，由于回路为超导材料做成的，电阻为零，故感应电流不会消失，C项正确。3如图所示，面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度匀速转动，下列选项中能产生正弦交变电动势eBSsin t的是()答案A解析线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，且从中性面开始计时，产生的电动势eBSsin t，由此判断，只有A选项符合4如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1n241，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R相连组成闭合回路当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速向右做切割磁感线运动时，安培表A1的读数为12 mA，那么安培表A2的读数为()A0B3 mAC48 mAD与R的大小有关【解析】当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速向右做切割磁感线运动时，原线圈中产生的是恒定电流，而变压器只能改变交变电流，不能改变恒定电流，所以副线圈中没有电流，故选A.【答案】A5如图所示，三个灯泡L1、L2、L3的电阻关系为R1R2R3，电感线圈L的电阻可忽略，D为理想二极管，开关K从闭合状态突然断开时，下列判断正确的是()AL1立即熄灭，L2、L3均逐渐变暗BL1、L2、L3均先变亮，然后逐渐变暗CL1逐渐变暗，L2、L3均先变亮，然后逐渐变暗DL1逐渐变暗，L2立即熄灭，L3先变亮，然后逐渐变暗解析：选D开关K处于闭合状态时，由于R1R2R3，则I1I2I3，开关K从闭合状态突然断开时，电感线圈、L1、L3组成闭合回路，L1逐渐变暗，通过L3的电流由I3变为I1，再逐渐减小，故L3先变亮，然后逐渐变暗，而由于二极管的反向截止作用，L2立即熄灭，选项D正确。6多数同学家里都有调光台灯、调速电风扇，过去是用变压器来实现上述调节的，缺点是成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或风扇的转速现在的调光台灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现调节的，如图所示为一个经过双向可控硅电子元件调节后加在电灯上的电压，即在正弦式交变电流的每一个周期中，前面的被截去，从而改变了电灯上的电压，那么现在电灯上的电压为 ()AUm B. C. D.答案C解析由有效值的定义知T，得U，故C项正确7如图甲所示的电路中，S为单刀双掷开关，电表为理想电表，Rt为热敏电阻(阻值随温度的升高而减小)，理想变压器原线圈接图乙所示的正弦交流电。则()AS由a切换到b，Rt消耗的功率变大BS接在a端，Rt温度升高时，变压器的输入功率变小CS接在a端，Rt温度升高时，电压表和电流表的示数均变大D变压器原线圈中交流电压u的表达式u110sin(100t)V 解析由题图乙可知，电压的最大值为110 V，周期为0.02 s，所以100 rad/s，D项正确；副线圈的输出电压由变压器的变压比和输入电压决定，故电压表的示数不变，C项错；温度升高时，Rt的阻值减小，由P可知，变压器的输出功率增大，故其输入功率也随之增大，B项错；S由a切换到b，副线圈匝数减少，故输出电压减小，Rt电阻不变，由P知，Rt消耗的功率减小，A项错。答案D8如图所示，边长为L的正方形导线框质量为m，由距磁场H高处自由下落，其下边ab进入匀强磁场后，线圈开始做减速运动，直到其上边cd刚刚穿出磁场时，速度减为ab边进入磁场时的一半，磁场的宽度也为L，则线框穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为() A2mgL B2mgLmgH C2mgLmgH D2mgLmgH 【解析】正方形导线框由距磁场H高处自由下落到磁场上边缘时速度为v，进入磁场后，磁通量变化有感应电流产生，受到磁场对电流向上的安培力作用，安培力对线框做负功，使机械能转化为电能，从而产生焦耳热，据QE机mg(H2L)m()22mgLmgH，故选D.【答案】D9有5个完全相同的灯泡连接在理想变压器的原、副线圈中，如图所示若将该线路与交流电源接通（u一定），且开关S接在位置1时，5个灯泡发光亮度相同；若将开关S接在位置2时，灯泡均未烧坏则下列可能的是()A副线圈中的灯泡仍能发光，只是更亮些B副线圈中的灯泡仍能发光，只是亮度变暗C该变压器是降压变压器，原、副线圈匝数比为41 D该变压器是升压变压器，原、副线圈匝数比为14 【解析】若S接1时，五个灯泡亮度相同，说明通过各个灯泡的电流相同，则通过副线圈的电流是通过原线圈的4倍由，故，此变压器是降压变压器，所以选项C正确；若S接2时，原线圈的输入电压增大，副线圈的输出电压随之增大，则接于副线圈的灯泡均比原来更亮些，所以选项A正确故选A、C.【答案】AC10在如图甲所示的电路中，电阻R的阻值为50 ，若在a、b间加上如图乙所示的正弦式交变电流，则下列说法正确的是()A电流表的示数为2 AB交流电压的平均值为100 VC产生该交变电流的线圈在磁场中转动的角速度为3.14 rad/sD如果产生该交变电流的线圈转速提高一倍，则电流表的示数也增大一倍解析电流表的示数为I A2 A，故A正确；交流电电压有效值U V100 V，B错误；从图乙中可得交流电周期为T0.02 s，所以角速度100 (rad/s)，C错误；根据公式EmNBS可得如果产生该交变电流的线圈转速提高一倍，则产生的感应电动势提高一倍，所以电流提高一倍，故D正确。答案AD11如图甲所示，左侧接有定值电阻R2 的水平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B1 T，导轨间距L1 m。一质量m2 kg，阻值r2 的金属棒在水平拉力F作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动，金属棒的vx图象如图乙所示，若金属棒与导轨间动摩擦因数0.25，则从起点发生x1 m位移的过程中(g10 m/s2)()A金属棒克服安培力做的功W10. 5 JB金属棒克服摩擦力做的功W25 JC整个系统产生的总热量Q5 JD拉力做的功W9.25 J解析金属棒克服安培力做功为W1BLxvx，由图可知vx1，解得W10.25 J，选项A错误；金属棒克服摩擦力做的功W2mgx0.25201 J5 J，选项B正确；整个系统产生的总热量QW1W25.25 J，选项C错误；根据动能定理可得，拉力做的功WFW1W2mv29.25 J，选项D正确；故选BD。12如图所示，为三个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向外、向里和向外，磁场宽度均为L，在磁场区域的左侧边界处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定电流沿逆时针方向时的电动势E为正，磁感线垂直纸面向里时的磁通量为正值，外力F向右为正。则以下能反映线框中的磁通量、感应电动势E、外力F和电功率P随时间变化规律图象的是() 解析当线框运动L时开始进入磁场，磁通量开始增加，当全部进入时达最大；此后向内的磁通量增加，总磁通量减小；当运动到1.5L时，磁通量最小，当运动到2L时磁通量变为向里的最大，故A正确；当线圈进入第一个磁场时，由EBLv可知，E保持不变，感应电动势为顺时针方向；而开始进入第二个磁场时，两端同时切割磁感线，电动势应为2BLv，方向为逆时针方向为正值，故B正确；因安培力总是与运动方向相反，故拉力应一直向右，故C错误；拉力的功率PFv，因速度不变，而在线框在第一个磁场时，电流为定值，拉力也为定值；两边分别在两个磁场中时，F安2BL4，因此安培力变4倍，则拉力的功率变为原来的4倍，故D正确；故选A、B、D。答案ABD13(9分)利用负温度系数热敏电阻（阻值随温度升高而减小）制作的热传感器,一般体积很小，可以用来测量很小范围内的温度变化，反应快且精确度高。(1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他因素不变，只要热敏电阻所处区域的温度降低，电路中电流将变小(填“大”或“小”)(2)上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度。如果刻度盘正中的温度为20 (如图甲)，则25 的刻度应在20 的刻度的右(填“左”或“右”)侧；(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化，请用图乙中的器材(可增加元器件)设计一个电路。答案:如图所示【解析】(1)因为负温度系数热敏电阻温度降低时,电阻增大,故电路中电流会减小;(2)由(1)的分析知,温度越高,电流越大,25 的刻度应对应较大电流,故在20 的刻度的右侧;(3)如答案中图所示。14(9分)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)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下，那么合上电键后可能出现的情况有：A将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将向_偏转一下B原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，灵敏电流计指针将向_偏转一下答案(1)见解析图(2)右左解析(1)如图所示(2)依照楞次定律及灵敏电流计的指针偏转方向与流过它的电流方向的关系来判定，则：A.向右偏转一下；B.向左偏转一下15(10分)固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd边长为L，其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝，其余三边均为电阻可忽略的铜线，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，现有一段与ab完全相同的电阻丝PQ架在导线框上，如图所示，以恒定的速度v从ad滑向bc，当PQ滑过的距离时，通过aP段电阻丝的电流是多大？方向如何？ 【解析】当PQ滑过的距离时，其等效电路图如图所示PQ切割磁感线产生的感应电动势为EBLv感应电流为I，R总RRR，IaPI电流方向为从P到a.【答案】从P到a16(12分)如图所示为演示远距离输电的装置，理想变压器B1、B2的变压比分别为14和51，交