辽宁省大连市瓦房店市第三高级中学2019届高三物理上学期9月份月考试题（含解析）.docx

辽宁省大连市瓦房店市第三高级中学2019届高三物理上学期9月份月考试题（含解析）一、单选题1.机器人装有作为眼睛的“传感器”，犹如大脑的“控制器”，以及可以行走的“执行器”，在它碰到障碍物前会自动避让并及时转弯下列有关该机器人“眼睛”的说法中正确的是()A. 力传感器B. 温度传感器C. 光传感器D. 声音传感器【答案】B【解析】由图可知，该传感器可以作为机器人的眼睛，则说明它采用的应是通过感光原理而确定障碍物的，故应为光传感器，故C正确，ABD错误；故选C2.法拉第是英国物理学家、化学家，也是著名的自学成才的科学家，在物理学领域，法拉第有“电学之父”的美誉下列陈述不符合历史事实的是()A. 法拉第首先引入“场”的概念来研究电和磁的现象B. 法拉第首先引入电场线和磁感线来描述电场和磁场C. 法拉第首先发现电磁感应现象D. 法拉第首先发现电流的磁效应【答案】D【解析】【详解】法拉第首先引入“场”的概念来研究电和磁的现象，选项A正确；法拉第首先引入电场线和磁感线来描述电场和磁场，选项B正确；法拉第首先发现电磁感应现象，选项C正确； 奥斯特首先发现电流的磁效应，选项D错误；此题选择不符合历史事实的选项，故选D.3.如图所示，北京某中学生在自行车道上从东往西沿直线以速度v骑行，该处地磁场的水平分量大小为B1，方向由南向北，竖直分量大小为B2，假设自行车的车把为长为L的金属平把，下列结论正确的是（）A. 图示位置中辐条上A点比B点电势低B. 左车把电势比右车把的电势低C. 自行车左拐改为南北骑向，辐条A点比B点电势高D. 自行车左拐改为南北骑向，自行车车把两端电势差要减小【答案】A【解析】【详解】A自行车行驶时，辐条切割磁感线，从东往西沿直线以速度v骑行，根据右手定则判断可知，图示位置中辐条A点电势比B点电势低，故A正确；B在行驶过程中，车把与竖直分量的磁场切割，因此产生感应电流，根据右手定则可知，左车把的电势比右车把的电势高，故B错误；C自行车左拐改为南北骑向，自行车辐条没有切割磁感线，则没有电势的高低，故C错误；D左拐改为南北骑向，自行车车把仍切割磁感线，车把感应电动势方向不变，竖直分量大小为B2不变则车把两端电势差不变，故D错误。4.在光滑的桌面上放有一条形磁铁，条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质小圆环，如图所示则以下关于铜质小圆环和条形磁铁的描述正确的是()A. 释放圆环，环下落时环的机械能守恒B. 释放圆环，环下落时磁铁对桌面的压力比磁铁的重力大C. 给磁铁水平向右的初速度，磁铁滑出时做匀速运动D. 给磁铁水平向右的初速度，圆环产生向左的运动趋势【答案】A【解析】由条形磁铁磁场分布特点可知，穿过其中央位置正上方的圆环的合磁通量为零，所以在环下落的过程中，磁通量不变，没有感应电流，圆环只受重力，则环下落时机械能守恒，A对，B错；给磁铁水平向右的初速度，由楞次定律可知，圆环的运动总是阻碍自身磁通量的变化，所以环要受到向右的作用力，由牛顿第三定律可知，磁铁要受到向左的作用力而做减速运动(或据“总阻碍相对运动”的推论得出)，故C对D错5.如图所示，电源的电动势为E，内阻为r不可忽略A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数较大的线圈关于这个电路的说法中正确的是A. 闭合开关，A灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定B. 闭合开关，B灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定C. 开关由闭合至断开，在断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭D. 开关由闭合至断开，在断开瞬间，电流自左向右通过A灯【答案】A【解析】开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻亮，由于线圈中产生感应电动势的阻碍作用，B灯逐渐变亮，当线圈电流阻碍较小后A灯逐渐变暗，当线圈对电流没有阻碍时，两灯泡灯泡亮度稳定故A正确，B错误；开关处于闭合状态，在断开瞬间，线圈提供瞬间电压给两灯泡供电，由于两灯泡完全一样，所以不会出现电流比之前还大的现象，因此A灯不会闪亮一下，只会一同慢慢熄灭故C错误；开关断开瞬间，线圈相当于电源，电流方向仍不变，所以电流自右向左通过A灯，故D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.电子的发现是人类对物质结构认识上的一次飞跃，开创了探索物质微观结构的新时代，下列关于电子的说法正确的是（）A. 射线是高速电子流，它的穿透能力比射线和射线都弱B. 衰变时原子核会释放电子，说明电子也是原子核的组成部分C. 汤姆孙发现不同物质发出的阴极射线的粒子比荷相同，这种粒子即电子D. 电子穿过晶体时会产生衍射图样，这证明了电子具有粒子性【答案】C【解析】【详解】A射线是高速电子流，它的穿透能力比射线弱，比射线强，故A错误；B衰变现象是原子核内部的中子转化为质子同时失去一个电子，不能说明电子是组成原子核的部分，故B错误；CJJ汤姆孙发现不同物质发出的阴极射线的粒子比荷相同，这种粒子即电子，故C正确；D电子穿过晶体时会产生衍射图样，这证明了电子具有波动性，故D错误。7.一个氢放电管发光，在其光谱中测得一条谱线的波长为1.22107m，已知氢原子的能级的示意图如图所示，普朗克常量为h6.631034Js，电子电量为e1.601019C，则该谱线所对应的氢原子的能级跃迁是（取三位有效数字）（）A. 从n5的能级跃迁到n3的能级B. 从n4的能级跃迁到n2的能级C. 从n3的能级跃迁到n=1的能级D. 从n2的能级跃迁到n1的能级【答案】D【解析】光子能量为：，等于n=2和n=1间能级差，所以该谱线所对应的氢原子的能级跃迁是从n=2的能级跃迁到n=1的能级。故D正确，ABC错误。8.有一磁场方向竖直向下，磁感应强度B随时间t的变化关系如图甲所示的匀强磁场现有如图乙所示的直角三角形导线框abc水平放置，放在匀强磁场中保持静止不动，t=0时刻，磁感应强度B的方向垂直纸面向里，设产生的感应电流i顺时针方向为正、竖直边ab所受安培力F的方向水平向左为正则下面关于F和i随时间t变化的图象正确的是（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】ABC在03 s时间内，磁感应强度随时间线性变化，由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势恒定，回路中感应电流恒定， 同时由F=BIL知道，电流恒定，安培力与磁感应强度成正比， 又由楞次定律判断出回路中感应电流的方向应为顺时针方向，即正方向， 在34 s时间内，磁感应强度恒定，感应电动势等于零，感应电流为零，安培力等于零，故BC错误，A正确。 D03 s时间内，磁感应强度随时间线性变化，由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势恒定，回路中感应电流恒定，故D错误。9.图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1:n2=5:1，电阻R=20 ，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示。现将S1接l、S2闭合，此时L2正常发光。下列说法正确的A. 输入电压u的表达式是B. 只断开S2后，L1、L1均正常发光C. 只断开S2后，原线圈的输入功率增大D. 若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8 W【答案】D【解析】试题分析：周期是0.02s，则=100，所以输入电压u的表达式应为u=20sin（100t）V，A错误；只断开S2后，负载电阻变大为原来的2倍，电压不变，副线圈电流变小为原来的一半，L1、L2的功率均变为额定功率的四分之一，均无法正常发光，故B正确；只断开S2后，原线圈的输入功率等于副线圈的功率都减小，C错误；若S1换接到2后，电阻R电压有效值为4V，R消耗的电功率为，D正确故选BD.考点：交流电；变压器；【名师点睛】此题考查了交流电的瞬时值及有效值、变压器的计算等知识点；掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系，即电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等；计算电功率要用交流电的有效值.10.如图，直角坐标系oxy的2、4象限有垂直坐标系向里的匀强磁场磁感应强度大小均为B，在第3象限有垂直坐标系向外的匀强磁场磁感应强度大小为2B，现将半径为R，圆心角为90的扇形闭合导线框OPQ在外力作用下以恒定角速度绕O点在纸面内沿逆时针方向匀速转动。t=0时线框在图示位置，设电流逆时针方向为正方向。则下列关于导线框中的电流随时间变化关系正确的是（ ）A. B. C. D. 【答案】B【解析】解：在0t时间内，线框从图示位置开始（t=0）转过90的过程中，产生的感应电动势为：E1=R2；由闭合电路欧姆定律得，回路电流为：I1=根据楞次定律判断可知，线框中感应电流方向沿逆时针在t2t时间内，线框进入第3象限的过程中，回路电流方向为顺时针回路中产生的感应电动势为：E2=R2+R2=BR2=3E1；感应电流为：I2=3I1；在2t3t时间内，线框进入第4象限的过程中，回路电流方向为逆时针回路中产生的感应电动势为：E3=R2+R2=BR2=3E1；感应电流为：I2=3I1；在3t4t时间内，线框出第4象限的过程中，回路电流方向为顺时针回路中产生的感应电动势为：E4=R2；由闭合电路欧姆定律得，回路电流为：I4=I1；故B正确故选：B【点评】本题考查了法拉第电磁感应定律E=E=在转动切割类型中的应用，掌握楞次定律，会判断感应电流的方向中等难度11.如图所示，一光电管的阴极用极限波长为0的钠制成。用波长为的紫外线照射阴极，光电管阳极A和阴极K之间的电势差为U，饱和光电流的值（当阴极K发射的电子全部到达阳极A时，电路中的电流达到最大值，称为饱和光电流）为I，电子电荷量为e，则A. 若入射光强度增到原来的三倍，但光子的能量不变，从阴极K发射的光电子的最大初动能可能增大B. 若改用同样强度的蓝光照射可能逸出光电子C. 每秒钟内由K极发射的光电子数目为I/eD. 发射的电子到达A极时的动能最大值为【答案】BCD【解析】从阴极K发射的光电子的最大初动能，与入射光强度无关，入射光强度增到原来的三倍，但光子的能量不变，从阴极K发射的光电子的最大初动能不变，故A错误；蓝光的频率比紫外线的频率小，又根据可得，用同样强度的蓝光照射可能逸出光电子，也可能不逸出光电子，故B正确；由K极发射的光电子数目为，每秒钟内由K极发射的光电子数目为 ，故C正确；发射的电子到达A极时的动能最大值为，故D正确；故选BCD。二、多选题12.能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一。下列释放核能的反应方程，表述正确的有A. 是核聚变反应B. 是衰变C. 是核裂变反应D. 是衰变【答案】AC【解析】【分析】核裂变是一个原子核分裂成几个原子核的变化，只有一些质量非常大的原子核才能发生核裂变；核聚变的过程与核裂变相反，是几个原子核聚合成一个原子核的过程，只有较轻的原子核才能发生核聚变；不稳定核自发地放出射线而转变为另一种原子核的现象，称为衰变.【详解】核聚变的过程与核裂变相反，是几个原子核聚合成一个原子核的过程，A反应是氢原子核聚变为氦原子核，故A正确；衰变放出的是电子，而B反应里放出的是中子故B错误；核裂变是一个原子核分裂成几个原子核的变化，质量非常大的原子核才能发生核裂变，故CD都是裂变反应，故C正确，D错误；故选AC。13.14C发生放射性衰变成为14N，半衰期约5700年。已知植物存活期间，其体内14C与12C的比例不变；生命活动结束后，14C的比例持续减小。现通过测量得知，某古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一。下列说法正确的是（）A. 该古木的年代距今约5700年B. 具有相同的中子数C. 衰变为的过程中放出射线D. 增加样品测量环境的压强将加速的衰变【答案】AC【解析】【详解】A设原来 的质量为M0，衰变后剩余质量为M则有：，其中n为发生半衰期的次数，由题意可知剩余质量为原来的，故n=1，所以死亡时间为：5700年，故A正确；B12C、13C、14C具有相同质子数和不同的中子数，故B错误；C14C衰变为14N的过程中质量数没有变化而核电荷数增加1，所以是其中的一个中子变成了一个质子和一个电子，所以放出射线，故C正确；D放射元素的半衰期与物理环境以及化学环境无关，故D错误。14.目前无线电力传输已经比较成熟，如图所示为一种非接触式电源供应系统。这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力，两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置，原理示意图如图所示。利用这一原理，可以实现对手机进行无线充电。下列说法正确的是A. 若A线圈中输入电流，B线圈中就会产生感应电动势B. 只有A线圈中输入变化的电流，B线圈中才会产生感应电动势C. A中电流越大，B中感应电动势越大D. A中电流变化越快，B中感应电动势越大【答案】BD【解析】【分析】根据法拉第电磁感应定律与感应电流产生的条件即可解答。【详解】A项：根据感应电流产生的条件，若A线圈中输入恒定的电流，则A产生恒定的磁场，B中的磁通量不发生变化，则B线圈中就会不产生感应电动势，但在图A输入过程中，A线圈中的电流从无到有，因此B线圈中会产生感应电动势，然而不是总会有的，故A错误；B项：若A线圈中输入变化的电流，根据法拉第电磁感应定律：可得，则B线圈中就会产生感应电动势，故B正确；C、D项：根据法拉第电磁感应定律：可得，A线圈中电流变化越快，A线圈中电流产生的磁场变化越快，B线圈中感应电动势越大。故C错误；D正确。故应选：BD。【点睛】该题的情景设置虽然新颖，与日常的生活联系也密切，但抓住问题的本质，使用电磁感应的规律即可正确解答。15.在如图所示的虚线框内有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁感应强度随时间变化规律如图所示边长为l、电阻为R的正方形均匀线框abcd有一半处在磁场中，磁场方向垂直于线框平面，此时线框ab边的发热功率为P，则下列说法正确的是()A. 磁感应强度B. 线框中感应电流为C. 线框cd边的发热功率为PD. a端电势高于b端电势【答案】BC【解析】【详解】由图看出，在每个周期内磁感应强度随时间均匀增大，线圈产生大小恒定的感应电流，设感应电流的大小为I，则有对ab边，P=I2R，得I=2；由闭合电路欧姆定律得，感应电动势为 E=IR=2；根据法拉第电磁感应定律得：；由图知，；联立以上三式得：，故A错误，B正确。正方形四边的电阻相等，电流相等，则发热功率相等，都为P，故C正确。由楞次定律判断得知，线圈中感应电流方向沿逆时针，则a端电势低于b端电势。故D错误。故选BC。【点睛】本题是法拉第电磁感应定律、欧姆定律、功率和楞次定律的综合应用，感应电动势与电路知识与电磁感应联系的纽带，计算时要注意运用线圈的有效面积，即处于磁场中的面积16.如图所示，边长为L、匝数为N，电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO转动，轴OO垂直于磁感线，在线圈外接一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为n1和n2.保持线圈以恒定角速度转动，下列判断正确的是（ ）A. 在图示位置时线框中磁通量的变化率为零，感应电动势最大B. 当可变电阻R的滑片P向上滑动时，电压表V2的示数变大C. 电压表V2示数等于D. 变压器的输入与输出功率之比为11【答案】AD【解析】【详解】线圈在如图所示的位置，磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势最大，所以选项A错；滑动变阻器上下移动的时候，V1、V2的读数不变，所以选项B错误，交流电动势最大值，则变压器初级电压有效值，根据变压器的匝数比可得电压表V2的读数是，所以C错，变压器的输入输出功率相等，所以选项D正确；故选D.三、计算题17.如图所示，一能承受最大拉力为16 N的轻绳吊一质量为m0.8 kg ，边长为L m正方形线圈ABCD，已知线圈总电阻为R总0.5 ，在线圈上半部分分布着垂直于线圈平面向里，大小随时间变化的磁场，如图所示，已知t1时刻轻绳刚好被拉断，g取10 m/s2，求：(1)在轻绳被拉断前线圈感应电动势大小及感应电流的方向；(2)t0时AB边受到的安培力的大小；(3)t1的大小【答案】(1)1V 方向逆时针（2） （3）1s【解析】试题分析：（1）由电磁感应定律可知：2分2分由楞次定律知电流方向为逆时针方向 2分（2）由闭合电路欧姆定律知回路中的电流：3分AB边受到安培力：2分(3)当轻绳刚被拉断时受力如图所示2分解得1分由2分由图知2分考点： 电磁感应、欧姆定律、共点力平衡18.U 形金属导轨 abcd 原来静止放在光滑绝缘的水平桌面上，范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场穿过导轨平面， 一根与 bc 等长的金属棒 PQ 平行 bc 放在导轨上，棒左边靠着绝缘的固定竖直立柱 e、f.已知磁感应强度 B0.8 T， 导轨质量 M2 kg，其中 bc 段长 0.5 m、电阻 r0.4 ，其余部分电阻不计，金属棒 PQ 质量 m0.6 kg、电阻 R 0.2 、与导轨间的摩擦因数0.2.若向导轨施加方向向左、大小为 F2 N 的水平拉力，如图所示求：导轨的最 大加速度、最大电流和最大速度(设导轨足够长，g 取 10 m/s2)【答案】 ； ; 【解析】【详解】导轨受到棒PQ水平向右的摩擦力f=mg根据牛顿第二定律并整理得F-mg-F安=Ma刚拉动导轨时，I感=0，安培力为零，导轨有最大加速度am=（2-0.20.610）=0.40m/s2随着导轨速度增大，感应电流增大，加速度减小，当a=0时，速度最大设为vm，电流最大设为Im，导轨受到向右的安培力FB=BILF-mg-BImL=0Im=代入数字算得Im=A=2AI= Im= vm=Im=3m/s【点睛】考查牛顿第二定律、闭合电路欧姆定律与法拉第电磁感应定律的掌握与应用，知道安培力的表达式19.如图所示，两根光滑固定导轨相距0.4 m竖直放置，导轨电阻不计，在导轨末端P、Q两点用两根等长的细导线悬挂金属棒cd.棒cd的质量为0.01 kg，长为0.2 m，处于磁感应强度为B00.5 T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向里相距0.2 m的水平虚线MN和JK之间的区域内存在着垂直于导轨平面向里的匀强磁场，且磁感应强度B随时间变化的规律如图所示在t0时刻，质量为0.02 kg、阻值为0.3 的金属棒ab从虚线MN上方0.2 m高度处，由静止开始释放，下落过程中保持水平，且与导轨接触良好，结果棒ab在t1时刻从上边界MN进入磁场，并在磁场中做匀速运动，在t2时刻从下边界JK离开磁场，g取10 m/s2.求：(1)在0t1时间内，电路中感应电动势的大小；(2)在t1t2时间内，棒cd受到细导线的总拉力为多大；(3)棒cd在0t2时间内产生的焦耳热【答案】(1) (2)0.2N（3） 【解析】(1)对棒ab自由下落过程，有t10.2 s磁感应强度的变化率为 由法拉第电磁感应定律得，0t1时间内感应电动势 联立以上各式并代入数据可得E10.2V(2)由棒ab匀速进入磁场区域可知BI2Labmabg代入数据，可解得I21A在t1t2时间内，对棒cd受力分析，可得FTmcdgB0I2Lcd代入数据，可解得FT0.2 N(3)棒ab刚进入磁场时的速度为vgt12 m/s棒ab刚进入磁场后的感应电动势为E2BLabv0.4 V则RcdRab0.1 在0t1时间内，感应电流为I10.5 A棒cd在0t2时间内产生的焦耳热QcdQ1Q20.015 J20.如图，两条相距l光滑平行金属导轨位于同一水平面（纸面）内，其左端接一阻值为R的电阻；一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上；在电阻、