山西省长治市第二中学2020学年高二物理下学期第一次月考试题（含解析）.doc

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1、山西省长治二中2020学年高二（下）第一次月考 物理试卷一、单选题1. 关于电磁感应，下列说法正确的是（ ）A. 导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流B. 穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流C. 闭合电路在磁场中作切割磁感线运动，电路中一定会产生感应电流D. 导体作切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流【答案】B【解析】试题分析：感应电流产生的条件为：闭合回路；回路中有磁通量的变化。AD没强调闭合回路，AD错；C没强调回路中的磁通量发生变化，C错；穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流,B对。考点：感应电流产生的条件。【名师点睛】电场感应现象：1电磁

2、感应现象：当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感应电流产生的现象2产生感应电流的条件(1)条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化(2)特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动3产生电磁感应现象的实质：电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合则产生感应电流；如果回路不闭合，则只有感应电动势，而无感应电流2.普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则（）A. ab接MN、cd接PQ，IabIcdB. ab接MN、c

3、d接PQ，IabIcdC. ab接PQ、cd接MN，IabIcdD. ab接PQ、cd接MN，IabIcd【答案】B【解析】高压输电线上的电流较大，测量时需把电流变小，根据，MN应接匝数少的线圈，故ab接MN，cd接PQ，且IabIcd，选项B正确。3.如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B电阻为R、半径为L、圆心角为45的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度匀速转动（O轴位于磁场边界）。则线框内产生的感应电流的有效值为（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】半径切割磁感线产生的感应电动势：交流电流的有效值是根据电流的热效应得出的，线框转动周期为T，而线框转动

4、一周只有的时间内有感应电流，则有：，解得：，故C正确，ABD错误。4.一气体放电管，当其两电极间的电压超过500V时，就放电而发光；在它发光的情况下逐渐降低电压要降到500V时才熄灭放电管两电极不分正负现有一正弦交流电源，输出电压峰值为1000V，频率为50Hz若用它给上述放电管供电，则在一小时内放电管实际发光的时间为（ ）A. 10分钟B. 25分钟C. 30分钟D. 35分钟【答案】B【解析】试题分析：根据题意该交流电的表达式为：e=Esin2ft=1000sin100t；在前半个周期内，当时，开始发光，时，停止发光，发光时间为，整个周期发光时间为：故一个小时内的发光时间为：，故ACD错误

5、，B正确故选B。考点：交流电【名师点睛】本题考查了交流电表达式的灵活应用，写出交流电的表达式，灵活应用数学知识即可正确解答。5.如图所示，将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为l，它在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中匀速转动，转速为n，导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路有额定功率为P的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为()A. B. C. D. 【答案】B【解析】单匝正方形线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，将产生正弦式电流，则电动势的最大值EmBl22nBl2，其有效值E，计算小灯泡的额定功率P要用其有效值，即P.R，故只有B选项正确6

6、.在远距离输电时，输送的电功率为P，输电电压为U，所用导线电阻率为，横截面积为S，两根输电线总长度为L，输电线损失的电功率为P，用户得到的电功率为P用，则A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】AB、输电线电阻R，输出电流I，故输电线上损失的电功率为I2R，故A错误B正确；CD、用户得到的电功率为：P用PP（1），故CD错误。7.在收音机线路中，经天线接收下来的电信号既有高频成份，又有低频成份，经放大后送到下一级，需要把低频成份和高频成份分开，只让低频成份输送到再下一级，可以采用如图所示电路，其中a、b应选择的元件是（ ）A. a是电容较大的电容器，b是低频扼流圈B. a是电容较大的

7、电容器，b是高频扼流圈C. a是电容较小的电容器，b是低频扼流圈D. a是电容较小的电容器，b是高频扼流圈【答案】B【解析】电容器具有通高频、阻低频的作用，这样的电容器电容应较小电感线圈在该电路中要求做到通低频、阻高频，所以它是一个高频扼流圈(自感系数较小的电感线圈)思路分析：根据电容器具有通高频、阻低频的作用，电感线圈在该电路中要求做到通低频、阻高频，可区分出ab中的元件试题点评：本题考查了电容器以及高频扼流圈对交流电的作用8.有一等腰直角三角形形状的导线框abc，在外力作用下匀速地经过一个宽为d的有限范围的匀强磁场区域，线圈中产生的感应电流i与沿运动方向的位移x之间的函数图象是如图中的A.

8、 B. C. D. 【答案】B【解析】开始时进入磁场切割磁感线，根据右手定则可知，电流方向为逆时针，当开始出磁场时，回路中磁通量减小，产生的感应电流为顺时针；不论进入磁场，还是出磁场时，由于切割的有效长度变小，导致产生感应电流大小变小。故B正确，ACD错误。故选B。点睛：对于图象问题可以通过排除法进行求解，如根据图象过不过原点、电流正负、大小变化等进行排除9.图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1n251，电阻R20，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1、S2闭合，此时L2正常发光下列说法正确的是()A.

9、 输入电压u的表达式u20sin 50 VB. 只断开S2后，L1、L2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】CD【解析】试题分析：由乙图可知原线圈的输入电压的周期为T=0.02s，所以，可知其表达式为，故选项A错误；由题意可知变压器原线圈的输入电压，由可得副线圈的输出电压，将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光，所以小灯泡的额定电压为4V，只断开S2时，两个小灯泡串联，所以不能正常发光，故选项B错误；只断开S2时，副线圈电阻增大，其电流变小，由可知原线圈电流减小，所以输入功率减小，故选项C正确；若S1换接到2后，电阻R的功

10、率，故选项D正确考点：交流电的表达式；理想变压器的规律二、多选题10.如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u311sin314t（V）的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压（报警器未画出），R3为一定值电阻。当传感器R2所在处出现火警时，以下说法中正确的是：（ ）A. A1的示数不变，A2的示数增大B. V1的示数不变，V2的示数减小C. V1的示数不变，V2的示数增大D. A1的示数增大，A2的示数减小【答案】B【解析】电压表V1的示数不随

11、负载的变化而变化，BC错误；当传感器R2所在处出现火情时，电阻R2阻值变小，总电流变大，R3两端电压变大，则R1两端电压变小，A2的示数减小，D正确。11. 调压变压器是一种自耦变压器，它的构造如图所示线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上AB间加上正弦交流电压U，移动滑动触头P的位置，就可以调节输出电压在输出端连接了滑动变阻器R和理想交流电流表，变阻器的滑动触头为Q则（ ）A. 保持P的位置不动，将Q向下移动时，电流表的读数变大B. 保持P的位置不动，将Q向下移动时，电流表的读数变小C. 保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表的读数变大D. 保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向移动时，电流表

12、的读数变小【答案】BC【解析】保持P的位置不动，U2不变，将Q向下移动时，R变大，故电流表的读数变小；保持Q的位置不动，R不变，将P沿逆时针方向移动时，n2变大，U2变大，故电流表的读数变大思路分析：保持P的位置不动，U2不变，将Q向下移动时，R变大，根据欧姆定律可得电流表的读数变化，保持Q的位置不动，R不变，将P沿逆时针方向移动时，n2变大，根据公式可得电压的变化，试题点评：本题综合考查了带有变压器的电路的动态分析，12.如图所示，在光滑水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，如图所示，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为a，质量为m，电阻为R的正方形金属

13、线框垂直磁场方向，以速度v从图示位置向右运动，当线框中心线AB运动到PQ重合时，线框的速度为v/2，则（）A. 此时线框中的电功率为B. 此时线框的加速度为C. 此过程通过线框截面的电量为D. 此过程回路产生的电能为【答案】BC【解析】【详解】A、当线框中心线AB运动到与PQ重合时，回路中产生感应电动势为：E=2Ba=Bav，感应电流为：I=，此时线框中的电功率为：P=I2R=，故A错误；B、左右两边所受安培力大小均为：F=BIa=，安培力方向均向左，合力为2F，则加速度为：a=，故B正确；C、此过程线框磁通量的变化量为：=Ba2-0=Ba2，通过线框截面的电量为：q=，故C正确；D、根据能量

14、守恒定律得到，此过程回路产生的电能为：Q=mv2-m（）2=0.375mv2，故D错误。故选：BC。三、实验题探究题13.某同学用量程为1mA、内阻为120的表头按图（a）所示电路改装成量程分别为1V和1A的多用电表。图中R1和R2为定值电阻，S为开关。回答下列问题：（1）根据图（a）所示的电路，在图（b）所示的实物图上连线。（2）开关S闭合时，多用电表用于测量 （填“电流”、“电压，或“电阻”）；开关S断开时，多用电表用于测量 （填“电流”、“电压”或“电阻”）。（3）表笔A应为 色（填“红”或“黑”）。（4）定值电阻的阻值R1=，R2=。（结果取3位有效数字）【答案】（1）如图所示 （2）

15、电流 电压 （3）黑 （4）1.00 880【解析】试题分析：（1）对照电路图连线，如图所示；（2）开关S断开时，串联分压电阻电压量程扩大，是电压表；开关S闭合时，并联分流电阻电流量程扩大，是电流表；（3）红正黑负，故表笔A连接负接线柱，为黑表笔；（4）开关S断开时，电压量程为1V，故：；故；考点：考查了多用电表的使用14.（1）某兴趣小组探究不同方法测定干电池的电动势和内阻，他们提供的实验方案中有如下四种器材组合，为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是_A一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器B一个伏特表和多个定值电阻C一个安培表和一个电阻箱D两个安培表和一个滑动变阻器（2）某同学利用

16、DIS，定值电阻R0，电阻箱R1等实验器材测量电池a的电动势和内阻，实验装置如图甲所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R，用电压传感器测得端电压U，并在计算机上显示出如图乙所示的关系图线a，重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图乙中的图线b由图线a可知电池a的电动势Ea=_V，内阻ra=_（结果均保留两位有效数字）若用同一个电阻R先后与电池a及电池b连接，则两电池的输出功率Pa_Pb【答案】 (1). D (2). 2.0 (3). 0.50 (4). 小于【解析】【详解】（1）通过改变电路的阻值从而获得多组数据，根据U-I图象与坐标轴的交点求解电动势和内阻；A安

17、培表测电流，伏特表测路端电压，滑动变阻改变电路的阻值从而获得多组数据，故A可取；B伏特表测路端电压，电流可由路端电压和定值电阻求得，通过改变接入定值电阻的个数改变电路的电阻，故B可取；C安培表测电流，再由电流和定值电阻可得路端电压，通过改变接入定值电阻的个数改变电路的电阻，故C可取；D两个安培表和一个滑动变阻器，不管怎么组合，不能测出路端电压，故不能测出电动势和内阻，故D最不可取本题选最不可取的一组器材，故选：D（2）根据E=U+r，得：=+，图象a，截距b=0.5=，斜率K=0.25=，故电动势：E=2.0V，内电阻：r=0.50；在伏安特性曲线中，图象的截距为电源电动势的倒数，从图象可知a

18、的截距大于b的截距，故EaEb图象的斜率表示，而a的斜率大于b的斜率，而r=kE，由图中标度，可近似得出，b的截距约为0.2；则电动势约为5V；斜率约为；则内阻约为；故EaEb，rarb，近似作出伏安特性曲线，电阻的曲线与两电源的交点为电阻的工作点；则由图可知，图中交点的电压与电流的乘积为电源的输出功率；则电源的输出功率PaPb；四、计算题15.如图所示，ab=25cm，ad=20cm，匝数为50匝的矩形线圈。线圈总电阻 r=1 外电路电阻R =9 。磁感应强度B=0.4T。线圈绕垂直于磁感线的OO 轴以角速度50rad/s匀速转动。求：（1）从此位置开始计时，它的感应电动势的瞬时值表达式。（

19、2）1min内R上消耗的电能。（3）当从该位置转过60时，通过R上瞬时电功率是多少？（4）线圈由如图位置转过30的过程中，R的电量为多少？【答案】（1）（2）6750J（3）56.25W（4）0.05C【解析】（1）从此位置开始计时，它的感应电动势的瞬时值表达式：e=nBscost=500.40.20.2550cos50t=50cos50t(V)（2）产生的感应电流按正弦规律变化，E=Q=I2Rt=6750J（3）从该位置转过60时，R上的瞬时电压unBscos60=22.5VR上的瞬时电功率P56.25W（4）线圈由如图位置转过30的过程中，通过R的电量点睛：线框在匀强磁场中匀速转动，产生正

20、弦式交变电流而对于电表读数、求产生的热量均由交变电的有效值来确定，而涉及到耐压值时，则由最大值来确定而通过某一电量时，则用平均值来求16.如图所示的装置中，线圈和线框都置于竖直平面内，线圈的面积为1104cm2，线圈中磁感应强度B1的变化是均匀的线框中的磁场是匀强磁场，磁感应强度B2=0.2Tab与线框都是裸导线且接触面光滑，ab可在线框上滑动，它的长度为L=10cm，质量为4g，闭合电路的总电阻为R=0.5，g=10m/s2试求：（不计一切摩擦）（1）若要使ab能处于静止状态，B1的大小应该是减弱还是增强？（必须写出必要的文字说明，直接给出结论的不能得分）（2）当ab恰好处于静止状态时B1的

21、变化率为多大？【答案】（1）若要使ab能处于静止状态，B1的大小应该是减弱；（2）当ab恰好处于静止状态时B1的变化率为1T/s【解析】【详解】（1）要使ab处于静止状态，必须：B2IL=mg且安培力的方向向上ab中的感应电流方向向左（由b到a）由楞次定律可知：B1的大小应该减弱（2）根据题意，由B2IL=mg得感应电动势：E=IR=20.5V=1V由法拉第电磁感应定律17.如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成=37角，下端连接阻值为R的电阻匀强磁场方向与导轨平面垂直质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，

22、它们之间的动摩擦因数为0.25（g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）求：（1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小；（3）在上问中，若R=2，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向【答案】（1）4m/s2；（2）10m/s；（3）0.4T，方向：垂直于轨道平面向上【解析】【详解】（1）金属棒开始下滑的初速为零，由牛顿第二定律得：mgsin-mgcos=ma由式解得：a=10（0.6-0.250.8）m/s2=4m/s2；（2）设金属棒运动达到稳定时，速度为v，所受安培力为F，棒在

23、沿导轨方向受力平衡：mgsin一mgcos0一F=0此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率：Fv=P由、两式解得：（3）设电路中电流为I，两导轨间金属棒的长为l，磁场的磁感应强度为B，感应电流：电功率：P=I2R由、两式解得：磁场方向垂直导轨平面向上；18.三峡水利枢纽工程是流域治理开发的关键工程，建成后将是中国规模最大的水利工程，枢纽控制流域面积1106km2，占长江流域面积的56%，坝址处年平均流量为Q=4.511011m3，水利枢纽的主要任务包括防洪、发电、航运三方面，在发电方面，三峡电站安装水轮发电机组26台，总装机容量指26台发电机组同时工作时的总发电功率为P=1

24、.82107KW年平均发电约为W=8.401010kWh，该工程将于2020年全部竣工，电站主要向华中、华东电网供电，以缓解这两个地区的供电紧张局面，阅读上述资料，解答下列问题（水的密度=1.0103kg/m3，取重力加速度g=10m/s2）：（1）请画出远距离输电的原理图并在其上用相应的符号标明相应的物理量。（2）若三峡电站上、下游水位差按H=100m计算，试推导三峡电站将水流的势能转化为电能的效率的公式，并计算出效率的数值。（3）若26台发电机组全部建成并发电，要达到年发电量的要求，每台发电机组平均年发电时间t为多少天？（4）将该电站的电能输送到华中地区，送电功率为P1=4.5106kW，采用超高压输电，输电电压为U=500kV，而发电机输出的电压约为U0=18kV，要使输电线上损耗的功率小于输送电功率5%，求：发电站的升压变压器原副线圈的匝数比和输电线路的总电阻？【答案】（1）（2）67.1%；（3）192.3天；（4）9：250， 2.78。【解析】【详解】（1）（2）一年里水流做功（即减少的势能）W=Qgh。水流的势能转化为电能的效率=将数据代入上式得67%。（3）设每台发电机组平均年发电t天，则有：Pt24=W。所以有：t=（4）升压变压器原、副线圈的匝数比为：据P1=IU代入数据解得：I=9.0103A由P损=I2R=5%P1解得：R=2.78