2019-2020年高二下学期第一次月考物理试卷 含答案.doc

2019-2020年高二下学期第一次月考物理试卷 含答案一、选择题（每小题4分，共40分，第6-10题为多选题，其余为单选题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）1.奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间存在着某种联系,法拉第发现了电磁感应定律,使人们对电和磁内在联系的认识更加完善。关于电磁感应,下列说法中正确的是() A. 运动的磁铁能够使附近静止的线圈中产生电流B. 静止导线中的恒定电流可以使附近静止的线圈中产生电流C. 静止的磁铁不可以使附近运动的线圈中产生电流D. 运动导线上的恒定电流不可以使附近静止的线圈中产生电流2.如图所示,线圈L与小灯泡A并联后接到电源上。先闭合开关S,稳定后,通过线圈的电流为I1,通过小灯泡的电流为I2。断开开关S,发现小灯泡闪亮一下再熄灭。则下列说法正确的是() A. I1，导体棒不可能静止B.若Rar2，线圈的圆心都处于磁场的中心轴线上。若磁场的磁感应强度B随时间均匀减弱，已知k，则在任一时刻大小两个线圈中的感应电动势之比为_；磁场由B均匀减到零的过程中，通过大小两个线圈导线横截面的电量之比为_。13. 利用光电管产生光电流的电路如图所示,电源的正极应接在端(填“a”或“b”);若电流表的示数为8A,则每秒从光电管阴极发射的光电子至少是个(已知每个电子所带的电荷量为1.610-19C).14.为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图所示。已知线圈由a端开始绕至b端；当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转。(1)将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，发现指针向左偏转。俯视线圈，其绕向为_(填“顺时针”或“逆时针”)。(2)当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L时，指针向右偏转。俯视线圈，其绕向为_(填“顺时针”或“逆时针”)。三、计算题（第13题10分，第14题10分，第15题12分，第16题12分，总44分。）15.如图为一理想压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头，原线圈输入正弦式交变电压的ut图像如题132图所示，若只在ce间接一只Rce400的电阻，或只在de间接一只Rde225的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80W。(1)请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式；(2)求只在ce间接400电阻时，原线圈中的电流I1；(3)求ce和de间线圈的匝数比。16.下图为一个小型交流发电机的原理图，其矩形线圈的面积为S，共有n匝，线圈总电阻为r，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO转动，线圈在转动时可以通过滑环K和电刷L保持与外电路电阻R的连接。在外力作用下线圈以恒定的角速度绕轴OO匀速转动。(不计转动轴及滑环与电刷的摩擦)(1)推导发电机线圈产生感应电动势最大值的表达式EmnBS；(2)求线圈匀速转动过程中电流表的示数；(3)求线圈转动N周过程中发电机线圈电阻r产生的焦耳热。17.如图甲所示，相距为L的光滑平行金属导轨水平放置，导轨一部分处在以OO为右边界匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直导轨平面向下，导轨右侧接有定值电阻R，导轨电阻忽略不计.在距边界OO也为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻r的金属杆ab.(1)若ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动3L距离，其速度位移的关系图像如图乙所示(图中所示量为已知量).求此过程中电阻R上产生的焦耳热QR及ab杆在刚要离开磁场时的加速度大小a.(2)若ab杆固定在导轨上的初始位置，使匀强磁场保持大小不变，绕OO轴匀速转动.若从磁场方向由图示位置开始转过的过程中，电路中产生的焦耳热为Q2.则磁场转动的角速度大小是多少？18.如图1所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角为，金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m。导轨处于匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度大小为B。金属导轨的上端与开关S、定值电阻R1和电阻箱R2相连。不计一切摩擦，不计导轨、金属棒的电阻，重力加速度为g。现在闭合开关S，将金属棒由静止释放。(1)判断金属棒ab中电流的方向；(2)若电阻箱R2接入电路的阻值为0，当金属棒下降高度为h时，速度为v，求此过程中定值电阻上产生的焦耳热Q;(3)当B0.40T，L0.50m，37时，金属棒能达到的最大速度vm随电阻箱R2阻值的变化关系，如图2所示，取g10m/s2，sin370.60，cos370.80，求定值电阻的阻值R1和金属棒的质量m。参考答案1. 【答案】A【解析】因磁通量变化产生感应电动势的现象,叫电磁感应。通过闭合电路的磁通量发生变化是产生感应电流的条件。闭合线圈面积不变,改变磁场强度,磁通量也会改变,也会发生电磁感应现象。运动的磁铁能够使附近静止的线圈中产生电流,故A正确,B错误;线圈可以相对磁体运动,静止的磁铁可以使附近运动的线圈中产生电流,故CD错误。2. 【答案】D【解析】本题考查自感现象和自感系数。电路稳定时,灯泡A与线圈L并联,两者电压相等,通过线圈的电流为I1,通过小灯泡的电流为I2,由于稳定后开关S再断开,因为线圈产生自感电动势来阻碍磁通量的减小,这时线圈相当于电源,所以小灯泡要闪亮一下,电流突然增大到原来线圈的电流I1,所以可判断出I1I2,故AB错误;在断开开关后,线圈中将产生自感电动势,所以线圈中的电流不会发生突变,通过线圈的电流方向不变;而灯泡的电路中没有自感,所以电流可以发生突变;由于灯泡与线圈构成回路,所以断开开关前后,通过小灯泡的电流方向相反。故C错误,D正确。3. 【答案】C【解析】由图像可知，两交流电周期之比为23，角速度之比32，0.3s内磁通量变化之比12，电流有效值之比32，发热量之比94。故选C。4. 【答案】A【解析】由Ek=h-W0可知,Ek-图线的斜率代表了普朗克常量h,所以钨和锌的Ek-图线应该平行，图线的横截距代表金属的极限频率c,由c=知锌的c大，A正确。5. 【答案】D【解析】考查氢原子能级跃迁。根据=E1-E2=h可知有6种不同波长的光6.AD 7.AC8.AD9.AB10.BD11.【答案】F/mk2L4/R【解析】在磁场中导体框所受安培力的合力为0，故其加速度为a，产生的电动势为kL2，功率P。12【答案】【解析】由法拉第电磁感应定律有E1a2ka2，E2rkr，所以。根据q，有q1，q2，所以。13.【答案】a51013【解析】利用光电管产生光电流的实验电路中，光电管的阴极为正,光电子从K极发射出来要经高电压加速,所以a端接电源正极,b端接电源负极。假定从阴极发射出来的光电子全部到达阳极A，则每秒从光电管阴极发射出来的光电子的数目至少为n=51013(个)。14.(1) 【答案】顺时针【解析】感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，所以当N极向下从线圈上方竖直插入L时，感应电流的磁场方向应向上，故其绕向应为顺时针。(2) 【答案】逆时针【解析】当条形磁铁远离L时磁通量减少，感应电流产生的电流应阻碍其磁通量的减少，故其绕向应为逆时针。15.(1) 【答案】由题图知200rad/s，电压瞬时值uab400sin200t(V)，(2) 【答案】电压有效值U1200V理想变压器P1P2原线圈中的电流I1解得I10.28A(或A)(3) 【答案】设ab间匝数为n1同理由题意知解得代入数据得16.(1) 【答案】设线圈ab边的边长l1，bc边的边长l2。当线圈平面与磁场方向平行时，线圈中的感应电动势最大。设此时ab边的线速度为v，则单匝线圈时ab边产生的感应电动势为E1Bl1vcd边产生的感应电动势为E2Bl1vn匝线圈产生的总感应电动势为Emn(E1E2)2nBl1v由于vr有Em2nBl1nBl1l2nBS(2) 【答案】线圈中的感应电动势有效值为E电路中电流的有效值I即电流表的示数为(3) 【答案】线圈转动的周期T，线圈转动N周的时间tNTN依据焦耳定律，发电机线圈产生的焦耳热QI2rt解得Q17.(1) 【答案】ab杆离起始位置的位移从L到3L的过程中，由动能定理可得F(3LL)m(vv)(2分)ab杆在磁场中由起始位置发生位移L的过程，根据功能关系，恒力F做的功等于ab杆增加的动能与回路产生的焦耳热之和，则FLmvQ总(2分)联立解得Q总(1分)R上产生热量QR(1分)ab杆刚要离开磁场时，水平方向上受安培力F安和恒力F作用，安培力为：F安(2分)由牛顿第二定律可得：FF安ma(1分)解得a(1分)(2) 【答案】磁场旋转时，可等效为矩形闭合电路在匀强磁场中反方向匀速转动，所以闭合电路中产生正弦式电流，感应电动势的峰值EmBSBL2(2分)有效值E(1分)Q2(1分)而T(1分)(1分)13.(1) 【答案】由右手定则，金属棒ab中的电流方向为b到a(2分)(2) 【答案】由能量守恒，金属棒减小的重力势能等于增加的动能和电路中产生的焦耳热mghmv2Q(2分)解得：Qmghmv2(1分)(3) 【答案】设最大速度为v，则切割磁感线产生的感应电动势EBLv由闭合电路的欧姆定律：I(1分)从b端向a端看，金属棒受力如图：金属棒达到最大速度时满足mgsinBIL0(1分)由以上三式得：vR2R1(1分)由图像可知：斜率为km/s15m/s，纵截距为v030m/s，得到：R1v0(1分)k(1分)解得：R12.0(1分)m0.1kg(1分)