四川省宜宾市横江中学2015-2016学年高二(下)月考物理试卷(3月份)(解析版)

2015-2016学年四川省宜宾市横江中学高二（下）月考物理试卷（3月份）一、选择题（每小题6分，多选或错选0分，少选得3分，共48分．）1．利用变压器不可能做到的是（）A．增大电流B．升高电压C．减小电压D．增大功率2．关于电磁感应，下列说法正确的是（）A．穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势就越大B．当导体平动做切割磁感线的运动时，导体中一定有感应电流产生C．当穿过线圈的磁通量变化越快时，感应电动势越小D．当穿过线圈的磁通量发生变化时，感应电动势的大小与线圈电阻无关3．一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动．线圈中的感生电动势e随时间t的变化如图所示．下面说法中正确的是（）A．t1时刻通过线圈的磁通量为零B．t2时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大C．t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D．每当e变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值都为最大4．如图所示，闭合小金属环从高h处的光滑曲面上端无初速度滚下，又沿曲面的另一侧上升，则下列说法正确的是（）A．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于hB．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于hC．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于hD．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度大于h5．一交变电流的电压表达式为u=100sin120πt（V），由此表达式可知（）A．用电压表测该电压其示数为100 VB．该交变电压的频率为60HzC．将该电压加在100Ω的电阻两端，则该电阻消耗的电功率为100 WD．t=s时，该交流电压的瞬时值为50V6．如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略不计，下列说法中正确的是（）A．合上开关S接通电路时，A2先亮A1后亮，最后一样亮B．合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮C．断开开关S切断电路时，A2立即熄灭，A1过一会熄灭D．断开开关S切断电路时，A1和A2都立即熄灭7．关于交变电流的下列说法中正确的是（）A．动力线上的380V正弦交变电压的有效值是220VB．交流电流表和交流电压表的示数是交变电流的平均值C．正弦交变电流的有效值是其最大值的0.707倍D．标有耐压值300V的电容器可以直接接在220V的家用交变电源上8．如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1=1100匝，副线圈匝数n2=180匝，交流电源的电压u=220sin120πtV，电阻R=45Ω，电压表、电流表均为理想电表，则下列结论正确的是（）A．交流电的频率为50HzB．电流表A1的示数约为0.13AC．电流表A2的示数约为1.1 AD．电压表V的示数为36V二、实验题（9题6分，10题9分，共15分）9．某同学用如图所示的实验器材探究电磁感应现象．他连接好电路并检查无误后，闭合电键的瞬间观察到电流表G指针向右偏转．电键闭合后，他还进行了下列操作：（1）将滑动变阻器的滑动触头快速向接线柱C移动，电流计指针将（填“左偏”、“右偏”或“不偏”）（2）将线圈A中的铁芯快速抽出，电流计指针将（填“左偏”、“右偏”或“不偏”）10．某同学用如图甲所示电路，测绘标有“3.8V，0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象．（1）除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：电流表：A1（量程100mA，内阻约2Ω）；A2（量程0.6A，内阻约0.3Ω）；电压表：V1（量程5V，内阻约5kΩ）；V2（量程15V，内阻约15kΩ）；滑动变阻器：R1（阻值范围0～10Ω）；R2（阻值范围0～2kΩ）；电源：E1（电动势为1.5V，内阻为0.2Ω）；E2（电动势为4V，内阻约为0.04Ω）．为调节方便，测量准确，实验中应选用电流表，电压表，滑动变阻器，电源（填器材的符号）．（2）根据实验数据，计算并描绘出R﹣U的图象如图乙所示．由图象可知，当所加电压为3.0V时，灯丝电阻为Ω，灯泡实际消耗的电功率为W．三、计算题（11题12分，12题20分，共32分）11．如图，水平U形光滑框架，宽度为1m，电阻忽略不计，导体棒ab的质量m=0.2kg、电阻R=0.5Ω，匀强磁场的磁感应强度B=0.2T，方向垂直框架向上．现用F=1N的外力由静止开始向右拉ab棒，当ab棒的速度达到2m/s时，求：（1）ab棒产生的感应电动势的大小；（2）ab棒所受的安培力；（3）ab棒的加速度．12．如图，在水平地面MN上方空间存在一垂直纸面向里、磁感应强度B=1.0T的有界匀强磁场区域，上边界EF距离地面的高度H=0.7m．正方形金属线框abcd的质量m=0.1kg、边长L=0.1m，总电阻R=0.02Ω，线框的ab边距离EF上方h=0.2m处由静止开始自由下落，abcd 始终在竖直平面内且ab保持水平．求线框从开始运动到ab边刚要落地的过程中（g取10m/s2）：（1）线框产生的焦耳热Q；（2）通过线框截面的电量q；（3）通过计算画出线框运动的v～t 图象．四、选做题（13题15分，共15分）13．某交流发电机输出功率为5×105W，输出电压为U=1.0×103V，假如输电线的总电阻R=10Ω，在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%，用户使用电压U=380V．（1）画出输电线路的示意图．（标明各部分的符号）（2）所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少？（使用的变压器是理想变压器）2015-2016学年四川省宜宾市横江中学高二（下）月考物理试卷（3月份）参考答案与试题解析一、选择题（每小题6分，多选或错选0分，少选得3分，共48分．）1．利用变压器不可能做到的是（）A．增大电流B．升高电压C．减小电压D．增大功率【考点】变压器的构造和原理．【分析】根据变压器的电压、电流与匝数之间的关系及输入功率与输出功率的关系即可求解．【解答】解：根据变压器的电压、电流与匝数之间的关系可以增大和减小电压，也可以增大或减小电流，输入功率由输出功率决定，变压器不能改变功率．故D不能做到故选D2．关于电磁感应，下列说法正确的是（）A．穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势就越大B．当导体平动做切割磁感线的运动时，导体中一定有感应电流产生C．当穿过线圈的磁通量变化越快时，感应电动势越小D．当穿过线圈的磁通量发生变化时，感应电动势的大小与线圈电阻无关【考点】感应电流的产生条件．【分析】感应电动势与磁通量的变化率成正比．根据法拉第电磁感应定律分析答题．【解答】解：A、由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势与磁通量无关，取决于磁通量的变化率，磁通量的变化率越大，感应电动势才越大，所以磁通量变化越大，感应电动势不一定越大，还与发生变化所用时间有关，故A错误．B、当导体平动做切割磁感线的运动时，导体中一定有感应电动势产生，但不一定有感应电流产生，电路还要闭合才有感应电流，故B错误．C、当穿过线圈的磁通量变化越快时，磁通量的变化率越大，感应电动势越大，故C错误．D、当穿过线圈的磁通量发生变化时，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，与线圈电阻无关．故D正确．故选：D3．一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动．线圈中的感生电动势e随时间t的变化如图所示．下面说法中正确的是（）A．t1时刻通过线圈的磁通量为零B．t2时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大C．t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D．每当e变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值都为最大【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理．【分析】当矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴匀速转动时，线圈中产生正弦式交变电流；当线圈通过中性面时，磁通量最大，感应电动势为零，电动势方向发生改变；而当线圈与磁场平行时，磁通量为零，感应电动势最大，磁通量的变化率最大．【解答】解：A、t1时刻感应电动势为零，线圈通过中性面时，磁通量最大，故A错误；B、由图t2时刻，感应电动势为最大值，通过线圈的磁通量为零，线圈平面与磁场平行，磁通量变化率的绝对值最大，故B正确；C、t3时刻感应电动势为零，通过线圈的磁通量变化率为零，故C错误；D、每次经过中性面时，e变换方向，故磁通量绝对值都为最大，故D正确；故选：BD4．如图所示，闭合小金属环从高h处的光滑曲面上端无初速度滚下，又沿曲面的另一侧上升，则下列说法正确的是（）A．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于hB．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于hC．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于hD．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度大于h【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．【分析】若是匀强磁场，闭合小金属球中没有感应电流产生，机械能守恒，高度不变．若是非匀强磁场，闭合小金属球中由于电磁感应产生涡流，机械能减小转化为内能，高度减小．【解答】解：A、若是匀强磁场，穿过小球的磁通量不变，没有感应电流产生，机械能守恒，高度不变，则环在左侧滚上的高度等于h．故A正确，B错误．C、若是非匀强磁场，闭合小金属球中由于电磁感应产生涡流，机械能减小转化为内能，高度减小，则环在左侧滚上的高度小于h，故CD错误．故选：B．5．一交变电流的电压表达式为u=100sin120πt（V），由此表达式可知（）A．用电压表测该电压其示数为100 VB．该交变电压的频率为60HzC．将该电压加在100Ω的电阻两端，则该电阻消耗的电功率为100 WD．t=s时，该交流电压的瞬时值为50V【考点】正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．【分析】根据电压表达式中各物理量的含义去分析周期、有效值瞬时值，由功率公式计算消耗的电功率．【解答】解：A、从电压表达式u=100sin120πt中得出电压的最大值为100V，电压表显示的是有效值，为：U=，故A错误；B 、从电压表达式u=100sin120πt 中得出角频率为120πrad/s ，故频率f==，故B 正确；C 、将该电压加在100Ω的电阻两端，则该电阻消耗的电功率为：P=，故C 错误；D 、t=s 时，该交流电压的瞬时值为：u=100sin120πt=100×=50V ，故D 错误；故选：B ．6．如图所示的电路中，A 1和A 2是完全相同的灯泡，线圈L 的电阻可以忽略不计，下列说法中正确的是（ ）A ．合上开关S 接通电路时，A 2先亮A 1后亮，最后一样亮B ．合上开关S 接通电路时，A 1和A 2始终一样亮C ．断开开关S 切断电路时，A 2立即熄灭，A 1过一会熄灭D ．断开开关S 切断电路时，A 1和A 2都立即熄灭【考点】自感现象和自感系数．【分析】电感器对电流的变化有阻碍作用，当电流增大时，会阻碍电流的增大，当电流减小时，会阻碍其减小．【解答】解：A 、合上开关S 接通电路，A 2立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过A 1的电流慢慢变大，最后两灯泡的电压一样大，所以一样亮．故A 正确，B 错误； C 、断开开关S 切断电路时，通过A 2的用来的电流立即消失，线圈对电流的减小有阻碍作用，所以通过A 1的电流会慢慢变小，并且通过A 2，所以两灯泡一起过一会儿熄灭．故C 、D 错误．故选：A7．关于交变电流的下列说法中正确的是（ ）A ．动力线上的380V 正弦交变电压的有效值是220VB ．交流电流表和交流电压表的示数是交变电流的平均值C ．正弦交变电流的有效值是其最大值的0.707倍D ．标有耐压值300V 的电容器可以直接接在220V 的家用交变电源上【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系．【分析】正弦交变电压的有效值，电流的有效值，交流电流表和交流电压表的示数都是有效值，电容器的耐压值为最大值．【解答】解：A、正弦交变电压的有效值，所以动力线上的380V正弦交变电压的有效值U=，故A错误；B、交流电流表和交流电压表的示数是交变电流的有效值，故B错误；C、正弦交变电流的有效值，即弦交变电流的有效值是其最大值的0.707倍，故C正确；D、电容器的耐压值为最大值，220V家用交变电源的最大值为311V，所以耐压值300V的电容器不能直接接到220V的家用交变电源上，故D错误．故选：C8．如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1=1100匝，副线圈匝数n2=180匝，交流电源的电压u=220sin120πtV，电阻R=45Ω，电压表、电流表均为理想电表，则下列结论正确的是（）A．交流电的频率为50HzB．电流表A1的示数约为0.13AC．电流表A2的示数约为1.1 AD．电压表V的示数为36V【考点】变压器的构造和原理．【分析】根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，逐项分析即可得出结论．【解答】解：A、交流电的频率f==60Hz，故A错误；B、输入电压的有效值为220V；根据电压之比等于匝数之比可得：副线圈中电压为=36V，则电流为I==0.8A，根据电流与匝数成反比可以求得原线圈的电流为=0.13A；故B正确，C错误；D、由表达式知原线圈的电压有效值为220V，电压表的示数为U2=U1=36V，故D正确；故选：BD二、实验题（9题6分，10题9分，共15分）9．某同学用如图所示的实验器材探究电磁感应现象．他连接好电路并检查无误后，闭合电键的瞬间观察到电流表G指针向右偏转．电键闭合后，他还进行了下列操作：（1）将滑动变阻器的滑动触头快速向接线柱C移动，电流计指针将右偏（填“左偏”、“右偏”或“不偏”）（2）将线圈A中的铁芯快速抽出，电流计指针将左偏（填“左偏”、“右偏”或“不偏”）【考点】研究电磁感应现象．【分析】根据题意确定指针偏转方向与磁通量变化间的关系，然后根据磁通量的变化情况确定指针的偏转方向．【解答】解：（1）在电键刚闭合时，回路中的电流增大，原线圈中电流产生的磁场增大，所以副线圈中的磁通量增大，此时电流表指针右偏；电键闭合后滑动变阻器的滑动触头迅速向接线柱C移动时，接入电路的有效电阻减小，所以回路中的电流增大，原线圈中的电流产生的磁场增大，穿过副线圈的磁通量增大，所以指针偏转的方向向右偏；（2）保持滑动变阻器的滑动触头不动，迅速向上提线圈A，穿过副线圈的磁通量减小，根据楞次定律可得，此时的感应电流的方向与开始时感应电流的方向相同，指针偏向左偏，故答案为：右偏，左偏．10．某同学用如图甲所示电路，测绘标有“3.8V，0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象．（1）除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：电流表：A1（量程100mA，内阻约2Ω）；A2（量程0.6A，内阻约0.3Ω）；电压表：V1（量程5V，内阻约5kΩ）；V2（量程15V，内阻约15kΩ）；滑动变阻器：R1（阻值范围0～10Ω）；R2（阻值范围0～2kΩ）；电源：E1（电动势为1.5V，内阻为0.2Ω）；E2（电动势为4V，内阻约为0.04Ω）．为调节方便，测量准确，实验中应选用电流表A2，电压表V1，滑动变阻器R1，电源E2（填器材的符号）．（2）根据实验数据，计算并描绘出R﹣U的图象如图乙所示．由图象可知，当所加电压为3.0V时，灯丝电阻为11.0Ω，灯泡实际消耗的电功率为0.82W．【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线．【分析】根据“安全性”和“精确性”原则，电表读数要求指针在满刻度的～或～之间．由图中数据可求得电压与电阻，由功率公式可求得功率．【解答】解：①因小灯泡额定电流为0.3A，额定电压为3.8V，故电流表应选，电压表应选，又因测伏安特性曲线要求电压与电流调节范围大，故变阻器需用分压式接法，应选阻值小的变阻器，故变阻器应选，显然电源应选．②由R﹣U图象知U=0时R为2Ω，U=3V时R为11Ω，由P=得P=0.82W．故答案为A．（1）A2，V1，R1，E2；（2）11.0，0.82．三、计算题（11题12分，12题20分，共32分）11．如图，水平U形光滑框架，宽度为1m，电阻忽略不计，导体棒ab的质量m=0.2kg、电阻R=0.5Ω，匀强磁场的磁感应强度B=0.2T，方向垂直框架向上．现用F=1N的外力由静止开始向右拉ab棒，当ab棒的速度达到2m/s时，求：（1）ab棒产生的感应电动势的大小；（2）ab棒所受的安培力；（3）ab棒的加速度．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；牛顿第二定律；安培力；法拉第电磁感应定律．【分析】（1）根据切割产生的感应电动势公式求出电动势的大小．（2）结合闭合电路欧姆定律求出回路中电流的大小，从而根据安培力公式求出安培力的大小，通过左手定则判断出安培力的方向．（3）根据牛顿第二定律求出ab棒的加速度．【解答】解：（1）根据导体棒切割磁感线的电动势E=BLV代入数据解得：E=0.4V（2）由闭合电路欧姆定律得回路电流：ab受安培力：F=BIL=0.2×0.8×1N=0.16N安方向水平向左（3）根据牛顿第二定律得ab杆的加速度为：a=得ab杆的加速度为：a=4.2m/s2方向水平向右答：（1）ab棒产生的感应电动势的大小为0.4V．（2）ab棒所受的安培力为0.16N，方向水平向左．（3）ab棒的加速度为4.2m/s2，方向水平向右．12．如图，在水平地面MN上方空间存在一垂直纸面向里、磁感应强度B=1.0T的有界匀强磁场区域，上边界EF距离地面的高度H=0.7m．正方形金属线框abcd的质量m=0.1kg、边长L=0.1m，总电阻R=0.02Ω，线框的ab边距离EF上方h=0.2m处由静止开始自由下落，abcd 始终在竖直平面内且ab保持水平．求线框从开始运动到ab边刚要落地的过程中（g取10m/s2）：（1）线框产生的焦耳热Q；（2）通过线框截面的电量q；（3）通过计算画出线框运动的v～t 图象．【考点】法拉第电磁感应定律；功能关系；闭合电路的欧姆定律．【分析】线框先自由下落，以一定的速度垂直进入磁场，ab边在切割磁感线，产生感应电动势，出现感应电流，导致安培力去阻碍线框下落．当线框进入磁场时，根据安培力表达式，确定安培力与重力大小关系，从而由焦耳定律，求在下落的过程中，线框产生的焦耳热．再通过线框截面的电量q则是线框的磁通量的变化与总电阻的比值．并通过运动学公式，结合速度与时间的关系，作出图象．【解答】解：（1）当线圈ab边进入磁场时速度为：产生的电动势为：E=BLv1=0.2V安培力为：F=BLI=BL=1N线圈cd边进入磁场前F=G，线圈做匀速运动，由能量关系可知焦耳热为：Q=mgL=0.1J（2）ab切割磁感线产生的电动势为：E=BLv1电流是：通过a点电量： C（3）由解（1）可知，线圈自由落下的时间：在磁场内匀速v=v1时间：完全进入磁场后到落地运动时间为t3，则有：t3=0.2s图象如右答：（1）线框产生的焦耳热Q为0.1J；（2）通过线框截面的电量q为0.5C；（3）通过计算画出线框运动的v～t 图象如上图所示．四、选做题（13题15分，共15分）13．某交流发电机输出功率为5×105W，输出电压为U=1.0×103V，假如输电线的总电阻R=10Ω，在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%，用户使用电压U=380V．（1）画出输电线路的示意图．（标明各部分的符号）（2）所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少？（使用的变压器是理想变压器）【考点】变压器的构造和原理．【分析】（1）根据远距离输电的模型，发电机的输出电压线经过升压变压器升压，通过高压输电，在有降压变压器降压之后输送给用户．（2）输出电压是由输入电压和匝数比决定的，输入的功率的大小是由输出功率的大小决定的，电压与匝数程正比，电流与匝数成反比，根据理想变压器的原理分析即可．【解答】解：（1）输电线路的示意图如图所示．（2）由功率的公式P=UI可得，发电机的输出电流为I1==500 A，=5%×P=5%×5×105 W=2.5×104 W，输电线的损耗的功率为P损=I22R可得由损失的功率P损输电线的电流为I2=I3==50 A，用户的电流为I4===所以升压变压器的匝数比为===，降压变压器的匝数比为===．2016年7月17日。