1、12018-2019 学年下学期高二第一次月考物 理 注 意 事 项 ：1 答 题 前 ， 先 将 自 己 的 姓 名 、 准 考 证 号 填 写 在 试 题 卷 和 答 题 卡 上 ， 并 将 准 考 证 号 条 形 码粘 贴 在 答 题 卡 上 的 指 定 位 置 。2 选 择 题 的 作 答 ： 每 小 题 选 出 答 案 后 ， 用 2B 铅 笔 把 答 题 卡 上 对 应 题 目 的 答 案 标 号 涂 黑 ，写 在 试 题 卷 、 草 稿 纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。3 非 选 择 题 的 作 答 ： 用 签 字 笔 直 接 答 在 答 题 卡 上
2、 对 应 的 答 题 区 域 内 。 写 在 试 题 卷 、 草 稿纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。4 考 试 结 束 后 ， 请 将 本 试 题 卷 和 答 题 卡 一 并 上 交 。一、选择题：本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 17题只有一项符合题目要求，第 812 题有多项符合题目要求。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下列说法中正确的是( )A奥斯特首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究B法拉第发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕C楞次认为，在原子、
3、分子等物质微粒的内部存在着一种环形电流，从而使每个物质微粒都成为微小的磁体D安培发现了磁场对电流的作用规律，洛仑兹发现了磁场对运动电荷的作用规律2如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。如果在磁铁的下端的水平桌面上放一个固定的闭合线圈，并使磁极上下振动，磁铁在向下运动的过程中，下列说法正确的( )A线圈给它的磁场力始终向上B线圈给它的磁场力先向上再向下C线圈给它的磁场力始终向下D线圈给它的磁场力先向下再向上3某兴趣小组利用如图所示装置给灯泡供电。图中两磁极位置相对于水平轴线 OO对称，导线框 ABCD 绕轴线 OO以角速度 匀速转动，并通过升压变压器给灯泡供电。下列说法正确的是( )A图示位
4、置穿过线框的磁通量为零B图示位置线框产生的感应电动势为零C线框 ABCD 中电流的有效值小于灯泡中电流的有效值D若灯泡偏暗，可通过增加原线圈匝数来提高灯泡亮度4如图所示， L 是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。A 和 B 是两个完全相同的灯泡，则下列说法中正确的有( )A当开关 S 闭合瞬间，A、B 两灯同时亮，稳定后 B 灯亮度不变B当开关 S 断开瞬间，A、B 两灯同时熄灭C当开关 S 断开瞬间， a 点电势比 b 点电势低D当开关 S 断开瞬间，流经灯泡 B 的电流由 a 到 b5电子眼系统通过路面下埋设的感应线来感知汽车的压力。感应线是一个压电薄膜传感器，压电薄膜在受压时两
5、端产生电压，压力越大电压越大。压电薄膜与电容器 C、电阻 R 组成图甲所示的回路，红灯亮时，如果汽车的前、后轮先后经过感应线，回路中产生两个脉冲电流，如图乙所示，即视为“闯红灯” ，电子眼拍照。则红灯亮时( )A车轮停在感应线上时电阻 R 上有恒定电流B车轮经过感应线的过程中，电容器先充电后放电C车轮经过感应线的过程中，电阻 R 上的电流一直增大D汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，不会被电子眼拍照6如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有两根金属棒，其中金属棒 PQ 固定不动，金属棒 MN 可自由移动，下列说法正确的是( )A当 MN 在外力的作用下向左匀速运动时， PQ 受到的磁场力水平向左B
6、当 MN 在外力的作用下向左减速运动时， PQ 受到的磁场力水平向左C当 MN 在外力的作用下向左匀速运动时， N 端电势高于 M 端， Q 端电势高于 P 端D当 MN 在外力的作用下向左加速运动时， N 端电势高于 M 端， Q 端电势高于 P 端7如图所示为小型旋转电枢式交流发电机，电阻 r1 的矩形线圈在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴 OO匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电路连接，滑动 变阻器 R 的最大阻值为 6 ，滑片 P 位于滑动变阻器距下端 3处，定值电 阻 R12 ，其他电阻不计，线圈匀速转动的周期 T0.02 s。闭合开关 S，从线圈平面与磁场
7、方向平行时开始计时，线圈转动过程中理想电压表示数是 5 V。下列说法正确的是( )A电阻 R1消耗的功率为23WB0.02 s 时滑动变阻器 R 两端的电压瞬时值为零C线圈产生的电动势 e 随时间 t 变化的规律是 62sin10etVD线圈从开始计时到 120s 的过程中，通过 R1 的电荷量为 C8中央电视台某节目多次报道某些边远落后农村电价过高，农民负担过重，不利于国家扶贫政策的展开，其中客观原因是电网陈旧老化，近来进行农村电网改造，为减少远距离输电的损耗从此卷只装订不密封班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 2而降低电费价格， 某发电站采用高压输电向外输送电能。若输送的总功率为 P0，
8、输电电压为 U，输电导线的总电阻为 R。则下列说法正确的是( )A输电线上的电流 UIB输电线上的电流 0IUC输电线上损失的功率 20()PRD输电线上损失的功率2PR9如图甲所示，线圈的匝数 n100 匝，横截面积 S50 cm 2，线圈总电阻 r10 ，沿轴向有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁场的磁感应强度随时间的变化关系如作如图乙所示，则在开始的 0.1 s 内( )A a、 b 间电压为 0B线圈中磁通量的变化量为 0.25 WbC线圈中磁通量的变化率为 2.510-2 Wb/sD在 a、 b 间接一个理想电流表时，电流表的示数为 0.25 A10如图甲所示的电路中，理想变压器原、副
9、线圈匝数比为 101，图中电表均为理想电表，R、 L 和 D 分别是光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)、电感线圈和灯泡。原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压 u，下列说法正确的是( )A电压 u 的频率为 50 HzB电压表的示数为 2VC有光照射 R 时，电流表的示数变大D抽出 L 中的铁芯，D 灯变亮11如图所示，有界匀强磁场的左边有一“日”字形导线框， ac、 ce 边长相等且大于磁场的宽度， ae 与 bf 的电阻不计， ab、 cd、 ef 的电阻均相等。线框以一定速度匀速通过磁场，若将 ab、 cd 和 ef 边分别在磁场中运动的过程，称为I、过程，下列说法中正确的是( )A、过程中
10、 ab 中的电流强度相等B、过程中 cd 中的电流强度相等CI、过程中 ab 间的电压相等DI、过程中导线框消耗的总电功率相等12如图所示， U 形光滑金属导轨水平放置在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为 B，导轨间距为 L，在导轨右端连接有一个阻值为 R 的定值电阻。有一根长为 L 的导体棒 ab 与固定在 O 点的绝缘轻弹簧相连后垂直放置在导轨上，弹簧原长时导体棒 ab 在图中的虚线位置。现施外力将弹簧压缩一定的距离后松开，导体棒 ab 在导轨上往复运动最后停在虚线处。已知弹簧初始被压缩时储存的弹性势能为 Ep，在运动过程中导体棒ab 与导轨始终接触良好，导体棒 ab 的电阻 r R，导轨
11、电阻不计，则下列说法中正确的是( )A导体棒 ab 在运动过程中能产生交变电流B定值电阻产生的总热量为弹性势能 Ep的一半C导体棒 ab 向右运动时安培力做负功，向左运动时做正功D导体棒 ab 全程克服安培力做的功等于回路中产生的焦耳热的一半二、非选择题：本题共 5 小题，共 52 分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13(8 分)某同学通过实验制作一简易温控开关，实验原理图如图所示，当继电器电流超过 10 mA 时，衔铁吸合，加热器停止加热，实现温控。继电器的电阻约为 20 ，热敏电阻与温度 t 的关系
12、如下表所示。t/ 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0R/ 199.5 145.4 108.1 81.8 62.9 49.7(1)提供的实验器材有：电源 E1(3 V，内阻不计)电源 E2(6 V，内阻不计)滑动变阻器 R1(020 ，内阻不计)滑动变阻器 R2(0200 ，内阻不计)热敏电阻 Rt电阻箱(0999.9 )开关 S，导线若干为使该装置实验对 3080之间任意温度的控制，电源应选 (选填“ E1”或“ E2”)；滑动变阻器选 (选填“ R1”或“ R2”)。(2)欲使热敏电阻为 40时衔铁吸合，下列操作步骤正确的顺序是_。将热敏电阻接入电路观察到继电器的衔铁
13、被吸合断开开关，将电阻箱从电路中移除合上开关，调节滑动变阻器的阻值断开开关，用变阻箱替换热敏电阻，将变阻箱电阻调至 145.4 A B C D14(8 分)在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失。某小型发电站，输送的电功率 P500 kW，发电站输出电压 U1250 V。为减少输送功率的损失，变电站先用一升压变压器将电压升高到 U25 kV 再输出，在这种情况下，用户端获得的电功率 P1340 kW。所用变压器均为理想变压器。(1)升压变压器原副线圈的匝数之比为多少？(2)这样输电，效率仍然较低，若想使输电效率提高到 98，又不改变输电线，那么变电应将电压升高到多少向外输电？315(
14、10 分)如图所示，匀强磁场的磁感应强度 B0.5 T，边长 L0.1 m 的正方形线圈共 N100 匝，线圈总电阻 r1 ，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO匀速转动，转速为10nr/s，外电路中的电阻 R4 ，图示位置线圈平面与磁感线平行，求：(1)线圈转动一周产生的总热量 Q；(2)从图示位罝开始线圈转过12周的时间内通过 R 的电荷量 q。16(12 分)如图所示，两光滑的平行金属导轨间距为 L0.5 m，与水平面成 30角。区域 ABCD、 CDFE 内分别有宽度为 d0.2 m 垂直导轨平面向上和向下的匀强磁场，磁感应强度均为B0.6 T。细金属棒 P1、 P2质量均为 m0.1 kg
15、，电阻均为r0.3 ，用长为 d 的轻质绝缘细杆垂直 P1、 P2将其固定，并使 P1、 P2垂直导轨放置在导轨平面上与其接触良好，导轨电阻不计。用平行于导轨的拉力 F 将 P1、 P2以恒定速度 v2 m/s 向上穿过两磁场区域， g 取 10 m/s2。求：(1)金属棒 P1在 ABCD 磁场中运动时，拉力 F 的大小；(2)从金属棒 P1进入磁场到 P2离开磁场的过程中，拉力 F 的最大功率；(3)从金属棒 P1进入磁场到 P2离开磁场的过程中，电路中产生的热量。17(14 分)如图所示，粗细均匀的矩形单匝线圈 abcd 固定在滑块上，总质量 M1 kg，滑块与地面间的动摩擦因数 0.5
16、，线圈 ab 边长度 L12 m，线圈 ad 边长度 L21 m，线圈的总电阻R2 。滑块的右侧有一垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间的变化关系如下图所示。t0 时刻滑块处于磁场左边界的左侧某个位置，从该时刻起滑块在外力 F 的作用下以速度 v3 m/s 水平向右做匀速直线运动。已知 ab 边到磁场下边界的距离 x0.5 m， t13 s 时线圈 ab 边恰好完全进入磁场，取 g10 m/s 2，求：(1)线圈进入磁场的过程中 a、 b 两点间的电势差 Uab；(2)04 s 内整个线圈所产生的焦耳热 Q；(3)04 s 内外力 F 所做的功 WF。2018-2019 学 年 下 学
17、期 高 二 第 一 次 月 考物 理 答 案一、选择题：本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 17题只有一项符合题目要求，第 812 题有多项符合题目要求。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 【答案】D【解析】法拉第首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究，故 A 错误；奥斯特发现电流的磁效应，这和他坚信电和磁之间一定存在着联系的哲学思想是分不开的，故 B 错误；安培认为，在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流，从而使每个物质微粒都成为微小的磁体，故 C 错误；洛仑兹发现了磁场对运动电荷的作用规律
18、，安培发现了磁场对电流的作用规律，故 D 正确。2 【答案】A【解析】根据楞次定律的“来拒去留” ，则当磁铁在向下运动的过程中，线圈产生感应电流，形成感应磁场，从而阻碍磁铁的向下运动，则线圈给它的磁场力始终向上，故 A 正确。3 【答案】B【解析】由图可知，此时线圈和磁场垂直，线框的磁通量最大，感应电动势为零，故 A 错误，B 正确；根据变压器的原理可以得到原副线圈电流与匝数的关系为： ，由图可知匝数关系为：1221，则可以知道 ，故选项 C 错误；根据变压器的原理可以得到原副线圈电压与匝数的关12系为： ，则可以得到副线圈电压即灯泡两端电压为： ，若增大 则 减小，则灯1212 2121 1
19、 2泡继续偏暗，故选项 D 错误。4 【答案】D【解析】开关 S 闭合瞬间，自感系数很大，线圈 L 对电流有阻碍作用很强，则相当于灯泡 A与 B 串联，因此同时亮，且亮度相同，稳定后 B 被短路熄灭，故 A 错误；稳定后当开关 S 断开后，A 立刻熄灭，由于自感，线圈中的电流只能慢慢减小，其相当于电源左端为高电势，与灯泡 B 构成闭合回路放电，流经灯泡 B 的电流是由 a 到 b，所以 a 点电势比 b 点电势高， B 闪一下再熄灭，故B、C 错误，D 正确。5 【答案】B【解析】车轮停在感应线上时，压力不变，则电压不变，电容器不充电，也不放电，电阻 R 上没有电流，故 A 错误；由乙图可知，
20、当车轮经过时电流先增大后减小，然后再反向增大减小，因电压是在受压时产生的，故说明电容器先充电后放电，故 B 正确，C 错误；若汽车前轮越过感应线，又倒回线内，则前轮两次压线，仍形成两个脉冲电流，符合拍照条件，电子眼仍可拍照，故 D 错误。6 【答案】B【解析】因 MN 是匀速运动，动生出的 I1是恒定的，产生的穿过铁芯的磁场是恒定的，则 L2线圈不会产生感应电流 I2，则 PQ 不通电而不会受安培力， Q 端和 P 端无电势差，故 A、C 错误； MN 向左减速时，产生的 I1由右手定则知为 M N，大小 逐渐减小，在铁芯产生的磁场由安培定则1 1知向上，则穿过 L2的磁场向上减小，由楞次定律
21、知 I2由 Q P，由左手定则知安培力水平向左，故B 正确； MN 向左加速时，产生的 I1由右手定则知为 M N(电源内部流向，则 ） ，大小 7 【答案】D【解析】滑动片 P 位于滑动变阻器距下端 1/3 处，即 2，与定值电阻 R12 并联，再与4 串联，且电压表示数为 5V，则电路中的电流 ，因此电阻 R1 电流 I10.5A；那么 55 1阻 R1消耗的功率为 PI 12R10.5 220.5W；故 A 错误；因从线圈处于垂直中性面开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值表达式为：eE mcost，因此 0.02 s 时滑动变阻器 R 两端的电压瞬时值为最大值，故 B 错误；由 A 选项分
22、析可知，线圈产生感应电动势有效值为 EI（R+r）1（5+1）6V，那么感应电动势的最大值为 6 V， ；因此线圈中感2 2 20.02 100/应电动势的瞬时值表达式为：e6 cos100t（V） ，故 C 错误；图示位置磁通量为 0，从开始计2时到 1/200s 的过程中，由图示位置转过 90角的过程中，磁通量由 0 变为 NBS，故磁通量的变化为： NBS ，感应电动势的平均值为： 。感应电流的平均值为： 。则线圈从 (+)图示位置转过 90的过程中通过电阻 R 的电荷量为： ，那么经过 R1 的电 + 2100荷量为 ，故 D 正确。22008 【答案】BC【解析】因为输电总功率 ，输
23、电电压 ，输电电流满足 ，则输电电流 ，A 错误，0 0 0B 正确；输电线上损失的功率为输电线上的热功率，即22()PIRU，故 C 正确，D 错误。9 【答案】CD【解析】通过线圈的磁通量与线圈的匝数无关，若设 2BS 为正，则线圈中磁通量的变化量为BS-（-BS） ，代入数据即（0.1+0.4）5010 -4 Wb2.510 -3 Wb，故 B 错误；磁通量的变化率 ，故 C 正确；根据法拉第电磁感应定律 2.51030.1 / 2.5102/可知，当 a、b 间断开时，其间电压等于线圈产生的感应电动势，感应电动势大小为En 2.5V ，即 a、b 间电压为 2.5V，感应电流大小 ，故
24、 A 错误，D 正确。 2.510 0.2510 【答案】ACD【解析】原线圈接入题图乙所示的电源电压， T0.02 s，所以频率为 ，故 A 正确； 1 50Hz原线圈接入电压的最大值是 ，所以原线圈接入电压的有效值是 U220V，理想变压器原、2202V副线圈匝数比为 10：1，所以副线圈电压是 22 V，所以电压表的示数为 22 V，故 B 错误；有光照射 R 时， R 阻值随光强增大而减小，根据，得副线圈输出功率增大，所以原线圈输入功率增大，所以电流表的示数变大，故 C 正确；抽出 L 中的铁芯，电感线圈自感系数减小，电感线圈对电流的阻碍减小，所以 D 变亮，故 D 正确。11 【答案
25、】ACD【解析】由于导线框匀速穿过磁场，即 ab、cd、ef 切割速度相等，ac、ce 边长相等且大于磁场的宽度，即每次只有一根导线切割磁感线，根据 可知三根导线切割磁感线产生的感应电 动势相等，设每根导线的电阻为 R，过程 II 中 cd 相当于电源，ab 与 ef 并联，通过 ab 的电流为，而通过 cd 的电流为 ；过程 III 中 ef 相等于 12 + 13 2 12 + 23电源，ab 和 cd 并联，通过 ab 的电流为 ，由于 cd 和 ab 并联在外电路，所 12 + 13以两者的电流相等，即 ，故 A 正确 B 错误；过程 I 中，ab 切割磁感线，相当于电源，此时 13a
26、b 间的电压相当于路端电压，为 ，过程 II 中 cd 切割磁感线，相当于电源，则 ab1232 13间的电压为 ，过程 III 中 ef 切割磁感线，相当于电源，则 ab 间的电压为1232 13，C 正确；三个过程中产生的感应电动势相等，线框的总电阻相等，即总电流相等，1232 13根据 可知三个过程中导线框消耗的总电功率相等，D 正确。 12 【答案】AB【解析】导体棒在弹簧的弹力和安培力的作用下向右和向左往返运动切割磁感线，根据右手定则知电流不断改变方向，则产生的电流为交流电，故 A 正确；导轨光滑，则导体棒在往返运动到停止时一定在弹簧恢复到原长处，由于弹力做正功释放弹性势能，安培力做
27、负功发电生热，由能量守恒定律可知 ，而 ，两电阻阻值相等且串联，则 ，故 B 正确；导体 总 总 + 总2 2棒向右运动时安培力向左，向左运动时安培力向右，故安培力一直阻碍导体棒的运动，始终所负功，故 C 错误；由功能关系可知 ，故 D 错误。安 总二、非选择题：本题共 5 小题，共 52 分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13(8 分) 【答案】 (1) E1 R2 (2)A【解析】 为使该装置实验对 之间任意温度的控制，滑动变阻器的最大阻值必定大 (1) 30 80于热敏电阻的电阻变化，故 ，那么，
28、滑动变阻器选用 ；又有继电器电阻 ，电路150 2 20中的电流 ，要使电路能实现任意温度的控制，那么，当热敏电阻最大时， +，故 E ，故选择电源电动势和 较接近的，故选用电源1022010 2.2 2.2。1欲使热敏电阻为 时衔铁吸合，先将热敏电阻用与热敏电阻 时电阻的等值电阻箱替(2) 40 40换，然后调节滑动变阻器使衔铁吸合，然后断开电路，换回热敏电阻即可，故操作步骤顺序为。14(8 分) 【解析】(1)由变压器原、副线圈的电压比等于匝数比即： ；1212 2505000 120(2) 设输电线上的电流为 I，则有： 2 5001035103 100输电线上损耗的功率为：P 损 P-
29、P 1160 KwP 损 I 2r代入数据得：r16 P 损 2%P10kw 2P 损 I 2r 222代入数据解得： 。2 210415(10 分) 【解析】(1)线圈转动的角速度 ， 2 1感应电动势的最大值 2感应电流的有效值 2(+)线圈转动一周内产生的总热量 2（ + ） J(2)转过的圆心角 1122 6该时间内磁通量的变化量 22 2.5103Wb + + + 5102C16(12 分) 【解析】(1) P 1棒在磁场中运动时产生的电动势 EBLv，E0.6V电流 I ，得 I1A2由 F12mgsinBIL，得 F11.3N.(2) 当 P1、P 2两棒均在磁场中运动时，拉力
30、F 的功率最大，拉力 F22mgsin4BIL，F 22.2N最大功率 PF 2vP4.4W.(3) 由焦耳定律得QI 2(2r) (2I) 2(2r)2 Q0.36J.17(14 分) 【解析】(1)由图可知，设线圈进入磁场的过程中只有 bc 边上的部分切割磁感线则，感应电动势 1 1 1.5Vab 边的电阻 3 23 1 0.5V(2)设线圈从开始进入磁场到刚好完全进入磁场的时间为 ，焦耳热为0 1则：0 1 23s1 210 0.75J3s-4s 时间内， ab 与 bc 的上部分同时切割磁感线，所以无动生感应电动势所以感生电动势 2 21211 2V这阶段的焦耳热 2 22(21) 2
31、J所以 0-4s 时间内整个线圈所产生的焦耳热 1+2 2.75J（i）线圈进入磁场前线圈进入的摩擦力 1 5N该阶段摩擦力做的功 1 1(11) 3.5J（ii)线圈从开始进入磁场到刚好完全进入磁场，设线圈从开始进入磁场到刚好完全进入磁场摩擦力为 ，摩擦力做的功为 ，则 ，即该阶段随位移均匀增大，则该阶段的2 22 (+11)平均摩擦力2 +(+111)2 5.375N所以该阶段摩擦力做的功 2 21 10.75J设线圈从开始进入磁场到刚好完全进入磁场安培力做的功为 ，安则 安 111 0.75J（ii)线圈在 3s-4s 时间内，设 3s-4s 时间内场摩擦力为 ，摩擦力做的功为 ，则3 33 (+121)该阶段磁感应强度随时间均匀变大，而线圈在做匀速直线运动，易知该阶段 随位移均匀增大，3则该阶段的平均摩擦力3 (+121)+(+221)2 7N所以 3 3(21) 21J对 0-4s 用动能定理分析可得： +1+2+3+安 0所以 67.5J
