1、吉林省扶余市第二实验学校2020-2021学年高二物理下学期第一次月考试题（B）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。在每小题给出的四个选项中，第18题只有一项符合题目要求，第912题有多项符合题目要求。全部
2、选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是( )A将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化B在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化C将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化D绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化2电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法正确的是(
3、) A为了减小电阻，电吉他应选用银质弦B使磁体N、S位置互换，电吉他将不能正常工作C减少线圈的匝数可以减小线圈中的感应电动势D弦振动过程中，线圈中的电流大小发生变化，方向保持不变3如图所示的电路中，电源电压u311sin (100t) V，A、B间接有“220 V 440 W”的电暖宝、“220 V 220 W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝，下列说法正确的是( ) A交流电压表的示数为311 VB电路要正常工作，保险丝的额定电流不能小于3 AC电暖宝发热的功率是抽油烟机发热功率的2倍D抽油烟机1 min消耗的电能为1.32104 J4ED型硅钢铁芯如图甲所示，其结构为三相两半拼合形成的闭合磁
4、路，广泛应用于三相变压器、扼流圈、电抗器等电磁原件。用ED型硅钢铁芯绕制变压器，并连接成如图乙所示电路，原副线圈绕制匝数分别为n1、n2，原线圈输入的交流电压为U1，副线圈的输出电压为U2。现将滑动变阻器滑片向下滑动，下列说法错误的是( ) AU1U2n1n2B灯泡亮度变暗C电流表示数减小D用相互绝缘的硅钢片叠成ED型铁芯有利于减小涡流5如图所示，矩形线圈abcd的面积为S，匝数为N，线圈电阻为R，在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动(P1与ab边重合，P2过ad边的中点)，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过90的过程中，绕P1及P2轴转动产生的交
5、变电流的大小、通过线圈的电荷量及线圈中产生的热量分别为I1、q1、Q1及I2、q2、Q2，则下列判断正确的是( ) A线圈绕P1和P2轴转动时电流的方向相同，都是abcdaBq1q2CI1I2DQ1Q26如图所示，R是一个光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小。理想变压器原、副线圈的匝数比为101，电压表和电流表均为理想交流电表。从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1220sin(100t)V，则( ) A电压表的示数为22 VB在天逐渐变黑的过程中，电流表A2的示数变小C在天逐渐变黑的过程中，电流表A1的示数变大D在天逐渐变黑的过程中，理想变压器的输入功率变大7如图甲所示
6、，在光滑绝缘水平面内，两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与水平面垂直，边长为l的正方形单匝金属线框abcd位于水平面内，cd边与磁场边界平行。T0时刻线框在水平外力的作用下由静止开始做匀加速直线运动通过该磁场，回路中的感应电流大小与时间的关系如图乙所示，下列说法正确的是( ) A水平外力为恒力B匀强磁场的宽度为lCab边离开磁场的时间为4t0D线框出磁场过程中水平外力做的功小于线框进入磁场过程中水平外力做的功8如图所示，水平放置的半径为R且内壁光滑的玻璃圆环内，有一直径略小于环口径的质量为m、电荷量为q的带正电绝缘小球，现在圆环区域内加上竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B随时间t均匀增
7、加，BB0kt（k0），同时让小球在P处沿周环切线方向以初速度进入环内沿逆时针方向运动，假设运动过程中小球带电量不变。则( ) A小球先沿逆时针做减速运动，过一段时间后沿顺时针做加速运动B由P点沿圆环逆时针转过圆周，电势将升高kr2C小球第三次经过P点所经历的时间为D小球沿圆环转一圈运动的时间与磁感应强度成反比9如图甲所示为恒压电源给光敏电阻R供电时，流过此电阻的电流和其所受光照强度的关系图像。某同学利用此光敏电阻设计了一个台灯的自动控制电路，如图乙所示，T为一自耦式变压器，下列说法正确的是( ) A仅光照变强，R的阻值变大B仅光照变强，R中的电流变大C仅滑片P下滑，L中的电流频率变小D仅滑片
8、P下滑，T的输入功率变小10如图甲，一个金属圆环与一个理想二极管串联后放在匀强磁场中，磁场方向垂直于圆环平面，规定磁场方向垂直于圆环平面向外为正方向，磁感应强度B在一个周期内随时间变化的规律如图乙所示。若规定圆环内顺时针方向为感应电流的正方向，则穿过圆环的磁通量、圆环中的感应电流i、圆环的热功率P随时间变化的图像可能正确的是( ) 11如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为51，R1、R2、R3为三只阻值均为10 的电阻，C为电容器，L为电阻可以忽略的线圈，输入端接入如图乙所示的交变电压，以下说法中正确的是( ) A通过R1的电流最大值为2 AB通过R2的电流始为2 AC电阻R3的电功率小
9、于20 WD副线圈输出电压的瞬时值表达式为u20sin (50t) V12如图所示，光滑的平行长导轨水平放置，质量相等的导体棒L1和L2静止在导轨上，与导轨垂直且接触良好。已知L1的电阻大于L2，两棒间的距离为d，不计导轨电阻，忽略电流产生的磁场。将开关S从1拨到2，两棒运动一段时间后达到稳定状态，则( ) AL1中的电流大于L2的电流BS拨到2的瞬间，L1的加速度小于L2的加速度C运动稳定后，电容器C的电荷量为零D运动稳定后，两棒之间的距离大于d二、非选择题(本题共5小题，共52分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。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
10、得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13(6分)如图所示，先后以速度v1和v2(v12v2)，匀速地把同一线圈从同一位置拉出有界匀强磁场的过程中，在先后两种情况下： (1)线圈中的感应电流之比I1I2_；(2)线圈中产生的热量之比Q1Q2_；(3)拉力做功的功率之比P1P2_。14(6分)如图所示，图甲为热敏电阻的Rt图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为100 。当线圈的电流大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势E9.0 V，内阻可以不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。则： (1)应该把恒温
11、箱内的加热器接在_(填“A、B端”或“C、D端”)。(2)如果要使恒温箱内的温度保持50 ，可变电阻R的阻值应调节为_。15(10分)为做好疫情防控供电准备，供电部门为医院设计的供电系统输电电路简图如图所示，发电机的矩形线框ABCD处于磁感应强度大小T的水平匀强磁场中，线框面积S0.25 m2，匝数n100匝，电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO以一定的角速度匀速转动，并与升压变压器的原线圈相连，升压变压器原、副线圈的匝数之比为120，降压变压器的副线圈接入到医院供电，两变压器间的输电线等效电阻R40 ，变压器均为理想变压器。当发电机输出功率P5104 W时，电压表的示数为250 V，额定电压为
12、220 V的医疗设备正常工作。求： (1)线圈转动角速度大小；(2)降压变压器原、副线圈匝数之比。 16(14分)如图所示，两条互相平行且足够长的光滑金属导轨位于水平面内，导轨间距l0.2 m，在导轨的一端接有阻值R3 的电阻，在x0处有一垂直导轨平面向里的匀强磁场，磁感强度B0.5 T。一质量m0.1 kg，电阻r2 的金属棒垂直搁在导轨上，并以v020 m/s的初速度进入磁场，在水平拉力F的作用下做持续的匀变速直线运动，加速度大小a2 m/s2、方向与初速度方向相反。棒与导轨接触良好，其余电阻均不计。求： (1)电流第一次减少为最大值一半时金属棒所处的位置；(2)电流第一次减少为最大值的一
13、半时拉力F的功率；(3)已知金属棒开始进入磁场到速度减小为零的过程中，电阻R上产生的热量Q11.6 J，求该过程中拉力F所做的功。 17(16分)如图所示，平行光滑金属导轨由水平部分和倾斜部分组成，且二者平滑连接。导轨水平部分MN的右侧区域内存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小B0.4 T。在距离磁场左边界线d0.8 m处垂直导轨放置一个导体棒a，在倾斜导轨高h0.2 m处垂直于导轨放置导体棒b。将b棒由静止释放，最终导体棒a和b速度保持稳定。已知轨道间距L0.5 m，两导体棒质量均为m0.1 kg，电阻均为R0.1 ，g10 m/s2，不计导轨电阻，导体棒在运动过程中始终垂直于导轨且接
14、触良好，忽略磁场边界效应。求： (1)导体棒刚过边界线MN时导体棒a的加速度大小；(2)从初始位置开始到两棒速度稳定的过程中，感应电流在导体棒a中产生的热量；(3)两棒速度稳定后，二者之间的距离。 2020-2021学年下学期高二第一次月考备考精编金卷物 理（B）答 案一、选择题(本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第18题只有一项符合题目要求，第912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】产生感应电流必须满足的条件：电路闭合；穿过闭合电路的磁通量要发生变化。可知AB错误，D正确；选项C满足产生感应电流的条件，但不能观
15、察到电流表的变化。2【答案】C【解析】银质弦不易被磁化，所以不能选用银质弦，A错误；使磁体N、S位置互换，金属弦仍然可以被磁化，所以电吉他能正常工作，B错误；根据法拉第电磁感应定律，减少线圈的匝数可以减小线圈中的感应电动势，C正确；弦振动过程中，靠近磁铁，螺线管磁通量增加，远离磁铁，螺线管磁通量减少，所以线圈中电流方向变化，D错误。3【答案】D【解析】由交变电压的表达式可知，交变电压的有效值U220 V，所以交流电压表的示数为有效值220 V，A错误；电路正常工作时，通过保险丝的电流为I3 A3 A，B错误；若是纯电阻电路，电暖宝的功率是抽油烟机功率的2倍，但抽油烟机消耗的电能主要转化为机械能
16、，产生的热量很少，电暖宝的热功率大于抽油烟机热功率的2倍，C错误；抽油烟机1 min消耗的电能为WP2t22060 J1.32104 J，D正确。4【答案】A【解析】因为穿过原线圈的磁场并未全部穿过右侧线圈，也有穿过左侧臂的，故不满足U1U2n1n2，故A错误；将滑动变阻器滑片向下滑动，副线圈电阻变大，副线圈电流变小，则灯泡亮度变暗，灯泡分压变小，则并联部分分压变大，R1支路电流变大，电流表示数减小，故BC正确；用相互绝缘的硅钢片叠成ED型铁芯有利于减小涡流，故D正确。本题选择错误的，故选A。5【答案】C【解析】绕P1、P2轴转动时电流的方向相同，但电流的方向为adcba，A错误；电荷量q，与
17、绕哪个轴转动没有关系，B错误；线圈分别绕两轴转动时产生的电动势相同，所以电流相同，产生的热量也相同，C正确，D错误。6【答案】B【解析】原线圈中的输入电压为220 V，由原、副线圈的匝数比可得，副线圈中电压表的示数为22 V；在天逐渐变黑的过程中，光敏电阻的阻值变大，由于电压不变，所以电流表A2的示数变小，则原线圈中电流表A1的示数变小，输入功率也变小。综上分析可知，B正确。7【答案】C【解析】线框进入磁场的时候，要受到安培力的作用，电流是变化的，安培力也是变化的，因此外力F必然不是恒力，A错误；由图乙可知2t04t0时间内线框进入磁场，设线框匀加速直线运动的加速度为a，边框长la(4t0)2
18、a(2t0)26at02，磁场的宽度da(6t0)2a(2t0)216at02，故d，B错误；设t时刻线框穿出磁场，则有6at02at2a(6t0)2，解得t4t0，C正确；线框进入磁场过程的位移与出磁场过程的位移相等，线框进入磁场过程中的水平拉力小于出磁场过程中的水平拉力，做的功大于线框进入磁场过程中水平拉力做的功，D错误。8【答案】A【解析】磁感应强度竖直向上，B随时间成正比增加，由楞次定律可知，变化的磁场产生的感生电场沿顺时针方向；小球带正电，小球所受电场力沿顺时针方向，与小球的运动方向相反，小球做减速运动，当小球速度减小到零后，小球沿顺时针方向加速运动，速度不断增加，故A正确；由于电场
19、线是闭合的，不能判断电势的高低，故B错误；在圆环内产生的感应电动势UR2kR2，电场强度的大小，加速度，小球速度减为零时经过的距离为x1，则有qEx1mv02，解得x1R，经过的时间，再一次经过P点的时间为2t1，当小球第一次经过P点顺时针方向转动，第三次经过P点的速度为v，则有v2v022a4R，解得，则，所以小球第三次经过P点所经历的时间，故C错误；由于加速电场的电场强度一定，切向加速度一定，小球沿圆环转一圈运动的时间与磁感应强度大小无关，故D错误。9【答案】BD【解析】光敏电阻两端电压恒定，光越强，电流越大，根据欧姆定律，电阻越小，A错误，B正确；仅滑片P下滑，变压器不改变频率，所以L中
20、的电流频率不变，C错误；仅滑片P下滑，输出电压减小，根据P可知，T的输入功率变小，D正确。10【答案】AC【解析】由BS可知，t图像与Bt图像类似，所以A正确；若无二极管，由E和I可知，t图像的斜率表示感应电动势，最大时，E为0，为0时，E最大，则是正弦变化时，E是余弦变化，则i也是余弦变化，由于二极管具有单向导电性，则只能通过半波，所以B错误，C正确；由Pi2R可知，在0T和TT时间内的Pt图像与it图像类似，所以D错误。11【答案】AC【解析】副线圈两端电压的最大值为20 V，根据欧姆定律，通过R1的电流最大值A，A正确；由于加到R2和电容器C两端的电压是正弦式交流电，因此流过R2的电流也
21、是交变电流，B错误；由于R3和电感线圈串联，因此加到R3两端的电压最大值小于20 V，有效值小于10 V，因此功率W，C正确；变压器可以改变电压，但是不可以改变频率，因此负线圈交流电的频率仍然是50 Hz，即圆频率为100 rad/s，D错误。12【答案】BD【解析】电源给电容器充电，稳定后，S拨到2的瞬间，电容器相当于电源和导体棒L1和L2组成闭合电路，由于L1的电阻大于L2，则L1中的电流小于L2中的电流，A错误；S拨到2的瞬间，L1中的电流小于L2中的电流，根据FBIL可得，L1的受到的安培力小于L2的安培力，根据牛顿第二定律，L1的加速度小于L2的加速度，B正确；S拨到2后，导体棒L1
22、和L2受到的安培力作用，则导体棒运动，产生电动势，当产生的电动势等于电容器两端的电压时，电路稳定，此时电容器C的电荷量不为零，C错误；电路稳定时导体棒L1和L2的速度相等，因为L1的加速度小于L2的加速度，运动时间相等，则L1的位移小于L2的位移，即运动稳定后，两棒之间的距离大于d，D正确。二、非选择题(本题共5小题，共52分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。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(6分)【答案】(1)21 (2)21 (3)41【解析】EBLv，又EIR，所以I1I221。QI2R
23、t，v12v2，所以t1t212，所以，Q1Q221。线框匀速运动，FFBBIL，所以F1F221，PFv，所以，P1P241。14(6分)【答案】(1)A、B端 (2)260【解析】(1)恒温箱内的加热器应接在A、B端。当线圈中的电流较小时，继电器的衔铁在上方，恒温箱的加热器处于工作状态，恒温箱内温度升高。(2)随着恒温箱内温度升高，热敏电阻R的阻值变小，则线圈中的电流变大，当线圈中的电流大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸到下方来，则恒温箱加热器与电源断开，加热器停止工作，恒温箱内温度降低。随着恒温箱内温度降低，热敏电阻R的阻值变大，则线圈中的电流变小，当线圈中的电流小于20 mA时，
24、继电器的衔铁又被释放到上方，则恒温箱加热器又开始工作，这样就可以使恒温箱内保持在某一温度.要使恒温箱内的温度保持50 ，即50 时线圈内的电流为20 mA。由闭合电路的欧姆定律得I，r为继电器的电阻。由题图甲可知，50 时热敏电阻R的阻值为90 ，所以RRr260 。 15(10分)【解析】(1)发电机的最大电压UmnBS250 V解得100 rad/s。(2)升压变压器的输出电压U2U15000 V输送电流I10 A降压变压器的输入电压U3U4220 V在输送电路上有U2U3IR解得。16(14分)【解析】(1)金属棒刚开始运动时电流最大，根据闭合电路欧姆定律得：设电流第一次减少为最大值一半
25、时金属棒的速度为v，根据闭合电路欧姆定律得：IIm解得v10 m/s根据运动学公式有：v2v022ax解得：x70 m。(2)由(1)知，电流第一次减少为最大值一半时金属棒的速度v10 m/s，金属棒所受的安培力为：FABIl根据牛顿第二定律有：FFAma解得：F0.18 N拉力F的功率P1Fv1.8 W。(3)已知金属棒开始进入磁场到速度减小为零的过程中，电阻R上产生的热量Q11.6 J，根据焦耳定律知，该过程中回路中产生的总热量为：根据功能关系有：mv02WFQ解得：WF17.3 J。17(16分)【解析】(1)设导体棒b滑到边界线MN的速度大小为v0，在其到达水平轨道过程中机械能守恒，则有：mghmv02导体棒b通过边界线MN时，发生电磁感应现象，导体棒a受到安培力作用而产生加速度即将开始运动，由电磁感应现象和牛顿第二定律可得：EBLv0FBILFma联立解得：a4 m/s2。(2)当导体棒b进入磁场后速度稳定时，两棒做速度相等的匀速运动，二者组成的系统在水平方向合力为零，满足动量守恒和能量守恒：mv02mvmv022mv22Q解得：Q0.05 J。(3)设两棒速度稳定后两棒之间的距离为l，从b棒进入磁场到二者共速的过程中，对导体棒a由动量定理可得：而ldx联立解得：l0.3 m。