云南省昭通市镇雄县一中学年高二下学期六月份月考物理试题 含答案.docx

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云南省昭通市镇雄县一中学年高二下学期六月份月考物理试题含答案

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云南省昭通市镇雄县一中2018年六月份月考

高二物理

本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间120分钟。

学校：

___________姓名：

___________班级：

___________考号：

___________

分卷I

一、单选题（共12小题,每小题3.0分,共36分）

1.如图所示，abcd是一个质量为m、边长为L的正方形金属线框．如从图示位置自由下落，在下落h后进入磁感应强度为B的磁场，恰好做匀速直线运动，该磁场的宽度也为L.在这个磁场的正下方h＋L处还有一个未知磁场，金属线框abcd在穿过这个磁场时也恰好做匀速直线运动，那么下列说法正确的是（　　）

A．未知磁场的磁感应强度是2B

B．未知磁场的磁感应强度是

B

C．线框在穿过这两个磁场的过程中产生的电能为4mgL

D．线框在穿过这两个磁场的过程中产生的电能为2mgL

2.在图中，条形磁铁以速度v远离螺线管，螺线管中的感应电流的情况是（　　）

A．穿过螺线管中的磁通量增加，产生感应电流

B．穿过螺线管中的磁通量减少，产生感应电流

C．穿过螺线管中的磁通量增加，不产生感应电流

D．穿过螺线管中的磁通量减少，不产生感应电流

3.关于磁通量，下列说法中正确的是（　　）

A．磁通量不仅有大小，而且有方向，所以是矢量

B．磁通量越大，磁感应强度越大

C．通过某一面的磁通量为零，该处磁感应强度不一定为零

D．磁通量就是磁感应强度

4.如图所示，为两个同心圆环，当一有界匀强磁场恰好完全垂直穿过A环面时，A环面磁通量为Φ1，此时B环磁通量为Φ2，有关磁通量的大小说法正确是（　　）

A．Φ1<Φ2

B．Φ1＝Φ2

C．Φ1>Φ2

D．不确定

5.如图是4种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯泡相同，且都是“220V,40W”，当灯泡所消耗功率都调至20W时，电路中消耗的电功率关系为（　　）

A．P1＝P2＝P4>P3B．P4>P1＝P2>P3

C．P4>P1>P2>P3D．P1>P2>P4>P3

6.闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈中产生的交变电流的瞬时值表达式为i＝Imsinωt.保持其他条件不变，使线圈的匝数及转速都增加1倍，则电流的变化规律为（　　）

A．i＝2Imsin2ωtB．i＝4Imsin2ωtC．i＝2ImsinωtD．i＝4Imsinωt

7.如图所示，在垂直纸面向里的有界匀强磁场中放置了矩形线圈abcd.线圈cd边沿竖直方向且与磁场的右边界重合．线圈平面与磁场方向垂直．从t＝0时刻起，线圈以恒定角速度ω＝

绕cd边沿图所示方向转动，规定线圈中电流沿abcda方向为正方向，则从t＝0到t＝T时间内，线圈中的电流I随时间t变化关系图象为图中的（　　）

A．

B．

C．

D．

8.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“200V　60W”灯泡一只，且灯泡正常发光．则（　　）

A．电流表的示数为0.015A

B．电源输出功率为1200W

C．电流表的示数为6A

D．原线圈端电压为10V

9.如图所示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器．现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，则下列说法正确的是（　　）

A．电压表V1示数增大

B．电压表V2、V3示数均增大

C．该变压器起升压作用

D．变阻器滑片是沿c→d的方向滑动

10.用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程．下列属于这类传感器的是（　　）

A．红外报警装置

B．走廊照明灯的声控开关

C．自动洗衣机中的压力传感装置

D．电饭煲中控制加热和保温的温控器

11.下列有关传感器的说法中错误的是（　　）

A．汶川大地震时用的生命探测仪利用了生物传感器

B．“嫦娥二号”卫星的立体相机获取月球数据利用了光传感器

C．电子秤称量物体质量是利用了力传感器

D．火灾报警器能够在发生火灾时报警是利用了温度传感器

12.R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，2个电阻采用如图方式接在电动势为E、内阻为r的电源上，利用电压传感器和电流传感器研究R2上的电压与电流变化关系．当自上向下滑动R2上的滑片时，通过数据采集器将电压与电流信号输入计算机后，在屏幕上得到的U－I图象应为图中的（　　）

A．

B．

C．

D．

二、多选题（共4小题,每小题4.0分,共16分）

13.（多选）在如图所示的电路中，A1和A2是两个相同的灯泡，线圈L的自感系数足够大，电阻可以忽略不计．下列说法中正确的是（　　）

A．合上开关S时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮

B．断开开关S时，A1和A2都要过一会儿才熄灭

C．断开开关S时，A2闪亮一下再熄灭

D．断开开关S时，流过A2的电流方向向左

14.（多选）如图所示，在水平面上有一固定的U形金属框架，框架上放置一金属杆ab，不计摩擦，在竖直方向上有匀强磁场，则（　　）

A．若磁场方向竖直向上并增大时，杆ab将向右移动

B．若磁场方向竖直向上并减小时，杆ab将向右移动

C．若磁场方向竖直向下并增大时，杆ab将向右移动

D．若磁场方向竖直向下并减小时，杆ab将向右移动

15.（多选）下面关于交变电流的说法中正确的是（　　）

A．交流电器设备上所标的电压和电流值是交变电流的最大值

B．利用欧姆定律计算时，公式中的电流、电压值是指交变电流的有效值

C．给定的交变电流数值，在没有特别说明的情况下都是指瞬时值

D．交流电表上显示的电流数值是该交变电流的有效值

16.（多选）如图所示，当交流电源的电压（有效值）U＝220V，频率f＝50Hz,3只灯泡L1、L2、L3的亮度相同（L无直流电阻），若将交流电源的频率变为f＝100Hz，电压不变，则（　　）

A．L1灯比原来亮

B．L2灯比原来亮

C．L3灯和原来一样亮

D．L3灯比原来亮

分卷II

三、实验题（共2小题,16分）

17.图为“研究电磁感应现象”的实验装置．

（1）将图中所缺的导线补接完整．

（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有：

①将小线圈迅速插入大线圈时，灵敏电流计指针将向________（填“左”或“右”）偏一下；

②小线圈插入大线圈后，将滑动变阻器的阻值调大时，灵敏电流计指针将向________（填“左”或“右”）偏一下．

18.青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电，为路灯提供电能．用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关，实现自动控制．光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，作为简化模型，可以近似认为，照射光较强（如白天）时电阻几乎为0；照射光较弱（如黑天）时电阻接近于无穷大．利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，黑天打开．电磁开关的内部结构如图所示.1、2两接线柱之间是励磁线圈，3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接．当励磁线圈中电流大于50mA时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开；电流小于50mA时，3、4接通．励磁线圈中允许通过的最大电流为100mA.

（1）利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原理图．

光敏电阻R1，符号

灯泡L，额定功率40W，额定电压36V，符号

保护电阻R2，符号

电磁开关，符号

蓄电池E，电压36V，内阻很小；开关S，导线若干．

（2）回答下列问题：

①如果励磁线圈的电阻R线为200Ω，励磁线圈允许加的最大电压为________V，保护电阻R2的阻值范围为________Ω.

②在有些应用电磁开关的场合，为了安全，往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱3、4之间从断开变为接通．为此，电磁开关内部结构应如何改造？

请结合本题中电磁开关内部结构图说明．

③任意举出一个其他的电磁铁应用的例子．

四、计算题

19.如图所示，竖直放置的平行金属光滑导轨MN和PQ，相距L＝0.40m，导轨上端接一电阻R＝1.5Ω，导轨处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.5T．有质量m＝0.02kg，阻值为r＝0.5Ω的导体棒AB紧挨导轨，沿着导轨由静止开始下落，其他部分的电阻及接触电阻均不计．

（1）导体棒AB在下落过程中，产生的感应电流的方向和AB棒受到的磁场力的方向．

（2）导体棒能达到的最大速度是多少？

（3）从静止释放到达最大速度过程中，若下降高度h＝8m，则回路中产生的电能是多少？

20.磁悬浮列车是一种高速低耗的新型交通工具．它的驱动系统简化为如下模型，固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形纯电阻金属框，电阻为R，金属框置于xOy平面内，长边MN长为l平行于y轴，宽为d的NP边平行于x轴，如图甲所示．列车轨道沿Ox方向，轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场，磁感应强度B沿Oz方向按正弦规律分布，其空间波长为λ，最大值为B0，如图乙所示，金属框同一长边上各处的磁感应强度相同，整个磁场以速度v0沿Ox方向匀速平移．设在短暂时间内，MN、PQ边所在位置的磁感应强度随时间的变化可以忽略，并忽略一切阻力．列车在驱动系统作用下沿Ox方向加速行驶，某时刻速度为v（v

（1）简要叙述列车运行中获得驱动力的原理；

（2）为使列车获得最大驱动力，写出MN、PQ边应处于磁场中的什么位置及λ与d之间应满足的关系式；

（3）计算在满足第

（2）问的条件下列车速度为v时驱动力的大小．

21.一座小型发电站的输出功率是20kW，输电线路总电阻是5Ω.

（1）若输电电压是400V，输电线路损耗的功率是多少？

（2）若改用5000V高压输电，用户端利用n1∶n2＝22∶1的变压器降压，用户得到的电压是多少？

22.如图（a）所示是旋转电枢式交流发电机的示意图，电枢的电阻r＝5Ω，灯泡电阻R＝95Ω，图（b）所示是电枢匀速转动时产生正弦式交变电动势随时间变化的图象．

（1）线圈产生的电动势在什么位置为零？

在什么位置最大？

（2）电动势的峰值、周期和频率各多少？

（3）写出电流的瞬时值表达式？

（4）电压表和电流表的读数各是多少？

答案解析

1.【答案】C

【解析】设线框刚进入第一个磁场时速度大小为v1，那么mgh＝

mv

，v1＝

.设线框刚进入第二个磁场时速度大小为v2，那么v

－v

＝2gh，v2＝

v1，根据题意还可得到，mg＝

，mg＝

整理可得出Bx＝

B，A、B两项均错；穿过两个磁场时都做匀速运动，把减少的重力势能都转化为电能，所以在穿过这两个磁场的过程中产生的电能为4mgL，C项正确，D项错．

2.【答案】B

【解析】条形磁铁从左向右远离螺线管的过程中，穿过线圈的原磁场方向向下，且磁通量在减小，所以能产生感应电流．故选B.

3.【答案】C

【解析】磁通量是标量，故A错；由Φ＝BS⊥可知Φ由B和S⊥两个因素决定，Φ较大，有可能是由于S⊥较大造成的，所以磁通量越大，磁感应强度越大是错误的，故B错；由Φ＝BS⊥可知，当线圈平面与磁场方向平行时，S⊥＝0，Φ＝0，但磁感应强度B不为零，故C正确；磁通量和磁感应强度是两个不同的物理量，故D错．

4.【答案】B

【解析】磁通量Φ＝BS，S为通过环的有效面积，因A、B环面所包含的有效面积相等，所以Φ1＝Φ2故选B.

5.【答案】B

【解析】

（1）、

（2）采用串联分压方法，电路消耗的功率相等；（3）采用变压器分压，最节能；（4）采用分压电路分压，最耗能．

6.【答案】A

【解析】根据Em＝NBSω，ω＝2πn可得当线圈的匝数及转速都增加1倍时，该交流电的最大值变为4Em，线圈的电阻变为原来的2倍，角速度变为原来的2倍，所以电流的最大值变为Im′＝

＝2Im，故电流变化表达式为i＝2Imsin2ωt，故选A.

7.【答案】B

【解析】在0～

内，线圈在匀强磁场中匀速转动，故产生正弦交流电，由楞次定律知，电流方向为负值；在

～

T，线圈中无感应电流；在

T时，ab边垂直切割磁感线，感应电流最大，且电流方向为正值．故B项正确．

8.【答案】A

【解析】副线圈接入“200V　60W”灯泡一只，且灯泡正常发光可得输出功率为60W，由公式

＝

得电流表示数是0.015A，由

＝

得原线圈端电压为4000V.

9.【答案】D

【解析】电压表V1的示数和a、b间电压的有效值相同，滑片滑动时V1示数不变，选项A错误；电压表V2测量的电压为副线圈两端的电压，原、副线圈匝数不变，输入电压不变，故V2示数不变，V3示数为V2示数减去R0两端电压，两线圈中电流增大，易知R0两端电压升高，故V3示数减小，选项B错误；理想变压器U1I1＝U2I2，则U1ΔI1＝U2ΔI2，ΔI2＞ΔI1，故U2＜U1，变压器为降压变压器，选项C错误；因I2增大，故知R减小，变阻器滑片是沿c→d的方向滑动，选项D正确．

10.【答案】A

【解析】

11.【答案】D

【解析】生命探测仪是利用了生物传感器，立体相机是利用了光传感器，电子秤是利用了力传感器，火灾报警器是在烟雾浓度达到一定程度时能够输出电信号，使警铃发声或使红灯闪烁，自动报警，利用了光传感器而不是利用了温度传感器，A、B、C正确，D错误．

12.【答案】C

【解析】把R1等效成电源内阻，根据闭合电路欧姆定律：

U＝E－I（R1＋r），图线与U轴截距表示电动势，斜率表示R1＋r，所以选C.

13.【答案】ABD

【解析】当开关S闭合时，灯A2立即发光．通过线圈L的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律线圈产生的感应电动势与原来电流方向相反，阻碍电流的增大，电路的电流只能逐渐增大，A1逐渐亮起来．所以A2比A1先亮．由于线圈直流电阻忽略不计，当电流逐渐稳定时，线圈不产生感应电动势，两灯电流相等，亮度相同．故A正确；当开关S断开时，由于自感作用，线圈中的电流只能慢慢减小，其相当于电源，与灯泡A1、A2串联，两灯电流相同，都过一会儿熄灭，灯A2不会闪亮，流过A2的电流方向向左．故B、D正确，C错误．

14.【答案】BD

【解析】不管磁场方向竖直向上还是竖直向下，当磁感应强度增大时，回路中磁通量变大，由楞次定律知杆ab将向左移动，反之，杆ab将向右移动，选项B、D正确．

15.【答案】BD

【解析】交流电器设备上所标的电压和电流值是交变电流的有效值，A错；给定的交变电流数值，在没有特别说明的情况下都是有效值，C错．

16.【答案】AC

【解析】当将交流电源的频率换为f＝100Hz时，交流电源的频率变大，根据电容器、电感器和电阻对电流作用的特点可知电容器的容抗减小，对电流的阻碍作用减弱，L1中的电流增大，L1变亮，A项正确；电感器的感抗增大，对电流的阻碍作用增强，L2中的电流减小，L2变暗，B项错误；电阻的阻值不变，通过L3的电流也不变，亮度和原来一样，C项对D项错．

17.【答案】

（1）如图：

（2）①右　②左

【解析】

（1）将电源、开关、滑动变阻器、小螺线管串联成一个回路，再将电流计与大螺线管串联成另一个回路，电路图如图所示．

（2）闭合开关，磁通量增加，指针向右偏转，将原线圈迅速插入副线圈，磁通量增加，则灵敏电流计的指针将右偏．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电阻增大，则电流减小，穿过副线圈的磁通量减小，则灵敏电流计指针向左偏．

18.【答案】

（1）如图所示

（2）①20　160～520

②把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，保证当电磁铁吸合铁片时，3、4之间接通；不吸合时，3、4之间断开

③电磁起重机

【解析】

（1）电磁继电器分为控制电路和工作电路两部分．根据光敏电阻的特性，可知光敏电阻应串联在控制电路中，为了保护励磁线圈，保护电阻也应该串联在控制电路中．灯泡连入工作电路．

（2）因为励磁线圈允许的最大电流Im＝0.1A，所以励磁线圈两端允许的最大电压Um＝ImR线＝20V；保护电阻的最小值R21＝

－R线＝160Ω，最大值R22＝

－R线＝520Ω.

19.【答案】

（1）从A到B　向上　

（2）10m/s　（3）0.6J

【解析】

（1）根据右手定则可知，导体棒AB在下落过程中，产生的感应电流的方向从A到B；AB棒受到的磁场力的方向竖直向上；

（2）当导体棒速度最大时满足：

mg＝B

L

解得vm＝10m/s

（3）由能量关系可知：

E＝mgh－

mv

解得E＝0.6J.

20.【答案】

（1）见解析　

（2）位置见解析　d＝（2k＋1）

或λ＝

（k∈N）　（3）

【解析】

（1）由于列车速度与磁场平移速度不同，导致穿过金属框的磁通量发生变化，由于电磁感应，金属框中会产生感应电流，该电流受到的安培力即为驱动力．

（2）为使列车获得最大驱动力，MN、PQ应位于磁场中磁感应强度同为最大值且反向的地方，这会使得金属框所围面积的磁通量变化率最大，使金属框中电流最强，从而使得金属框长边中电流受到的安培力最大．因此，d应为

的奇数倍，即d＝（2k＋1）

或λ＝

（k∈N）①

（3）由于满足第

（2）问条件，则MN、PQ边所在处的磁感应强度大小均为B0且方向总相反，经短暂的时间Δt，磁场沿Ox方向平移的距离为v0Δt，同时，金属框沿Ox方向移动的距离为vΔt.

因为v0>v，所以在Δt时间内MN边扫过磁场的面积S＝（v0－v）lΔt，

在此Δt时间内，MN边左侧的磁感线移进金属框而引起框内磁通量变化ΔΦMN＝B0l（v0－v）Δt②

同理，该Δt时间内，PQ边右侧的磁感线移出金属框引起框内磁通量变化

ΔΦPQ＝B0l（v0－v）Δt③

故在Δt内金属框所围面积的磁通量变化

ΔΦ＝ΔΦMN＋ΔΦPQ④

根据法拉第电磁感应定律，金属框中的感应电动势大小E＝

⑤

根据闭合电路欧姆定律有I＝

⑥

根据安培力公式，MN边所受的安培力FMN＝B0Il

PQ边所受的安培力FPQ＝B0Il，

根据左手定则，MN、PQ边所受的安培力方向相同，此时列车驱动力的大小F＝FMN＋FPQ＝2B0Il⑦

联立解得F＝

21.【答案】

（1）12.5kW　

（2）226.4W

【解析】

（1）输电线上的电流为

I＝

＝

A＝50A，

输电线路损耗的功率为：

P损＝I2R＝502×5W＝12500W＝12.5kW.

（2）改用高压输电后，输电线上的电流变为：

I′＝

＝

A＝4A，

降压变压器的输入电压：

U1＝U′－I′R＝（5000－4×5）V＝4980V，

根据

＝

可知，用户得到的电压为：

U2＝

U1＝

×4980V≈226.4V.

22.【答案】

（1）线圈平面与中性面重合位置电动势为零，与中性面垂直位置电动势最大．

（2）311V　0.02s　50Hz

（3）i＝3.11sin100πtA

（4）209V　2.2A

【解析】