高二物理下学期第一次月考试题高二全册物理试题_01

嗦夺市安培阳光实验学校汾阳高二第二学期第一次月考物理试题
一、单项选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求)
1. 如图所示，一个矩形线圈abcd放在垂直纸面向里的匀强磁场中，在进行下列操作时，整个线圈始终处于磁场之内，线圈中能产生感应电流的是( ) A. 线圈沿纸面向右移动 B. 线圈沿纸面向下移动
C. 线圈垂直纸面向外移动
D. 线圈以ab边为轴转动
【答案】D
【解析】由于磁场是匀强磁场，把线圈向右拉动，或向上拉动，或垂直纸面向外运动，其磁通量均不变化，均无感应电流产生，故ABC错误；当线圈绕ab 边转动时，其磁通量发生变化，故有感应电流产生，故D正确．
【点睛】产生感应电流的条件是：穿过闭合回路的磁通量发生变化．因此无论线圈如何运动，关键是看其磁通量是否变化，从而判断出是否有感应电流产生．
2. 如图所示，理想变压器的a、b端加上一交流电压(电压有效值保持不变)，副线圈c、d端所接灯泡L恰好正常发光．此时滑动变阻器的滑片P位于图示位置．现将滑片下移(导线电阻不计)，则以下说法中正确的是( )
A. 灯仍能正常发光，原线圈输入电流变小
B. 灯不能正常发光，原线圈输入功率变大
C. 灯不能正常发光，原线圈输入电压变大
D. 灯仍能正常发光，原线圈输入功率不变【答案】A
【解析】因为副线圈两端的电压没发生变化，所以灯仍能正常发光．当滑片下移时，由于滑动变阻器的电阻增大，所以副线圈中的电流减小，原线圈中输入的电流也变小，且输入的功率变小，A正确．故本题选A。

3. 如图所示，理想变压器的原线圈接u＝11 000sin 100πt(V)的交变电压，副线圈通过电阻r＝6Ω的导线对“220 V，880 W”的电器R L供电，该电器正常工作．由此可知( )
A. 原、副线圈的匝数比为50∶1
B. 交变电压的频率为100 Hz
C. 副线圈中电流的有效值为4 A
D. 变压器的输入功率为880 W
【答案】C
【解析】试题分析：根据瞬时值的表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成正比即可求得结论．
解：输入电压的有效值为11000 V，用电器的额定电压为220 V，所以变压器的输出电压大于220 V，原副线圈的匝数比小于50：1，故A错误；
B、由输入电压的表达式知，f=Hz="50" Hz，故B错误；
C、副线圈中的电流与用电器中的电流相同，I="4" A，故C正确；
D、变压器的输出功率为用电器的功率和导线电阻损耗的功率之和，大于880 W，所以变压器的输入功率大于880 W，故D错误．
故选C
【点评】掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，最大值和有效值之间的关系即可解决本题．
4. 如图所示，甲是闭合铜线框，乙是有缺口的铜线框，丙是闭合的塑料线
框，它们的正下方都放置一薄强磁铁，现将甲、乙、丙拿至相同高度H处同时释放(各线框下落过程中不翻转)，则以下说法正确的是( )
A. 三者同时落地
B. 甲、乙同时落地，丙后落地
C. 甲、丙同时落地，乙后落地
D. 乙、丙同时落地，甲后落地
【答案】D
【解析】试题分析：甲是闭合铜线框，乙是有缺口的铜线框，丙是闭合的塑料线框，它们的正下方都放置一薄强磁铁，现将甲、乙、丙拿至相同高度H处同时释放，穿过甲线框的磁通量发生变化，产生感应电流，铜线框在下落过程中受到向上的安培力作用，线框受到的合外力小于重力，线框向下运动的加速度小于重力加速度，
乙线框不闭合，线框下落时产生感应电动势，但没有感应电流，线框不受安培力作用，线框做自由落体运动，加速度等于重力加速度，丙是塑料线框，线框中不产生感应电流，线框做自由落体运动，加速度等于重力加速度，由于甲、乙、丙的位移相等，初速度都为零，甲的加速度小于乙、丙的加速度，乙、丙加速度相等，因此乙、丙同时落地，甲后落地；D正确
考点：考查了法拉第电磁感应定律；楞次定律．
5. 质量相同的两方形木块A．B紧靠一起放在光滑水平面上，一子弹先后水平穿透两木块后射出，若木块对子弹的阻力恒定不变，且子弹射穿两木块的时间相同，则子弹射穿木块时A．B木块的速度之比：（）
A. 1:1
B. 1:2
C. 1:3
D. 1:4【答案】D
【解析】水平面光滑，子弹射穿木块过程中，子弹受到的合外力为子弹的冲击力，设子弹的作用力为f，对子弹与木块组成的系统，由动量定理得：对A、
B ：，对B ：，解得，C正确．
6. A、B两球之间压缩一轻弹簧，静置于光滑水平桌面上．已知A、B两球质量分别为2m和m．当用板挡住A球而只释放B球时，B球被弹出落于距桌边距离为x的水平面上，如图．当用同样的程度压缩弹簧，取走A左边的挡板，将A、B同时释放，B球的落地点距离桌边距离为：（）
A. B. C. x D.
【答案】D
【解析】当用板挡住A球而只释放B球时，B球做平抛运动．设高度为h ，则有，所以弹性势能为; 当用同样的程度压缩弹簧，取走A左边的挡板，将A、B同时释放，由动量守恒定律可得：0=2mv A-mv B；所以v A：
v B=1：2．因此A球与B球获得的动能之比E kA：E kB=1：2．所以B球的获得动能为：．那么B 球抛出初速度为，则平抛后落地水平位移为
,故选D.
点睛：本题考查动量守恒定律、机械能守恒定律，及平抛运动规律．两种情况下，弹性势能完全相同．在弹簧恢复过程中弹性势能转化为动能．
7. 如图所示甲、乙两电路中，当a、b两端与e、f两端分别加上220 V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为110 V．若分别在c、d两端与g、h 两端加上110 V的交流电压，则a、b间与e、f间的电压分别为( )
A. 220 V，220 V
B. 220 V，110 V
C. 110 V，110 V
D. 220 V，0 V
【答案】B
【解析】试题分析：当a、b两端接110V的交变电压时，测得c、d两端的电压为55V，则原副线圈匝数比为2：1，所以当c、d两端加上110V交变电压，a、b两端电压为220V；当g、h两端加上110V交变电压时，e与滑片间无电流，电压为零，故e、f两端电压与g、h两端电压相同，也为110V．故选B。

考点：变压器；分压器
【名师点睛】本题主要考查变压器的工作原理和原副线圈的变压比公式，要能和直流电路的分压原理相区别；变压器的原副线圈电压之比等于线圈匝数比。

8. 交变电流电压的有效值为6 V，它和电阻R1、R2及电容器C、电压表一起连接成如图所示的电路，图中电压表的读数为U1，为了保证电容器C不被击穿，电容器的耐压值为U2，电容器在电路中正常工作，则( )
A. U1＝U2＝6 V
B. U1＝6 V U2＝
C. U1＝U2≥6 V
D. U1＝6 V U2≥
【答案】D
【解析】交流电源的电压是6V，而电压表测量的是交流电的有效值，则电压表的示数为；因正弦式交流电的最大值是有效值的倍，则知电压的最大值为，所以电容器要能正常工作，其耐压值必须不低于，即，故D正确．
【点睛】要注意在交流电路中，电容器的耐压值要大于交流电的最大值的大小，而不是交流电的有效值的大小，而电表测量值即为有效值．
9. 如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a，磁感应强度的大小为B.一边长为a、电阻为4R的正方形均匀导线框ABCD从图示位置开始沿水平向右方向以速度v匀速穿过磁场区域，在图乙中线框A、B两端电压U AB与线框移动距离的关系图象正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】试题分析：由楞次定律判断感应电流方向，确定出A、B两端电势的高低．由E=BLv求出感应电动势，由欧姆定律求出电势差．
由楞次定律判断可知，在线框穿过磁场的过程中，A点的电势始终高于B的电势，则始终为正值．AB、DC 两边切割磁感线时产生的感应电动势为．在0-a内，AB切割磁感线，AB 两端的电压是路端电压，则
；在a-2a内，线框完全在磁场中运动，穿过线框的磁通量没有变化，不产生感应电流，则；在2a-3a内，A、B两端的电压等于路端电压的，则，故D正确．
10. 如图所示，甲、乙两图是两个与匀强磁场垂直放置的金属框架，乙图中除了一个电阻极小、自感系数为L的线圈外，两图其他条件均相同．如果两图中AB杆均以相同初速度、相同加速度向右运动相同的距离，外力对AB杆做功的情况是( )
A. 甲图中外力做功多
B. 两图中外力做功相等
C. 乙图中外力做功多
D. 无法比较
【答案】A
【解析】试题分析：明确线圈的阻碍作用，由于乙图中有线圈，要减缓电流的增加，安培力要小于甲图中的安培力，根据动能定理判断外力做功的大小．
图中有线圈，要减缓电流的增加，安培力要小于甲图中的安培力，则甲图克服安培力做功大于乙图克服安培力做功，根据动能定理得，因为导体AB以相同的加速度向右做匀加速直线运动，通过的位移相等，则末动能相等．所以甲图外力做功大于乙图外力做功，故A正确．
二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求，全部选对得5分，漏选得3分，错选或不选得0分)
11. 如图所示，将条形磁铁插入闭合线圈，第一次用0.2 s，第二次用0.4 s，并且两次插入过程中磁铁相对于线圈的起始和终止位置相同，则( )
A. 第一次穿过线圈的磁通量的最大值比第二次的大
B. 第一次穿过线圈的磁通量的变化比第二次的快
C. 第一次线圈中产生的感应电流比第二次的大
D. 第一次线圈中产生的感应电流比第二次的小
【答案】BC
【解析】试题分析：两次磁铁的起始和终止位置相同，知磁通量的变化量相同，根据时间长短判断磁通量变化的快慢，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比．磁通量变化相同，第一次时间短，则第一次线圈中磁通量变化较快，而不是大．故A错误B正确；感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，磁通量的变化率大，感应电动势大，产生的感应电流大，故C正确D错误．
12. 如下四个图描述的是竖直上抛物体的动量增量随时间变化的曲线和动量变化率随时间变化的曲线．若不计空气阻力，取竖直向上为正方向，那么正确的是：（）
A. B. C. D.
【答案】CD
【解析】解：根据动量定理得：
mgt=△P，mg是定值，方向向下，
故C正确；
是个定值，重力的方向向下，D答案也正确．
故选CD
13. 图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表．线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动．从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示．以下判断正确的是( )
A. 电流表的示数为10 A
B. 线圈转动的角速度为100π rad/s
C. 0.01 s时线圈平面与磁场方向平行
D. 0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左
【答案】ABC
【解析】试题分析：由题图乙可知交流电电流的最大值、周期，电流表的示数为有效值，感应电动势最大，则穿过线圈的磁通量变化最快，由楞次定律可判断出0.02s时流过电阻的电流方向．
题图乙可知交流电电流的最大值是，则有效值为，由于电流表的示数为有效值，故示数I=10A，故A 正确；角速度，故B正确；0.01s时线圈中的感应电流达到最大，感应电动势最大，则穿过线圈的磁通量变化最快，磁通量为0，故线圈平面与磁场方向平行，故C正确；由楞次定律可判断出0.02s时流过电阻的电流方向自左向右，故D错误．
14. 传感器是能将感受到的物理量(如力、热、光、声等)转换成便于测量量(一般是电学量)的一种元件，在自动控制中有相当广泛的应用，如图所示的装置是一种测定液面高度的电容式传感器，金属芯线与导电液体构成一个电容器，从电容C大小的变化情况就能反映出液面高度h的高低情况，则二者的关系是( )
A. C增大表示h增大
B. C增大表示h减小
C. C减小表示h减小
D. C减小表示h增大
【答案】AC
【解析】当电容C 增大时，根据电容的决定式分析正对面积应增大，则知，液面高度h增大．当电容C减小时，则液面高度减小，故AC正确，BD错误．
三、实验题(本题共2小题)
15. 在探究产生感应电流条件的实验中，实验室提供了下列器材：电源、开关、电流表、大小螺线管、铁芯、滑动变阻器、导线若干，如图所示．请按照实验的要求连好实验电路__________．
【答案】
【解析】探究电磁感应现象实验电路分两部分，电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，检流计与副线圈组成另一个闭合电路；电路图如图所示；
16. 某同学用如图所示的装置，利用两个大小相同的小球做对心碰撞来验证动量守恒定律，图中AB是斜槽，BC是水平槽，它们连接平滑，O点为重锤线所指的位置．实验时先不放置被碰球2，让球1从斜槽上的某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复10次，然后将球2置于水平槽末端，让球1仍从位置G由静止滚下，和球2碰撞，碰后两球分别在记录纸上留下各自的痕迹，重复10次．实验得到小球的落点的平均位置分别为M、N、P．
（1）在该实验中，应选用的器材是下列器材中的（_________）．
A天平 B游标卡尺 C刻度尺 D大小相同的钢球两个 E大小相同的钢球和硬橡胶球各一个
（2）在此实验中，球1的质量为m1，球2的质量为m2，需满足m1___________m2（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
（3）被碰球2飞行的水平距离为_____________由图中线段表示）．
（4）若实验结果满足m1•=______________________，就可以验证碰撞过程中动量守恒．
【答案】 (1). ACE (2). 大于 (3). (4).
【解析】试题分析：（1）根据实验的原理，选择需要进行实验的器材；写出验证动量守恒定律的表达式，根据表达式中的物理量选择需要的测量工具；（2）为了保证碰撞前后使入射小球的速度方向不变，故必须使入射小球的质量大于被碰小球的质量．
（3）小球1和小球2相撞后，小球2的速度增大，小球1的速度减小，都做平抛运动，由平抛运动规律不难判断出；
（4）先根据平抛运动的特点判断碰撞前后两个小球的落地点，再求出碰撞前后两个小球的速度，根据动量的公式列出表达式，代入数据看碰撞前后的动量是否相等．
解：（1）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有：m1v0=m1v1+m2v2
在做平抛运动的过程中由于时间是相等的，所以得：t•m1v0=t•m1v1+t•m2v2
即：m 1=m 1+m 2
可知，需要使用天平测量小球的质量，使用刻度尺测量小球在水平方向的位移；所以需要选择的器材有A、C、D．
（2）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有：m1v0=m1v1+m2v2
在碰撞过程中动能守恒故有：m1v02=m1v12+m2v22
解得：v1=
要碰后入射小球的速度v1＞0，即m1﹣m2＞0，
故答案为：大于．
（3）1球和2球相撞后，2球的速度增大，1球的速度减小，都做平抛运动，竖直高度相同，所以所以碰撞后2球的落地点是P点，所以被碰球2飞行的水平距离由图中线段表示；
（4）N为碰前入射小球落点的位置，M为碰后入射小球的位置，P为碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度为：
碰撞后入射小球的速度为：
碰撞后被碰小球的速度为：
若m1v1=m2v3+m1v2则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，带入数据得：m 1=m 1+m 2
四、计算题(本题共4)
17. 如图甲所示，在周期性变化的匀强磁场区域内有垂直于磁场的半径为r＝1 m、电阻为R＝3.14Ω的金属圆形线框，当磁场按图乙所示规律变化时，线框中有感应电流产生．
(1)在图丙中画出感应电流随时间变化的i－t图象(以逆时针方向为正)；
(2)求出线框中感应电流的有效值．
【答案】（1）（2）
【解析】（1）根据法拉第电磁感应定律：,根据欧姆定律：,联立代入数据可得：I1=2A，方向为逆时针；I2=1A，方向为顺时针；如答图所示：（2）设电流的有效值为I，则有
解得：
18. 在航天事业中要用角速度计测量航天器的自转角速度ω，结构如图所示，当系统绕轴OO′转动时，元件A在光滑杆上发生滑动，并输出电信号成为
航天器的制导信号源，已知A质量为m，弹簧的劲度系数为k，原长为l0，电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器总长为l，电阻分布均匀，系统静止时滑动变阻器触头P在中点，与固定接头Q正对，当系统以角速度ω转动时，求：
(1)弹簧形变量x与ω的关系式；
(2)电压表示数U与角速度ω的关系式．
【答案】（1）（2）
...
............
(1)由圆周运动规律知：，
即，
所以.
(2)由串联电路的规律知：
19. 在一水平支架上放置一个质量m1=0．98kg的小球A，一颗质量为m0=20g的子弹以水平初速度V0=300m、s的速度击中小球A并留在其中。

之后小球A水平抛出恰好落入迎面驶来的沙车中，已知沙车的质量m2=2kg，沙车的速度v1=2m ／s，水平面光滑，不计小球与支架间的摩擦。

①若子弹打入小球A的过程用时△t=0．01s，子弹与小球间的平均作用力大小；
②求最终小车B的速度。

【答案】（1）588.5N（2），水平向右
【解析】试题分析：（1）子弹打入木块的过程，对子弹和小球动量守恒：对小球由动量定理：
解得：
（2）之后小球平抛，对系统水平方向动量守恒，规定向右为正：
解得：方向：水平向右
考点：动量守恒定律及动量定理的应用
【名师点睛】本题主要考查了动量守恒定律以及动量定理的直接应用，要求同学们能正确分析物体的运动情况，注意应用动量守恒定律解题时要规定正方向．
20. 如图所示，水平放置的三条光滑平行金属导轨a，b，c，相距均为d＝
1m，导轨ac间横跨一质量为m＝1kg的金属棒MN，棒与导轨始终良好接触．棒的总电阻r＝2Ω，导轨的电阻忽略不计．在导轨bc间接一电阻为R＝2Ω的灯泡，导轨ac间接一理想电压表．整个装置放在磁感应强度B＝2T匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．现对棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始运动，已知施加的水平外力功率恒定，经过t＝1s时间棒达到稳定时速度3m／s．试求：
（1）金属棒达到稳定时施加水平恒力F为多大?水平外力F的功率为多少?（2）金属棒达到稳定时电压表的读数为多少?
（3）此过程中灯泡产生的热量是多少?
【答案】（1）12W（2）10V（3）5J
【解析】试题分析：（1）当时，金属棒速度达到稳定，则
，联立得，。

（2）设电压表的读数为U，则有
，代入数据得。

（3）设小灯泡和金属棒产生的热量分别为，根据焦耳定律得知：
由功能关系得：，代入数据得。

考点：导体切割磁感线时的感应电动势；共点力平衡的条件及其应用；电功、电功率
【名师点睛】本题其他部分都是常规问题，只有要注意电压表的读数不等于灯泡的电压，而是金属棒上半部分产生的感应电动势与灯泡电压之和。