高二物理下学期第一次月考试题实验班含解析

物理试卷(实验班)
一、选择题
1.科学发现或创造是社会进步强大推动力，青年人应当崇尚科学在以下关于科学发现或创造表达中，存在错误是
A. 奥斯特发现了电流磁效应，提醒了电与磁联系
B. 法拉第经历了十年探索，实现了“磁生电〞理想
C. 洛伦兹发现了电磁感应定律
D. 楞次在分析许多实验事实后提出，感应电流具有这样方向，即感应电流磁场总要阻碍引起感应电流磁通量变化
【答案】C
【解析】
【详解】奥斯特发现了电流磁效应，提醒了电与磁联系，选项A正确；法拉第经历了十年探索，实现了“磁生电〞理想，选项B正确；洛伦兹发现了磁场对带电粒子作用力，选项C错误；楞次在分析许多实验事实后提出，感应电流具有这样方向，即感应电流磁场总要阻碍引起感应电流磁通量变化，选项D正确；此题选择错误选项，应选C.
2.在如下图实验中，能在线圈中产生感应电流是
A. 磁铁N极停在线圈中
B. 磁铁S极停在线圈中
C. 磁铁从线圈内抽出过程
D. 磁铁静止在线圈左侧
【答案】C
【解析】
磁铁N极停在线圈中，穿过线圈磁通量不变，不能产生感应电流．故A错误．磁铁S极停在线圈中，穿过线圈磁通量不变，不能产生感应电流．故B错误．磁铁从线圈内抽出过程，穿过线圈磁通量减小，能产生感应电流．故C正确．磁铁静止在线圈左侧，穿过线圈磁通量不
变，不能产生感应电流．故D错误．应选C.
3.如下图，导体棒ab沿水平面内光滑导线框向右做匀速运动，速度．线框宽度，处于垂直纸面向下匀强磁场中，磁感应强度．则感应电动势E大小为
A. B. 0.20 V C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】ab棒切割磁感线产生感应电动势为：E=Blv=0.1×0.3×6.0V=0.18V，应选A。

4.如下图，L为一个自感系数很大自感线圈，开关闭合后，小灯能正常发光，则闭合开关和断开开关瞬间，能观察到现象分别是
A. 小灯逐渐变亮，小灯立即熄灭
B. 小灯逐渐变亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭
C. 小灯立即亮，小灯立即熄灭
D. 小灯立即亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭
【答案】A
【解析】
闭合开关时，由于线圈自感现象，小灯逐渐变亮；断开开关瞬间，由于电路没有回路，小灯立即熄灭，选项A正确、BCD错误。

应选：A。

点睛：根据楞次定律，自感现象产生感应电流总是阻碍电流变化，增反减同；必须形成回路，才有电流。

MN、PQ上放着光滑导体棒ab、cd，两棒用细线系住，开场时匀强磁场方向如图甲所示，而磁感应强度B随时间t变化如图乙所示，不计ab、cd间电流相互作用则细线中张力
A. 由0到t0时间内细线中张力逐渐减小
B. 由t0到t1时间内细线中张力增大
C. 由0到t0时间内两杆靠近，细线中张力消失
D. 由t0到t1时间内两杆靠近，细线中张力消失
【答案】AD
【解析】
【详解】由图乙所示图象可知，0到t0时间内，磁场向里，磁感应强度B均匀减小，线圈中磁通量均匀减小，由法拉第电磁感应定律得知，回路中产生恒定感应电动势，形成恒定电流。

由楞次定律可得出电流方向沿顺时针，故ab受力向左，cd受力向右，而张力F=F安=BIL，因B减小，故张力将减小，故A正确、C错误；由图乙所示图象可知，由t0到t时间内，线圈中磁场向外，B均匀增大，回路中产生恒定感应电流，由楞次定律可知，电流为顺时针，由左手定则可得出，两杆受力均向里，故两杆靠近，细线中张力消失，D正确，B错误；
应选AD。

【点睛】此题只要楞次定律第二种表达掌握好了，此题可以直接利用楞次定律“来拒去留〞进展判断。

6.如图是交流发电机示意图，图甲到图丁分别表示线圈转动过程中四个位置，其中甲、丙中线圈与磁场方向垂直，乙、丁中线圈与磁场方向平行，则在线圈转动过程中直流电流表有示数位置是
A. 甲、丙
B. 丙、丁
C. 甲、乙
D. 乙、丁
【答案】D
【解析】
由题意可知，根据右手定则，得：乙、丁中线圈虽与磁场方向平行，但切割速度与磁场垂
直，故有感应电流出现，而甲、丙中线圈与磁场方向垂直，但切割速度与磁场平行，因此没有感应电流，故D正确，A、B、C错误；应选D.
【点睛】考察右手定则应用，注意切割速度理解，并形成结论：磁通量最大时，切割速度与磁场平行；磁通量最小时，切割速度与磁场垂直．
7.在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直转轴匀速转动，如下图，产生交变电动势图象如图2所示，则
A. 时线框平面与中性面重合
B. 时线框磁通量变化率为零
C. 线框产生交变电动势有效值为220V
D. 线框产生交变电动势频率为50Hz
【答案】ACD
【解析】
【详解】由图2可知 T=0.02s，E m=311V；由图可知t=0.01s时刻感应电动势等于零，线框平面与中性面重合，故A正确；t=0.005s时感应电动势最大，线框磁通量变化率最大，故B错误；根据正弦式交变电流有效值和峰值关系可得，该交变电流有效值为E==220V，故C正确。

T=0.02s，线框产生交变电动势频率为f=50Hz，故D正确；应选ACD。

8.如下图为一理想变压器，原线圈接在输出电压为u=U 0sinωt交流电源两端．电路中R0为定值电阻，V1、V2为理想交流电压表，A1、A2为理想交流电流表．现使滑动变阻器R滑动触头P向上滑动，以下说法正确是
A. 电压表V1与V2示数比值不变
B. 电流表A1与A2示数比值将变小
C. 电压表V1与电流表A1示数比值变小
D. 电压表V2与电流表A2示数比值变小
【答案】A
【解析】
【详解】由于只有一个副线圈，因此电压之比一定等于线圈匝数正比，故两电压表比值不变，故A正确；由于只有一个副线圈，因此电流之比一定等于线圈匝数反比，故两电流表比值不变，故B错误；滑动变阻器R滑动触头P向上滑动，则滑动变阻器接入电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知A2电流减小，故A1电流减小，由于U1不变，故电压表V1与电流表A1示数比值变大，故C错误；滑动变阻器R滑动触头P向上滑动，则滑动变阻器接入电阻增大，由欧姆定律可知，电压表V2与电流表A2示数比值变大，故D错误；应选A。

【点睛】此题考察理想变压器性质，要注意明确线圈匝数之比与电流和电压关系，同时注意输出端用电器可以利用欧姆定律分析求解。

9.如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压一样灯泡a和b。

当输入电压U为灯泡额定电压5倍时，两灯泡均能正常发光。

以下说法正确是
A. 原、副线圈匝数之比为4:1
B. 原、副线圈匝数之比为5:1
C. 此时a和b电功率之比为4:1
D. 此时a和b电功率之比为1:4
【答案】AD
【解析】
【详解】灯泡正常发光，则其电压均为额定电压U，则说明原线圈输入电压为4U，输出电压为U；则可知，原副线圈匝数之比为4：1：故A正确；B错误；根据变压器原理可得，所以I1=I2，由于小灯泡两端电压相等，所以根据公式P=UI可得两者电功率之比为1：4；故C错误，D正确；应选AD。

【点睛】此题考察变压器原理，要注意明确输入电压为灯泡两端电压与输入端电压之和，从而可以确定输入端电压；则可求得匝数之比。

10.如下图，在光滑水平桌面上有一弹簧振子，弹簧劲度系数为k，开场时，振子被拉到平衡位置O右侧A处，此时拉力大小为F，然后释放振子从静止开场向左运动，经过时间t后第一次到达平衡位置O处，此时振子速度为v，在这个过程中振子平均速度为
A. 等于V/2
B. 大于V/2
C. 小于V/2
D. 0
【答案】B
【解析】
【详解】根据胡克定律，振子被拉到平衡位置O右侧A处，此时拉力大小为F，由于经过时间t后第一次到达平衡位置O处，因做加速度减小加速运动，所以这个过程中平均速度为，故B 正确，ACD错误；应选B。

【点睛】考察胡克定律掌握，并运用位移与时间比值定义为平均速度，注意与平均速率分开，同时强调位移而不是路程，注意成立条件是匀变速直线运动．
2kg，当它运动到平衡位置左侧2cm时，受到回复力是8N，当它运动到平衡位置右侧4cm时，它加速度是
A. 8m/s2，向右
B. 8m/s2，向左
C. 4 m/s2，向右
D. 6 m/s2，向左
【答案】B
【解析】
【详解】在光滑水平面上做简谐振动物体质量为2kg，当它运动到平衡位置左侧2cm时，受到回复力是8N，有：F1=kx1；当它运动到平衡位置右侧4cm时，回复力为：F2=kx2；联立解得：F2=16N，向左；故加速度：，向左；故ACD错误，B正确，应选B。

40cm，摆球在t=0时刻正从平衡位置向左运动，〔g取10m/s2〕，则在t=1s时摆球运动情况是
A. 正向左做减速运动，加速度正在增大
B. 正向左做加速运动，加速度正在减小
C. 正向右做减速运动，加速度正在增大
D. 正向右做加速运动，加速度正在减小
【答案】B
【解析】
【详解】由题意，单摆周期T=2π=0.4πs，t=1s，则T＜t＜T。

而摆球在t=0时刻正从平
衡位置向左运动，则t=1s时正靠近平衡位置向左运动，速度增大，加速度减小。

应选B。

【点睛】此题关键要抓住单摆振动周期性，将一个周期可分成四个四分之一周期，根据提供时间与周期关系分析摆球运动情况．
二、实验题
“利用单摆测重力加速度〞实验中，先测得摆线长为L，摆球直径为d，然后用秒表记录了单摆全振动n次所用时间为t．则：
〔1〕他测得重力加速度g=_____．〔用测量量表示〕
〔2〕某同学在利用单摆测定重力加速度实验中，假设测得g值偏大，可能原因是_____ A．摆球质量过大
B．单摆振动时振幅较小
C．测量摆长时，只考虑了线长忽略了小球半径
D．测量周期时，把n个全振动误认为〔n﹣1〕个全振动，使周期偏大
E．测量周期时，把n个全振动误认为〔n+1〕个全振动，使周期偏小
〔3〕为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应周期T，从而得出一组对应l和T数值，再以l为横坐标、T2为纵坐标将所得数据连成直线，并求得该直线斜率K．则重力加速度g=_____．〔用K表示〕
〔4〕实验中游标尺〔20分度〕和秒表读数如图，分别是_____ mm、_____s．
【答案】 (1). 〔1〕； (2). 〔2〕E； (3). 〔3〕； (4).
〔4〕18.95mm， (5). 99.8s．
【解析】
【分析】
〔1〕由实验摆长和运动时间得到周期，再通过单摆周期公式联立解得重力加速度；
〔2〕根据重力加速度表达式判断各影响因素，进而得到g增大可能原因；
〔3〕通过〔1〕中重力加速度表达式，将k代入其中即可求解；
〔4〕按照游标卡尺和秒表读数法，先读主尺和秒表小圈分针数，然后再加上分尺和大圈秒针数即可．
【详解】〔1〕该实验单摆摆长l＝L+，周期T＝；故由单摆运动周期T＝2π可得；
〔2〕由〔1〕可知，g与摆球质量、单摆振动时振幅无关，且假设测得g值偏大，则l偏大或T偏小；则，测量摆长时，只考虑了线长忽略了小球半径，则l偏小，g偏小；故可能原因为E；
〔3〕以l为横坐标、T2为纵坐标将所得数据连成直线，并求得该直线斜率K，则，所以，；
〔4〕游标卡尺读数为18mm+19×0.05mm=18.95mm，秒表读数为1.5×60s+9.8s=99.8s；
三、计算题
14.如下图，两条足够长平行光滑裸导轨c、d所在斜面与水平面间夹角为θ，间距为L，导轨下端与阻值为R电阻相连，质量为m金属棒ab垂直导轨水平放置，整个装置处在垂直斜面向上磁感应强度为B匀强磁场中．导轨和金属棒电阻均不计，有一个水平方向力垂直作用在棒上，棒初速度为零，则：〔重力加速度为g〕
〔1〕假设金属棒中能产生从a到b感应电流，则水平力F需满足什么条件？
〔2〕当水平力大小为F1，方向向右时，金属棒ab加速向上运动。

求金属棒最大速度v m是多少？
【答案】〔1〕F＞mgtanθ；〔2〕
【解析】
【详解】〔1〕金属棒中能产生从a到b感应电流，说明金属棒沿导轨向上运动切割磁感线．受力分析如图．
Fcosθ＞mgsinθ
得：F＞mgtanθ．
〔2〕金属棒加速上滑时，安培力平行于斜面向下，棒先加速后匀速，匀速时即为最大速度．
F1cosθ=mgsinθ+F安
F安=BIL=
解得：v max=
【点睛】对于电磁感应中力学问题，关键是要正确分析导体棒受力情况，注意安培力方向与运动方向相反，同时要把握导体棒速度最大条件：合力为零．
15.如图甲所示，单匝正方形线框abcd电阻，边长L=20cm，匀强磁场垂直于线框平面，磁感强度B随时间t变化规律如图乙所示。

求：
〔1〕0～2s内通过ab边横截面电荷量q；
〔2〕0～4s内线框中产生焦耳热Q。

【答案】〔1〕4.8×10-2C；(2)1.15×10-3J
【解析】
【详解】〔1〕由法拉第电磁感应定律得，电动势E＝S
感应电流I＝
电量q=I△t
解得q=4.8×10-2C；I=2.4×10-2A
〔2〕由焦耳定律得Q=I2Rt
代入数值得Q=1.152×10-3J；
16.如下图，某水电站发电机输出功率为100kW，发电机电压为250V，通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V．假设输电线上损失功率为5kW，不计变压器损耗，求：
〔1〕输电导线上输送电流；
〔2〕升压变压器输出电压U2；
〔3〕降压变压器匝数比．
【答案】〔1〕25A；〔2〕4000V；〔3〕190:11
【解析】
试题分析：根据输电损失功率公式计算电流；由输送功率计算输送电压U2；由电压与匝数成正比和电压分配关系计算匝数之比
(1)由知输电线上电流
(2)升压变压器输出电压
(3)降压变压器输入电压
降压变压器匝数比
2．线圈两端经滑环和电刷与阻值R=9Ω电阻相连，匀强磁场磁感应强度B=1T．在t=0时刻，
线圈平面与磁场方向平行，〔π取3.14，π2取10〕则：
(1)从图示位置开场计时，写出通过R电流瞬时表达式；
(2)假设在R两端接一个交流电压表，它示数为多少？
(3)线圈转动一周过程中，R上产生电热Q为多少？
(4)线圈从图示位置转过90°过程中，通过R电荷量q为多少？
【答案】(1)i=3.14cos31.4t A (2)U=20V 〔3〕Q=9J (4) q
【解析】
【详解】〔1〕感应电动势最大值为：E m=NBSω=10×1×0.1×10πV=31.4V
感应电流最大值为：
电流瞬时表达式为：i=I m cosωt=3.14cos31.4t A
〔2〕电流有效值为：I=
电阻R两端电压有效值为：U=IR
联立得电压表示数为：U=20V
〔3〕R产生热量为：Q=I2Rt
一周时间为：t==0.2s
解得：Q=9J
〔4〕通过R电荷量为：q=△t
又
所以 q=
【点睛】解决此题时要知道正弦式交流电峰值表达式E m=nBSω，以及知道峰值与有效值关系．求热量要用电流有效值，求电荷量要用电流平均值．。