2019-2020学年西藏拉萨市拉萨中学高二下学期第六次月考物理试题 解析

绝密★启用前
物理试题
注意事项：1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2、请将答案正确填写在答题卡上
一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，第8~13题只有一项符合题目要求，第1~7题有多项符合题目要求。

全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1.A 、B 是两个完全相同的电热器，A 、B 分别通以图甲、乙所示的交变电流。

则
A.通过A 、B 两电热器的电流有效值之比为I A ∶I B =3∶4
B.通过A 、B 两电热器的电流有效值之比为I A ∶I B =3:22
C.A 、B 两电热器的电功率之比为P A ∶P B =3∶2
D.A 、B 两电热器的电功率之比为P A ∶P B =5∶4
答案：D
解：AB ．对甲：
22200()222
A I T T I R R I RT += 解得
058
A I I 对乙： 02=2
B I I
则
I A ∶I B =5:2
选项AB 错误；
CD ．根据P=I 2R 可知A 、B 两电热器的电功率之比为P A ∶P B =5∶4，选项C 错误，D 正确； 故选D.
2.如图所示，在O 点正下方有一个有理想边界的匀强磁场，铜环在A 点由静止释放向右摆至最高点B ，不考虑空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A.A 、B 两点在同一水平线
B.A 点高于B 点
C.A 点低于B 点
D.铜环将做等幅摆动
答案：B
试题分析：由于铜环刚进入和要离开磁场过程中，会产生感应电流，一部分机械能转化为电能，所以铜环运动不到与A 点等高点，即B 点低于A 点，故B 正确．
考点：考查了感应电流产生条件
3.如图所示电路中，1L 、2L 、3L 是三盏相同的电灯，当电源为220V 的交流电源时，1L 、2L 、3L 的发光情况相同．如将电源改为220V 的直流电源，则稳定后观察到的现象是（）
A.2L 变得最亮
B.3L 变得最亮
C.1L 、2L 、3L 三盏电灯的亮度保持不变
D.1L 不亮，2L 、3L 两盏电灯的亮度保
持不变
答案：A
解：三个支路电压相同，当通交流电时，电感的感抗与电容的容抗都会对交流电有影响，而电阻所在支路对电流的阻碍作用不变，当通入直流时，对于电阻没有影响，亮度不变；而对电容器来说，不能通过直流，所以灯1L 不亮；对于线圈来说，阻碍减小，导致2L 变得更亮，故A 正确.
故选A 。

4.如图所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正确的是( )
A.向左和向右拉出时，环中感应电流方向相反
B.向左和向右拉出时，环中感应电流方向都是沿顺时针方向
C.向左和向右拉出时，环中感应电流方向都是沿逆时针方向
D.将圆环拉出磁场的过程中，当环全部处在磁场中运动时，也有感应电流产生
答案：B
解：不管沿什么将线圈拉出磁场，穿过线圈的磁通量都减小，根据楞次定律判断可知，线圈中感应电流的方向都是沿顺时针方向，AC 错误B 正确；当环全部处在磁场中运动时，线圈没有磁通量的变化，因此不会产生感应电流，D 错误．
5.在匀强磁场中有一不计电阻矩形线圈，绕垂直磁场的轴匀速运动，产生如图甲所示的正弦交流电，把该交流电在图乙中理想变压器的A 、B 两端，电压表和电流表均为理想电表，t R 为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），R 为定值电阻．下列说法正确的是
A.在0.01t =s 时，穿过该矩形线圈的磁通量的变化率为零
B.变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为362sin50u t π=(V)
C.t R 处温度升高时，由于变压器线圈匝数比不变，所以电压表1V 、2V 示数的比值不变
D.t R 处温度升高时，电流表的示数变小，变压器输入功率变小
答案：A
解：A ．由图知当t =0.01s 时，u =0，此时穿过该线圈的磁通量最大，穿过线圈的磁通量的变化率为零，故A 正确；
B ．原线圈接的图甲所示的正弦交流电，由图知最大电压362V ，周期0.02s ，故角速度是ω=100π，u =362sin100πt （V ）．故B 错误；
C ．R t 处温度升高时，原线圈的电压不变；原副线圈电压比不变，但是V 2不是测量副线圈电压，R t 温度升高时，阻值减小，电流增大，则R 2电压增大，所以V 2示数减小，则电压表V 1、V 2示数的比值增大，故C 错误；
D ．R t 温度升高时，阻值减小，电流增大，而输出电压不变，所以变压器输出功率增大，而输入功率等于输出功率，所以输入功率增大，故D 错误．
6.如图所示，用电流传感器研究自感现象电源内阻不可忽略，线圈的自感系数较大，其直流电阻小于电阻R 的阻值。

0t =时刻闭合开关S ，电路稳定后，1t 时刻断开S ，电流传感器连接计算机分别描绘了整个过程线圈中的电流L I 和电阻中的电流R I 随时间t 变化的图像。

下列图像中可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
答案：A
t 时刻闭合开关S的瞬时，电路中的电流突然增大，在L中要产生自感电动势阻碍解：当0
电流的增加，所以L中的电流会逐渐增加到稳定值；而电阻R上，开始时由于L中的很大的自感电动势的产生，在L上相当于断路，所以流过R的电流会较大，然后随时间逐渐减小到稳定值。

由于L直流电阻小于电阻R的阻值，所以稳定时电阻R的电流小于L的电流，两者方向相同，都是从左向右；当1t时刻断开S时，R中原来的电流立即减小到零，但是L中由于自感电动势阻碍电流的减小，所以此电流会在L和R中形成回路，然后逐渐减到零，其流过R的电流方向与原来方向相反。

所以选项A正确，BCD错误。

故选A。

7.图甲是光电效应的实验装置图，图乙是光电流与加在阴极K和阳极A上的电压的关系图象，下列说法正确的是
A.由图线①、③可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大
B.由图线①、②、③可知对某种确定的金属来说，其遏止电压只由入射光的频率决定
C.只要增大电压，光电流就会一直增大
D.不论哪种颜色的入射光，只要光足够强，就能发生光电效应
答案：AB
解：由图线①、③可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大，故A 正确；根据光电效应方程知，E km =hv -W 0=eU c ，可知入射光频率越大，最大初动能越大，遏止电压越大，可知对于确定的金属，遏止电压与入射光的频率有关，故B 正确；增大电压，当电压增大到一定值，电流达到饱和电流，不再增大，故C 错误；发生光电效应的条件是入射光的频率大于截止频率，与入射光的强度无关，故D 错误．
故选AB ．
8.如图甲所示，水平面内粗糙导轨MN 、PQ 相距为L ，置于竖直向下的磁感应强度为B 的匀强磁场中，导轨电阻不计．两根电阻均为R 相同的金属棒ab ，cd 置于导轨上且与导轨接触良好，电流表内阻不计；若ab 棒在水平外力F 作用下由静止开始向右运动，电流表示数随时间变化图线如图乙所示，在t 0时刻cd 棒刚要开始运动，下列各种说法中正确的是
A.ab 棒在t 0时间内做匀加速直线运动
B.若在t 0时刻突然撤去外力F ，此时ab 棒的加速度大小为02BI L a m =
C.在t 0时间内，通过cd 棒的电量为002
I t D.在t 0时间内，力F 做的功为ab 棒的焦耳热、摩擦生热和其增加的动能三者之和 答案：ABC
解：A ．根据E=BLv ，则22E BLv I R R
==，由图像可知，则t 0时间内I=kt ，可知速度v 与时间t 成正比，即ab 棒在t 0时间内做匀加速直线运动，故A 正确；
B ．若在t 0时刻突然撤去外力F ，此时对cd 棒：f =BI 0L ；ab 棒的加速度大小为
002=BI L f BI L a m m
+=，故B 正确； C ．根据q=It ，可知I-t 图像的面积等于电量，则由图像可知在t 0时间内，通过cd 棒的电量为
002I t ，故C 正确；
D．在t0时间内，力F做的功为ab和cd棒的焦耳热、摩擦生热和其增加的动能四者之和，故D错误；
三、非选择题
9.某学习小组用半径相同的小球1和小球2碰撞“验证动量守恒定律”，实验装置如图甲所示．安装好实验装置，斜槽的末端水平，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下铅垂线所指的位置O．接下来的实验步骤如下：
步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落地面上，并重复多次；
步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘处的B点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞，并重复多次；
步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度．
甲乙
（1）以下提供
的器材中，本实验必需的有_______．A．刻度尺B．游标卡尺C．天平D．秒表（2）判断斜槽末端已调节水平的方法是___________．（3）在上述实验操作中，下列说法正确的是_______．A．小球1的半径可以大于小球2的半径B．小球1每次可以从斜槽的不同位置由静止滚下C．小球在斜槽上释放点应该越高越好，这样碰前的速度大，测量误差较小
D．复写纸铺在白纸上面，实验过程中复写纸可以随时拿起来看印迹是否清晰并进行移动（4）步骤1中，小球1落点的情况如图乙所示，则小球1落点的平均位置对应的毫米刻度尺读数为__________cm．
（5）设小球1的质量为m1，小球2的质量为m2，OM的长度为l1，OP的长度为l2，ON的长
度为l 3，则本实验验证动量守恒定律的表达式为___________________．
答案：(1).AC (2).将小球轻放在斜槽平直部分末端，若小球能在平直轨道上的任意位置静止，就表明斜槽末端已调节水平(3).D (4).46.41（46.39~46.43）(5).11m l ⋅=12m l ⋅+23m l ⋅
解：(1)[1]AC ．实验过程中需要测量入射球与被碰球的质量，因此实验需要天平；实验时需要测出小球落地点的水平位移，因此实验需要刻度尺，故A 、C 正确；
BD ．实验过程中不需要测球的直径、不需要测小球的运动时间，因此不需要游标卡尺和秒表，故B 、D 错误；
故选AC 。

(2)[2]将小球轻放在斜槽平直部分末端，若小球能在平直轨道上的任意位置静止，表面斜槽末端已调节水平。

(3)[3]A ．验证动量守恒定律实验中，入射球1的质量一定要大于被碰球2的质量，两球的直径应相等，故A 错误。

B ．将小球静止放置在轨道末端，如果小球不滚动，水面斜槽轨道末端水平，否则斜槽末端不水平，故B 正确。

C ．小球在斜槽上的释放点高度应适当，如果释放点的高度太高，小球离开轨道后的水平位移太大，小球将落在复写纸之外，不能确定小球的落地点，小球的释放高度不是越高越好，故C 错误。

D ．复写纸铺在白纸的上面，实验过程中复写纸可以随时拿起看印迹是否清晰，只要不移动地面上的白纸，可以随便移动复写纸的位置，故D 正确。

故选D 。

(4)[4]由图示刻度尺可知，其分度值为1mm ，估读到0.1mm ，则示数为：46.41cm （46.39-46.43）
. (5)[5]平直过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：
101122m v m v m v =+
小球做平抛运动的时间t 相等，两边乘以相同的平抛的运动时间t 可得：
101122m v t m v t m v t =+
即为：
m 1⋅OP =m 1⋅OM +m 2⋅ON
解得：
111223m l m l m l =+
10.小明用某种金属作为阴极的光电管观测光电效应现象，实验装置示意如图甲所示.己知普朗
克常量方=6.63×
10-34J·s.
（1）图甲中电极K 为光电管的___________（填“阴极”或“阳极”）；
（2）小明给光电管加上正向电压，在光照条件不变时（入射光的频率大于金属铷的截止频率），小明将滑片P 从最左端向右慢慢滑动过程中，电流表的读数变化情况是
______________________．
（3）实验中测得铷的遏止电压U C 与入射光频率v 之间的关系如图乙所示，逸出功W 0=___________J ，如果实验中入射光的频率v=7.00×1014Hz ，则产生的光电子的最大初动能E k =___________J （结果保留3位有效数字）．
答案：(1).阳极(2).电流增加但达到一定值后不再增加(3).3.41×10-19J (4).1.23×10-19J
解：（1）电子从金属板上射出后被电场加速，由此可知A 板为正极即为阳极．
（2）滑动变阻器的滑片向右滑动，加速度电场增强，电流增加但达到一定值后不再增加． （3）由E km =hv -W 0和eU C =E Km 得：eU C =hv -W 0，因此当遏制电压为零时，hv c =W 0，根据图象可知，铷的截止频率v C =5.15×1014Hz ，根据hv c =W 0，则可求出该金属的逸出功大小W 0=6.63×10-34×5.15×1014=3.41×10-19J ．根据E km =hv -W 0=hv -hv 0，由图可知v 0=5.15×1014Hz ，则E K =h （v -v 0）代入数据求得：E K =1.23×10-19J ．
11.如图所示为交流发电机示意图，匝数为n =100匝的矩形线圈，边长分别为10cm 和20cm ，内阻为5Ω，在磁感应强度B =0.5T 的匀强磁场中绕OO ′轴以502rad/s 的角速度匀速转动，转动开始时线圈平面与磁场方向平行，线圈通过电刷和外部20Ω的电阻R 相接。

求电键S 合上后，
(1)写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式；
(2)电压表和电流表示数；
(3)电阻R 上所消耗的电功率是多少；
(4)从计时开始，线圈转过3
π的过程中，通过外电阻R 的电荷量。

答案：(1)22(V)e t =；(2)40V 和2A ；(3)80W ；(4)350
解：(1)线圈从与中性面垂直的面开始计时，所以表达式为 cos e NBS t ωω=
代入数据得
502cos502(V)e t = (2)电动势的有效值为
502V 50V 2U =
= 则电压表示数为 V 2050V 40V 205
R U U R r =
=⨯=++ 电流表的示数为 40A 2A 20
U I R =
== (3)外电阻消耗功率为 22220W 80W P I R ==⨯=
(4)通过的电荷量表示为
n E t q I t t
t n R r R r R r ∆Φ
∆Φ∆=∆=∆=∆=+++ 则
0.50.20.1sin 33100C C 20550
q π⨯⨯⨯=⨯=+
12.利用太阳能电池这个能量转换器件将辐射能转变为电能的系统称为光伏发电系统，光伏发电系统的直流供电方式有其局限性，绝大多数光伏发电系统均采用交流供电方式．有一台内阻为1Ω的太阳能发电机，供给一个学校照明用电，如图10所示，升压变压器的匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻R ＝4Ω，全校共22个班，每班有“220V 40W”的电灯6盏．若全部电灯都正常发光，求：
(1)发电机的输出功率为多大？
(2)发电机的电动势为多大？
(3)输电效率为多少？
(4)若使灯数减半并正常发光，发电机的输出功率又为多大？
答案：(1)5424W (2)250V (3)97%(4)2676W
解：(1)发电机的输出功率应为负载消耗的功率与输电线电阻损耗的功率之和，
即P 出＝nP 灯＋I 22R
又32=644
nI I I A ==灯 所以P 出＝22×
6×40W ＋62×4W ＝5424W ； (2)E ＝U 1＋I 1·r ，r 为发电机内阻，
21=4
U U I 1＝4I 2，
U 2＝4U 3＋I 2R ＝4×220V ＋6×4V ＝904V
所以
904
461250 4
E V
V V
=+⨯⨯=；
(3)输电效率
2264000
===97
00
5424
nP
P
P P
用灯
总总
η
⨯⨯
=；
(4)电灯减少一半时，n′P灯=
226
40=2640
2
W W
⨯
⨯
I′2=
'
2
2640
3
2204
n P
A A
U
灯==
⨯
'
所以P′出＝n′P灯＋'2
2
I R＝2640W＋32×4W＝2676W．
13.如图所示，半径为0.4
R m
=内壁光滑的半圆形轨道固定在水平地面上，质量0.96
m kg
=的滑块停放在距轨道最低点A为8.0
L m
=的O点处，质量为
0.04
m kg
=的子弹以速度
250/
v m s
=从右方水平射入滑块，并留在其中.已知滑块与水平面的动摩擦因数0.4
μ=，子弹与滑块的作用时间很短；取2
10/
g m s
=，试求：
()1子弹刚留在滑块时二者的共同速度大小v；
()2滑块从O点滑到A点的时间t；
()3滑块从A点滑上轨道后通过最高点B落到水平面上C点，A与C间的水平距离是多少．答案：()11?0/m s；()21s；()45
3.
5
m
解：()1子弹击中滑块过程动量守恒，规定向左为正方向，则：()
000
m v m m v
=+
代入数据解得：10/
v m s
=
()2子弹击中滑块后与滑块一起在摩擦力的作用下向左作匀减速运动，设其加速度大小为a，
则：()()
00
m m g m m a
μ+=+
由匀变速运动的规律得：212
vt at L -= 联立并代入数据得：1t s =，(4t s =舍去) ()3滑块从O 点滑到A 点时的速度A v v at =-， 代入数据得：6/A v m s =
设滑块从A 点滑上轨道后通过最高点B 点时的速度B v ，由机械能守恒定律： ()()()2200011222
A B m m v m m g R m m v +=+⋅++
代入数据得：/B v s =
滑块离开B 点后做平抛运动，飞行时间't =而'AC B S v t =
代入数据得：AC S =。