河南高二高中物理月考试卷带答案解析

河南高二高中物理月考试卷
班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________
一、选择题
为用某种材料制成的传感器,这种材料的电阻率随温度的升高而增大.值1.如图是一火警报警电路的示意图.其中R
3
所在处出现火情时,显示器的电流I、报警器班室的显示器为电路中的电流表,电源两极之间接一报警器.当传感器R
3
两端的电压U的变化情况是（）
A．I变大,U变小B．I变小,U变大
C．I变小,U变小D．I变大,U变大
2.在光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图所示的PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大．一个半径为a、质量为m、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向，以速度v从如图位置运动，当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时，圆环的速度为v，则下列说法正确的是（）
A．此时圆环中的电功率为
B．此时圆环的加速度为
C．此过程中通过圆环截面的电量为
D．此过程中回路产生的电能为0.75mv2
3.自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献．下列说法不正确的是()
A．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系
B．欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系
C．法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系
D．焦耳发现了电流的热效应，定量给出了电能和热能之间的转换关系
4.如图，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒水平抛出，在整个过程中不计空气阻力，则金属棒在空中飞行过程中产生的感应电动势大小（）
A．逐渐增大B．逐渐减小C．保持不变D．无法判断。

5.如图所示，一倾角为α高为h 的光滑斜面，固定在水平面上，一质量为m 的小物块从斜面的顶端由静止开始滑下，滑到底端时速度的大小为v t ，所用时间为t ，则物块滑至斜面的底端时，重力的瞬时功率及重力的冲量分别为（ ）
A ．
、0
B ．mgv t 、mgtsinα
C ．mgv t cosα、mgt
D ．mgv t sinα、mgt
6.如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，虚线间的距离为L ．金属圆环的直径也是L ．自圆环从左边界进入磁场开始计时，以垂直于磁场边界的恒定速度v 穿过磁场区域。

规定逆时针方向为感应电流i 的正方向，则圆环中感应电流i 随其移动距离x 的i ～x 图象最接近（ ）
7.2009年11月的低温雨雪冰冻天气给我国北方部分地区造成严重灾害，其中高压输电线路因结冰而损毁严重．为消除高压输电线上的冰，事后有人设想利用电流的热效应除冰的融冰思路．若在正常供电时，高压线上输电电压为U ，输电电流为I ，热耗功率为ΔP ；除冰时，在输电功率、用户的输入电压和输电线电阻不变的情况下，通过自动调节变压器的变压比，使输电线上的热耗功率变为16ΔP ，则除冰时( ) A ．输电电流为4I B ．输电电流为16I C ．输电电压为4U D ．输电电压为U/16
8.如图所示，电源的电动势为E ，内阻r 忽略不计．A 、B 是两个相同的小灯泡，L 是一个自感系数相当大的线
圈．以下说法正确的是
A ．开关S 闭合后，A 灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定
B ．开关S 闭合后，B 灯逐渐变亮，最后亮度稳定
C ．开关S 由闭合到断开的瞬间，A 灯立即熄灭
D ．开关S 由闭合到断开的瞬间，电流自左向右通过A 灯
9.如图所示，理想变压器原线圈的匝数n 1＝1100匝，副线圈的匝数n 2＝110匝，R 0、R 1、R 2均为定值电阻，且R 0＝R 1＝R 2，电流表、电压表均为理想电表．原线圈接u ＝220sin(314t) V 的交流电源．起初开关S 处于断开状
态．下列说法中正确的是( )
A ．电压表示数为22 V
B ．当开关S 闭合后，电压表示数变小
C ．当开关S 闭合后，电流表示数变大
D ．当开关S 闭合后，变压器的输出功率增大
二、计算题
两物块A 、B 用轻弹簧相连，质量均为2kg ，初始时弹簧处于原长，A 、B 两物块都以v=6m/s 的速度在光滑的水平地面上运动，质量4kg 的物块C 静止在前方，如图所示．B 与C 碰撞后二者会粘在一起运动．求在以后的运动中：
（1）当弹簧的弹性势能最大时，物块A的速度为多大？
（2）系统中弹性势能的最大值是多少？
三、不定项选择题
1.如果物体在任何相等的时间内受到的冲量都相同，那么这个物体的运动（）
A．可能是匀变速运动
B．可能是匀速圆周运动
C．可能是匀变速曲线运动
D．可能是匀变速直线运动
2.图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是( )
A．图甲表示交流电，图乙表示直流电
B．两种电压的有效值都是311V
C．图甲所示电压的瞬时值表达式为u＝311sin100πt（V）
D．图甲所示电压加在100电阻上，发热功率为484W
3.如图，在水平桌面上放置两条相距l的平行光滑导轨ab与cd，阻值为R的电阻与导轨的a、c端相连。

质量为m、边长为l、电阻不计的正方形线框垂直于导轨并可在导轨上滑动。

整个装置放于匀强磁场中，磁场的方向竖直向上，磁感应强度的大小为B。

滑杆的中点系一不可伸长的轻绳，绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后，与一个质量也为m的物块相连，绳处于拉直状态。

现若从静止开始释放物块，用h表示物块下落的高度（物块不会触地），g 表示重力加速度，其他电阻不计，则（）
A. 因通过正方形线框的磁通量始终不变，故电阻R中没有感应电流
B. 物体下落的加速度为0.5g
C. 若h足够大，物体下落的最大速度为mgR/B2L2
D. 通过电阻R的电量为BLh/R
四、简答题
如图所示，ab=25cm、ad=20cm，匝数为50匝的矩形线圈．线圈电阻r=1Ω、外电路电阻R=9Ω，磁感应强度
B=0.4T．线圈绕垂直于磁感线的OO′轴以角速度50rad/s匀速转动．求：（1）从此位置开始计时，它的感应电动势的瞬时值表达式；（2）1min内R上消耗的电能；（3）外力对线圈做功的功率；（4）线圈由如图位置转过30°的过程中，通过R的电量为多少？
河南高二高中物理月考试卷答案及解析
一、选择题
1.如图是一火警报警电路的示意图.其中R
3
为用某种材料制成的传感器,这种材料的电阻率随温度的升高而增大.值
班室的显示器为电路中的电流表,电源两极之间接一报警器.当传感器R
3
所在处出现火情时,显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（）
A．I变大,U变小B．I变小,U变大
C．I变小,U变小D．I变大,U变大
【答案】D
【解析】当传感器R
3所在处出现火情时，R
3
的电阻增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律得知，干路
电流I减小，路端电压变大，即报警器两端的电压U变大．传感器R
3与电阻R
2
并联部分的电压U
并
=E-I（r+R
1
），
I减小，U
并
变大，电流表的读数变大．故选D.
【考点】电路的动态分析.
2.在光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图所示的PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大．一个半径为a、质量为m、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向，以速度v从如图位置运动，当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时，圆环的速度为v，则下列说法正确的是（）
A．此时圆环中的电功率为
B．此时圆环的加速度为
C．此过程中通过圆环截面的电量为
D．此过程中回路产生的电能为0.75mv2
【答案】AC
【解析】由导体切割磁感线公式可求得感应电动势，由功率公式可求得电功率；由闭合电路欧姆定律可求得电路中的电流，则可求得安培力，由牛顿第二定律求得加速度；
由法拉第电磁感应定律可求得通过截面的电量；
解：A、当直径与边界线重合时，圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时，圆环左右两半环均产生感应电动势，故线圈中的感应电动势E=2B×2a×=2Bav；
圆环中的电功率P==，故A正确；
B、此时圆环受力F=2BI×2a=2B•2×2a=，由牛顿第二定律可得，加速度a==，故B错误；
C、电路中的平均电动势=，则电路中通过的电量Q=△t=△t==，故C正确；
D、此过程中产生的电能等于电路中的热量，也等于外力所做的功，则一定也等于动能的改变量，故E=mv2﹣
m=mv2=0.375mv2．故D错误；
故选：AC．
【点评】本题考查电磁感应规律、闭合电路运算、感应电动势瞬时值与平均值应用等．关键为：搞清楚磁通量的变化、平动切割的有效长度、瞬时值与平均值．
3.自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献．下列说法不正确的是()
A．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系
B．欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系
C．法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系
D．焦耳发现了电流的热效应，定量给出了电能和热能之间的转换关系
【答案】AD
【解析】本题考查物理学史，根据电磁学发展中科学家的贡献可找出正确答案．
解：A、奥斯特最先发现了电流的磁效应，揭开了人类研究电磁相互作用的序幕，故A正确；
B、欧姆定律说明了电流与电压的关系，故B错误；
C、法拉第经十年的努力发现了电磁感应现象，故C错误；
D、焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系，故D正确；
故选：AD．
【点评】电流具有磁效应、热效应、化学效应等，本题考查其发现历程，要求我们熟记相关的物理学史．
4.如图，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒水平抛出，在整个过程中不计空气阻力，则金属棒在空中飞行过程中产生的感应电动势大小（）
A．逐渐增大B．逐渐减小C．保持不变D．无法判断。

【答案】C
【解析】金属棒水平切割磁感线，竖直速度不切割，所以，所以选C。

5.如图所示，一倾角为α高为h的光滑斜面，固定在水平面上，一质量为m的小物块从斜面的顶端由静止开始滑下，滑到底端时速度的大小为v
，所用时间为t，则物块滑至斜面的底端时，重力的瞬时功率及重力的冲量分别为
t
（）
A．、0B．mgv t、mgtsinα
C．mgv t cosα、mgt D．mgv t sinα、mgt
【答案】D
sinα，重力的冲量为I=mgt，【解析】根据瞬间功率的公式可得物块滑至斜面的底端时重力的瞬时功率为p=mgv
t
所以D正确；A、B、C错误．
【考点】本题考查瞬时功率、冲量．
6.如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，虚线间的距离为L．金属圆环的直径也是L．自圆环从左边界进入磁场开始计时，以垂直于磁场边界的恒定速度v穿过磁场区域。

规定逆时针方向为感应电流i的正方向，则圆环中感应电流i随其移动距离x的i～x图象最接近（）
【答案】A
【解析】根据楞次定律，在进磁场的过程中，感应电流的方向为逆时针方向；在出磁场的过程中，感应电流的方向为顺时针方向．在进磁场的过程中，切割的有效长度先增加 后减小，出磁场的过程中，切割的有效长度先增加后减小．所以感应电流的大小在进磁场的过程中先增大后减小，出磁场的过程中也是先增大后减小．故A 正 确，B 、C 、D 错误 故选A ．
【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；右手定则．
点评：解决本题的关键掌握楞次定律判定感应电流的方向，以及掌握切割产生的感应电动势．知道L 为有效长度．
7.2009年11月的低温雨雪冰冻天气给我国北方部分地区造成严重灾害，其中高压输电线路因结冰而损毁严重．为消除高压输电线上的冰，事后有人设想利用电流的热效应除冰的融冰思路．若在正常供电时，高压线上输电电压为U ，输电电流为I ，热耗功率为ΔP ；除冰时，在输电功率、用户的输入电压和输电线电阻不变的情况下，通过自动调节变压器的变压比，使输电线上的热耗功率变为16ΔP ，则除冰时( ) A ．输电电流为4I B ．输电电流为16I C ．输电电压为4U D ．输电电压为U/16
【答案】A
【解析】高压线上的热耗功率P=I 2R 线① 若热耗功率变为16P ，则16P=I′2R 线② 由①②得I′=4I ，所以A 正确，B 错误． 输送功率不变，由P=UI=U′I′得U′=
U ，所以CD 错误．故选A.
8.如图所示，电源的电动势为E ，内阻r 忽略不计．A 、B 是两个相同的小灯泡，L 是一个自感系数相当大的线
圈．以下说法正确的是
A ．开关S 闭合后，A 灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定
B ．开关S 闭合后，B 灯逐渐变亮，最后亮度稳定
C ．开关S 由闭合到断开的瞬间，A 灯立即熄灭
D ．开关S 由闭合到断开的瞬间，电流自左向右通过A 灯 【答案】B
【解析】开关S 闭合后，A 灯立刻亮，由于电源内阻不计，故路端电压等于电动势，所以A 灯的电压不变，故亮度不变，所以A 错误；由于线圈产生自感电动势阻碍电流的增大，故开关S 闭合后，B 灯逐渐变亮，最后亮度稳定，所以B 正确；开关S 由闭合到断开的瞬间，线圈产生电动势阻碍电流的减小，故A 灯不会立即熄灭，故C 错误；线圈的电流与原来的方向相同，故电流自右向左通过A 灯，所以D 错误。

【考点】本题考查自感现象
9.如图所示，理想变压器原线圈的匝数n 1＝1100匝，副线圈的匝数n 2＝110匝，R 0、R 1、R 2均为定值电阻，且R 0＝R 1＝R 2，电流表、电压表均为理想电表．原线圈接u ＝220sin(314t) V 的交流电源．起初开关S 处于断开状
态．下列说法中正确的是( )
A ．电压表示数为22 V
B ．当开关S 闭合后，电压表示数变小
C ．当开关S 闭合后，电流表示数变大
D ．当开关S 闭合后，变压器的输出功率增大
【答案】BCD
【解析】线圈接u ＝220
sin(314t) V 的交流电源，知原线圈电压的有效值U 1=220V ，根据
可求副线圈
的电压U 2=22V ，如图电压表的读数小于22V ，所以A 错误；当开关S 闭合后，增加并联之路，所以电路减小，根据串联电路的分压规律知，电压表示数减小，所以B 正确；负载电阻减小，电压不变，所以副线圈电流I 2增大，故原线圈电流I 1增大，即电流表示数增大，所以C 正确；输出功率，负载的总电阻R 减小，故输出功率
最大，输入功率等于输出功率，也增大，所以D 正确。

【考点】本题考查交流电、变压器
二、计算题
两物块A 、B 用轻弹簧相连，质量均为2kg ，初始时弹簧处于原长，A 、B 两物块都以v=6m/s 的速度在光滑的水平地面上运动，质量4kg 的物块C 静止在前方，如图所示．B 与C 碰撞后二者会粘在一起运动．求在以后的运动中：
（1）当弹簧的弹性势能最大时，物块A 的速度为多大？ （2）系统中弹性势能的最大值是多少？
【答案】（1）当弹簧的弹性势能最大时，物块A 的速度为3m/s （2）系统中弹性势能的最大值是12J
【解析】解：（1）当A 、B 、C 三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大，设共同速度为．由A 、B 、C 三者组
成的系统动量守恒得：
解得：
（2）B 、C 碰撞时B 、C 组成的系统动量守恒，设碰后瞬间B 、C 两者速度为，则
m B v=（m B +m C ）
=
="2" m/s
设物ABC 速度相同时弹簧的弹性势能最大为E p ， 根据能量守恒有： E p =（m B +m C ）
+m A v 2﹣（m A +m B +m C ）
=×（2+4）×22+×2×62﹣×（2+2+4）×32="12" J
答：（1）当弹簧的弹性势能最大时，物块A 的速度为3m/s （2）系统中弹性势能的最大值是12J
【点评】该题考察了应用动量守恒定律和机械能守恒动量解决问题，但是要注意动量守恒时，机械能不一定守恒．该题的关键就是BC 相互碰撞时动量守恒，但机械能不守恒，在BC 粘在一起后再与A 相互作用的过程中，不但动量守恒，机械能也守恒．
三、不定项选择题
1.如果物体在任何相等的时间内受到的冲量都相同，那么这个物体的运动（ ） A ．可能是匀变速运动 B ．可能是匀速圆周运动 C ．可能是匀变速曲线运动 D ．可能是匀变速直线运动
【答案】ACD
【解析】如果物体在任何相等的时间内受到的冲量都相同，由I=Ft 可知，物体受到的力是恒力．匀变速直线运动受到恒力作用，故任何相等的时间内，物体受到的冲量相等，故动量变化相等，故ACD 正确；物体做匀速圆周运动，所受合外力方向不断变化，合力为变力，在任何相等时间内，合外力的冲量不相等，物体动量的变化不相等，故B 错误；故选ACD ．
点睛：该题考查物体的冲量与受力、运动之间的关系，要注意明确受力与运动的关系，不要认为曲线运动中动量的变化不相等．
2.图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是( )
A．图甲表示交流电，图乙表示直流电
B．两种电压的有效值都是311V
C．图甲所示电压的瞬时值表达式为u＝311sin100πt（V）
D．图甲所示电压加在100电阻上，发热功率为484W
【答案】CD
【解析】由于两图中表示的电流方向都随时间变化，因此都为交流电，故A错误；由于对应相同时刻，图甲电压
比图乙电压大，根据有效值的定义可知，图1有效值要比图2有效值大，图甲是正弦式交流电，所以有效值，乙小于220V，故B错误；图甲所示电压的 ,瞬时值表达式为u＝
311sin100πt（V），选项C正确；图甲交流电的有效值为220V, 图甲所示电压加在100电阻上，发热功率为
484W，故D正确．故选CD.
3.如图，在水平桌面上放置两条相距l的平行光滑导轨ab与cd，阻值为R的电阻与导轨的a、c端相连。

质量为m、边长为l、电阻不计的正方形线框垂直于导轨并可在导轨上滑动。

整个装置放于匀强磁场中，磁场的方向竖直
向上，磁感应强度的大小为B。

滑杆的中点系一不可伸长的轻绳，绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后，与一个质量也为m的物块相连，绳处于拉直状态。

现若从静止开始释放物块，用h表示物块下落的高度（物块不会触地），g
表示重力加速度，其他电阻不计，则（）
A. 因通过正方形线框的磁通量始终不变，故电阻R中没有感应电流
B. 物体下落的加速度为0.5g
C. 若h足够大，物体下落的最大速度为mgR/B2L2
D. 通过电阻R的电量为BLh/R
【答案】CD
【解析】因穿过线圈左边的闭合回路的磁通量变化，故有感应电流产生，故电阻R中有感应电流，选项A错误；
设导体棒所受的安培力大小为F，根据牛顿第二定律得：物块的加速度，当F=0，即刚释放导体棒时，a最大，最大值为g．故B错误．物块和滑杆先做加速运动，后做匀速运动，此时速度最大，则有mg=F，而
F=BIl，，解得物体下落的最大速度为．故C正确．通过电阻R的电量：
．故D正确．故选CD．
点睛：本题分析物体的运动情况是解题的基础，关键掌握要会推导安培力，知道感应电荷量表达式，注意
式中R是回路的总电阻．
四、简答题
如图所示，ab=25cm、ad=20cm，匝数为50匝的矩形线圈．线圈电阻r=1Ω、外电路电阻R=9Ω，磁感应强度
B=0.4T．线圈绕垂直于磁感线的OO′轴以角速度50rad/s匀速转动．求：（1）从此位置开始计时，它的感应电动
势的瞬时值表达式；（2）1min内R上消耗的电能；（3）外力对线圈做功的功率；（4）线圈由如图位置转过30°
的过程中，通过R的电量为多少？
【答案】（1）（2）（3）（4）
=nBSω
【解析】（1）感应电动势的最大值为：E
m
所以感应电动势的瞬时值表达式为e=nBωScosωt=50cos50t（V）（2）电动势有效值为电流
1min内R上消耗的电能为W=I2Rt=6750J
（3）P=I2（R+r）=125W
（4）线圈由如图位置转过30°的过程中，△φ=BSsin30°=0.01Wb 通过R的电量为。