精品解析：内蒙古科尔沁右翼前旗第二中学2023-2024学年高二下学期第一次月考物理试题

科右前旗第二中学2023-2024学年下学期高二年级第一次月考 物理试题 答题要求： 1．本卷满分100分，考试时间75分钟。 2．答第Ⅰ卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。 3．请在答卷上指定区域内作答，超出指定位置无效 第Ⅰ卷（共46分） 一、选择题（本题共10小题、共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求每小题6分、全部选对的得3分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 用220V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110V，通过负载的电流图像如图所示，则 A. 变压器输入功率约为3. 9W B. 输出电压的最大值是110V C. 变压器原、副线圈匝数比是1：2 D. 负载电流的函数表达式i=0.05sin(100πt+)A 2. 如图所示，通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd。则（　　） A. 若线圈竖直向上平动，有感应电流产生 B. 若线圈向左平动，其中感应电流方向是 C. 当线圈向右平动时，其中感应电流方向是 D. 当线圈以导线为轴转动时，其中感应电流方向是 3. 如图，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，MN中产生的感应电动势为El，若磁感应强度增为2B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2．则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比El∶E2分别为 A. c→a，2∶1 B. a→c，2∶1 C. a→c，1∶2 D. c→a，1∶2 4. 如图甲所示，纸面内固定放置一带缺口的刚性金属圆环，从圆环的缺口处引出两根导线，与电阻R两端相连构成闭合回路。圆环内有垂直于纸面变化的磁场，变化规律如图乙所示（规定磁场方向垂直纸面向外为正方向），不计金属圆环及导线的电阻，下图可能正确表示回路中的电流I（规定顺时针方向为电流的正方向）随时间t变化关系的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，相距为的两根足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为，上端接有定值电阻，其余电路电阻都不计，匀强磁场垂直于导轨平面向下，磁感应强度大小为。现将质量为的导体棒由静止释放，当棒下滑到稳定状态时，速度为，下列说法错误的是（　　） A. 导体棒达到稳定状态前做加速度减小的加速运动 B. 当导体棒速度达到时加速度大小为 C. 导体棒的端电势比端电势高 D. 导体棒达到稳定状态后，电阻产生的焦耳热等于重力所做的功 6. 一个质量为0.18kg的垒球，以25m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45m/s，设球棒与垒球的作用时间为0.01s。球棒对垒球的平均作用力是（　　） A. 1260N、方向与飞来的方向相同 B. 、负号表示力的方向与垒球飞来的方向相反 C. 126N 方向与飞来的方向相同 D. 。负号表示力的方向与垒球飞来的方向相反 7. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，R0为定值电阻，R是滑动变阻器，原线圈两端的输入电压u=200sin 100πt （V），设理想交流电压表V1、V2的示数分别是U1、U2；理想交流电流表A1、A2的示数分别是、。下列说法正确的是（　　） A. 电压表V2的示数U2=20 V B. 滑片P向b端滑动过程中，U2不变，变大 C. 滑片P向b端滑动过程中，U1变小，变大 D. 通过原、副线圈的交变电流频率之比为10∶1 8. 电阻、与交流电源按照图甲的方式连接，，。闭合开关S后，通过电阻的正弦式交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示。则（　　） A. 通过的电流有效值是0.6A B. 两端的电压有效值是6V C. 通过的电流最大值是 D. 两端的电压最大值是 9. 小球做半径为R的匀速圆周运动，动量大小为p，动能大小为，下列说法正确的是（　　） A. 小球速度大小为 B. 小球圆周运动周期为 C. 小球所受向心力大小为 D. 小球质量为 10. 图甲是一台小型发电机的结构示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势e随时间t变化的正弦规律图像如图乙所示。发电机线圈的内电阻，外接灯泡的电阻为10Ω。则（　　） A. 在时刻，穿过线圈的磁通量最大 B. 理想电压表的示数为6V C. 灯泡消耗的电功率为2.5W D. 线圈转动产生电动势的表达式 第Ⅱ卷（共54分） 二、填空题（2个小题，共18分。把答案填写在答题卡的横线上） 11. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中 （1）下列器材需要的有________． A. 干电池组 B. 滑动变阻器 C. 直流电压表 D. 多用电表 E. 学生电源 （2）在实验中，某同学保持原线圈的电压以及副线圈的匝数不变，仅增加原线圈的匝数，副线圈两端的电压将________（选填“增大”“减小”或“不变”）． （3）如图所示，当左侧线圈“0”“16”间接入9 V电压时，右侧线圈“0”“4”接线柱间输出电压可能是________． A. 3.1 V B. 2.5 V C. 1.7 V 12. 软铁环上绕有A、B、C三个线圈，线圈的绕向如图所示，三个线圈分别与另一线圈M、电源和一个电流表相连，当K1闭合、K2断开时，将一磁铁N极加速向下插入线圈M时，电流表指针向右偏转。 （1）保持K1闭合、K2断开，磁铁S极加速向下插入线圈M时，电流表指针___________（填“向左”“向右”或“不”）偏转。 （2）保持K1闭合、K2断开，磁铁N极插入线圈M后保持不动时，电流表指针___________（填“向左”“向右”或“不”）偏转。 （3）保持K1断开，在K2闭合瞬间，电流表指针___________（填“向左”“向右”或“不”）偏转。 三、计算题（共3个小题，每小题12分 共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，宽度为的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。一根质量为的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动，运动速度，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求： （1）在闭合回路中产生的感应电流的大小； （2）作用在导体棒上的拉力的大小及拉力的功率； 14. 如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd匝数N=100匝，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度。输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻为，变压器都是理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为，若用户区标有“，”的电动机恰能正常工作.发电机线圈电阻r不可忽略。求： (1)交流发电机产生电动势的最大值； (2)输电线路上损耗的电功率； (3)若升压变压器原、副线圈匝数比为，升压变压器原线圈两端的电压 15. 如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角，导轨电阻不计。磁感应强度为的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒ab的质量、电阻。两金属导轨的上端连接右端电路，灯泡电阻，定值电阻，电阻箱电阻，重力加速度为，现闭合开关，将金属棒由静止释放，下滑距离为时速度恰达到最大，试求： （1）金属棒下滑的最大速度vm； （2）金属棒由静止开始下滑2S0的过程中整个电路产生的电热Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 科右前旗第二中学2023-2024学年下学期高二年级第一次月考 物理试题 答题要求： 1．本卷满分100分，考试时间75分钟。 2．答第Ⅰ卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。 3．请在答卷上指定区域内作答，超出指定位置无效 第Ⅰ卷（共46分） 一、选择题（本题共10小题、共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求每小题6分、全部选对的得3分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 用220V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110V，通过负载的电流图像如图所示，则 A. 变压器输入功率约为3. 9W B. 输出电压的最大值是110V C. 变压器原、副线圈匝数比是1：2 D. 负载电流的函数表达式i=0.05sin(100πt+)A 【答案】A 【解析】 【详解】负载的功率，输入功率等于输出功率，A正确；输出电压的最大值，B错误；变压器原、副线圈匝数比等于电压之比，C错误；负载电流的函数表达式，D错误；故选A． 【点睛】根据图象知道负载电阻中电流的峰值和有效值，周期和角速度，根据输入功率等于输出功率，匝数之比等于电压之比分析各项 2. 如图所示，通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd。则（　　） A. 若线圈竖直向上平动，有感应电流产生 B. 若线圈向左平动，其中感应电流方向是 C. 当线圈向右平动时，其中感应电流方向是 D. 当线圈以导线为轴转动时，其中感应电流方向是 【答案】C 【解析】 【详解】A．若线圈竖直向上平动，穿过线圈的磁通量保持不变，没有感应电流产生，故A错误； B．若线圈向左平动，穿过线圈的磁通量向里增加，根据楞次定律可知，感应电流方向是，故B错误； C．当线圈向右平动时，穿过线圈的磁通量向里减少，根据楞次定律可知，感应电流方向是，故C正确； D．当线圈以导线为轴转动时，穿过线圈的磁通量保持不变，没有感应电流产生，故D错误。 故选C。 3. 如图，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，MN中产生的感应电动势为El，若磁感应强度增为2B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2．则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比El∶E2分别为 A. c→a，2∶1 B. a→c，2∶1 C. a→c，1∶2 D. c→a，1∶2 【答案】C 【解析】 【详解】试题分析：由楞次定律判断可知，MN中产生的感应电流方向为N→M，则通过电阻R的电流方向为a→c． MN产生的感应电动势公式为E=BLv，其他条件不变，E与B成正比，则得El：E2=1：2．故选C． 考点：楞次定律；感应电动势 【名师点睛】本题关键要掌握楞次定律和切割感应电动势公式E=BLv，并能正确使用，属于基础题． 4. 如图甲所示，纸面内固定放置一带缺口的刚性金属圆环，从圆环的缺口处引出两根导线，与电阻R两端相连构成闭合回路。圆环内有垂直于纸面变化的磁场，变化规律如图乙所示（规定磁场方向垂直纸面向外为正方向），不计金属圆环及导线的电阻，下图可能正确表示回路中的电流I（规定顺时针方向为电流的正方向）随时间t变化关系的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据图乙可知时间内磁感应强度的变化情况不变，则电流大小不变，根据楞次定律（增反减同）可知电流方向为逆时针方向，同理时间内磁感应强度的变化情况不变，则电流大小不变，根据楞次定律（增反减同）可知电流方向为顺时针方向。 故选B。 5. 如图所示，相距为的两根足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为，上端接有定值电阻，其余电路电阻都不计，匀强磁场垂直于导轨平面向下，磁感应强度大小为。现将质量为的导体棒由静止释放，当棒下滑到稳定状态时，速度为，下列说法错误的是（　　） A. 导体棒达到稳定状态前做加速度减小的加速运动 B. 当导体棒速度达到时加速度大小为 C. 导体棒的端电势比端电势高 D. 导体棒达到稳定状态后，电阻产生的焦耳热等于重力所做的功 【答案】C 【解析】 【详解】A．金属棒下滑过程中根据牛顿第二定律可得 又由闭合电路欧姆定律 导体棒的电动势 求得 由此可知，速度增大、加速度减小，所以导体棒达到稳定状态前做加速度减少的加速运动，A正确； B．由A分析可得，当速度为时加速度为零，即 当导体棒速度达到时，加速度 ＝ B正确； C．根据右手定则可得金属棒中的电流方向a→b，由于金属棒为电源，所以b端电势高，C错误； D．导体棒达到稳定状态后，根据能量守恒定律可得，电阻R产生的焦耳热等于重力所做的功，D正确。 故选C。 6. 一个质量为0.18kg的垒球，以25m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45m/s，设球棒与垒球的作用时间为0.01s。球棒对垒球的平均作用力是（　　） A. 1260N、方向与飞来的方向相同 B. 、负号表示力的方向与垒球飞来的方向相反 C. 126N 方向与飞来的方向相同 D. 。负号表示力的方向与垒球飞来的方向相反 【答案】B 【解析】 【详解】以初速度方向为正方向，根据动量定理可得 可得球棒对垒球的平均作用力为 负号表示力的方向与垒球飞来的方向相反。 故选B。 7. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，R0为定值电阻，R是滑动变阻器，原线圈两端的输入电压u=200sin 100πt （V），设理想交流电压表V1、V2的示数分别是U1、U2；理想交流电流表A1、A2的示数分别是、。下列说法正确的是（　　） A. 电压表V2的示数U2=20 V B. 滑片P向b端滑动过程中，U2不变，变大 C. 滑片P向b端滑动过程中，U1变小，变大 D. 通过原、副线圈的交变电流频率之比为10∶1 【答案】B 【解析】 【详解】A．由u=200sin 100πt （V）可知输入电压有效值为 由，可得 故A错误； B．滑片P向b端滑动过程中，副线圈负载电阻减小，电压由原线圈输入电压决定，不变，所以U2不变，则I2变大，故B正确； C．电压由原线圈输入电压决定， 副线圈的电阻变化不影响输入电压，所以U1不变，I1变大，故C错误； D．变压器不改变交变电流的频率，通过原、副线圈的交变电流频率相同，故D错误。 故选B。 8. 电阻、与交流电源按照图甲的方式连接，，。闭合开关S后，通过电阻的正弦式交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示。则（　　） A. 通过的电流有效值是0.6A B. 两端的电压有效值是6V C. 通过的电流最大值是 D. 两端的电压最大值是 【答案】AB 【解析】 【详解】AB．由图可知，电流的最大值，所以有效值，因为与串联，则通过的电流有效值是0.6A，两端的电压有效值， 故AB正确； CD．因串联电路电流相同，所以通过的电流最大值是，两端的电压最大值是，故CD错误； 故选AB。 9. 小球做半径为R的匀速圆周运动，动量大小为p，动能大小为，下列说法正确的是（　　） A. 小球速度大小为 B. 小球圆周运动周期为 C. 小球所受向心力大小为 D. 小球质量为 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】AD．根据动量，动能，联立解得小球的质量为 则小球的速度大小为 故A错误，D正确； B．小球做匀速圆周运动，由周期与线速度关系有 联立解得小球圆周运动周期为 故B错误； C．小球做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有 可得小球所受向心力大小为 故C正确； 故选CD。 10. 图甲是一台小型发电机的结构示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势e随时间t变化的正弦规律图像如图乙所示。发电机线圈的内电阻，外接灯泡的电阻为10Ω。则（　　） A. 在时刻，穿过线圈的磁通量最大 B. 理想电压表的示数为6V C. 灯泡消耗的电功率为2.5W D. 线圈转动产生电动势的表达式 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图乙可知，在t＝0.01 s时，电动势为零，此时线圈位于中性面，穿过线圈的磁通量最大，故A正确； B．根据图乙可知，该交流电动势的最大值为，所以交流电动势的有效值为6V，电压表测量的是灯泡两端的电压，根据电路的连接方式可知，电压表的读数为，故B错误； C．根据电功率的计算公式可知，灯泡消耗的电功率为，故C正确； D．线圈转动产生电动势的最大值为 ，周期为0.02s，则线圈转动产生电动势的表达式为，故D错误。 故选AC。 第Ⅱ卷（共54分） 二、填空题（2个小题，共18分。把答案填写在答题卡的横线上） 11. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中 （1）下列器材需要的有________． A. 干电池组 B. 滑动变阻器 C. 直流电压表 D. 多用电表 E. 学生电源 （2）在实验中，某同学保持原线圈的电压以及副线圈的匝数不变，仅增加原线圈的匝数，副线圈两端的电压将________（选填“增大”“减小”或“不变”）． （3）如图所示，当左侧线圈“0”“16”间接入9 V电压时，右侧线圈“0”“4”接线柱间输出电压可能是________． A. 3.1 V B. 2.5 V C. 1.7 V 【答案】（1）DE （2）减小 （3）C 【解析】 【小问1详解】 AE．因为变压器两端要接入交流电源，才能起到变压的作用，所以不能用干电池，要用由交流输出的学生电源，故A错误，E正确； B．本实验不需要滑动变阻器，故B错误； CD．测量交流电压不能用直流电压表，要用多用电表，故C错误，D正确。 故选DE； 【小问2详解】 因为原副线圈的电压之比满足 即 所以保持原线圈的电压以及副线圈的匝数不变，仅增加原线圈的匝数时，副线圈两端的电压将减小； 【小问3详解】 因为当左侧线圈“0”“16”间接入9 V电压时，左侧线圈匝数为16n，右侧线圈接“0”“4”接线柱时，右侧线圈匝数为4n，所以当变压器为理想变压器时满足 则 因为实际情况时，变压器有漏磁，且线圈不是理想线圈，故右侧输出电压应该小于2.25V。 故选C。 12. 软铁环上绕有A、B、C三个线圈，线圈的绕向如图所示，三个线圈分别与另一线圈M、电源和一个电流表相连，当K1闭合、K2断开时，将一磁铁N极加速向下插入线圈M时，电流表指针向右偏转。 （1）保持K1闭合、K2断开，磁铁S极加速向下插入线圈M时，电流表指针___________（填“向左”“向右”或“不”）偏转。 （2）保持K1闭合、K2断开，磁铁N极插入线圈M后保持不动时，电流表指针___________（填“向左”“向右”或“不”）偏转。 （3）保持K1断开，在K2闭合瞬间，电流表指针___________（填“向左”“向右”或“不”）偏转。 【答案】 ①. 向左 ②. 不 ③. 向右 【解析】 【详解】若保持K1闭合、K2断开，将条形磁铁的N极加速向下插入线圈M时，根据感应电流产生条件和楞次定律可知，M中产生从上往下看逆时针方向电流，由于加速插入，则产生电流增大，则A中电流从左端进，右端出，电流增大，根据安培定则可知A产生磁场轴线上方向为从左向右，则C中磁场方向从上向下，且增大，故会产生感应电流，根据楞次定律可知，线圈C中感应电流方向从下向.上，电流表指针向右偏转。 （1） [1]若保持K1闭合、K2断开，又将条形磁铁的S极加速向下插入线圈M过程中，此时与之相反，则电流表指针向左偏转； （2）[2]若保持K1闭合K2断开，将条形磁铁插入线圈M中保持不动，线圈A中无电流，B中无电流，所以C线圈中的磁场不变，故磁通量不变，故无感应电流产生； （3）[3]若保持K1断开，在K2闭合瞬间，B中电流瞬时增大，金属环中产生顺时针方向磁场则C中磁场方向从上而下，且增大，故会产生感应电流，且与（1）中电流方向相反，故向右偏转； 三、计算题（共3个小题，每小题12分 共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，宽度为的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。一根质量为的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动，运动速度，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求： （1）在闭合回路中产生的感应电流的大小； （2）作用在导体棒上的拉力的大小及拉力的功率； 【答案】（1）0.04A （2）， 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，导体棒匀速运动切割磁感线的过程中产生的感应电动势为 根据闭合电路的欧姆定律可得回路中产生的感应电流为 【小问2详解】 由题意，导体棒匀速运动，则由平衡条件可得 解得拉力大小为 拉力的功率 14. 如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd匝数N=100匝，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度。输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻为，变压器都是理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为，若用户区标有“，”的电动机恰能正常工作.发电机线圈电阻r不可忽略。求： (1)交流发电机产生电动势的最大值； (2)输电线路上损耗的电功率； (3)若升压变压器原、副线圈匝数比为，升压变压器原线圈两端的电压 【答案】(1)；(2)160W；(3)280V。 【解析】 【详解】(1)由Em＝NBSω，得 Em＝V； (2)设降压变压器原、副线圈的电流分别为I3、I4，电动机恰能正常工作，有 I4＝＝40A 由 得 I3＝4A 所以输电线路上损耗的电功率 ； (3)由＝得 U3＝2200V 升压变压器副线圈两端电压 U2＝U3+I3R＝2240V 又 ＝ 可得 U1＝280V。 15. 如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角，导轨电阻不计。磁感应强度为的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒ab的质量、电阻。两金属导轨的上端连接右端电路，灯泡电阻，定值电阻，电阻箱电阻，重力加速度为，现闭合开关，将金属棒由静止释放，下滑距离为时速度恰达到最大，试求： （1）金属棒下滑的最大速度vm； （2）金属棒由静止开始下滑2S0的过程中整个电路产生的电热Q。 【答案】（1）30m/s （2）50J 【解析】 【小问1详解】 由题意知，金属棒匀速下滑时速度最大，达到最大速度时有 此时ab棒产生的感应电动势为 此时通过ab的感应电流为 回路的总电阻为 解得 【小问2详解】 金属棒由静止开始下滑2S0的过程中，由能量守恒定律有 解得整个电路产生的电热 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $