河北省枣强中学2018-2019学年高二上学期第四次（12月）月考物理试卷

河北省枣强中学20182019学年高二上学期第四次（12月）月考物理试题一、选择题（本题共15道小题，每小题4分，110题为单选，1115题为多选。共60分）1.电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器．如图甲为电吉他的拾音器的原理图，在金属弦的下方放置有一个连接到放大器的螺线管．一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生感应电流，经一系列转化后可将电信号转为声音信号。若由于金属弦的振动，螺线管内的磁通量随时间的变化如图乙所示，则对应感应电流的变化为（）A. B.C. D.【答案】B【解析】试题分析：设在0−t02时间内产生的感应电流为正，则根据楞次定律得知：在t0考点：2.如图所示交流电的电流有效值为()A.2A B.3A C.25A D.【答案】C【解析】由有效值的定义可得：I12Rt1+I22Rt2=I2RT，

代入数据得：62×R×1+22×R×1=I2R×2，

解得：I=25A，3.如图所示区域内存在匀强磁场，磁场的边界由x轴和y＝2sinπ2x曲线围成(x≤2m)，现把一边长为2m的正方形单匝线框以水平速度v＝10m/s水平匀速地拉过该磁场区，磁场区的磁感应强度为，线框电阻RA.水平拉力F的最大值为8NB.拉力F的最大功率为12.8WC.拉力F要做25.6J的功才能让线框通过此磁场区D.拉力F要做12.8J的功才能让线框通过此磁场区【答案】C【解析】A、B、线框切割磁感线产生的感应电动势为：E=当y最大时，E最大，最大值为：E感应电流最大值为：Im=Em安培力最大值：F则拉力最大值：F拉力的最大功率为：P=F拉C、D、整个过程拉力做功为：W，C正确，D错误。故选C。4.现用电压为380V的正弦式交流电给额定电压为220V的电灯供电，以下电路中不可能使电灯正常发光的有（）A. B. C. D.【答案】ABC【解析】A、电源电压为380V，由于灯泡与滑动变阻器的部分电阻并联再跟部分电阻串联，则灯泡的电压可能为220V，则灯泡可能正常发光。故A正确。B、同理，灯泡与滑动变阻器的部分电阻并联再跟部分电阻串联，则灯泡的电压可能为220V，则灯泡可能正常发光。故B正确。C、因为原线圈的匝数大于副线圈的匝数，则输出电压小于输入电压，可能小于220V，灯泡可能正常发光。故C正确。D、原线圈的匝数小于副线圈的匝数，则输出电压大于输入电压，则灯泡的电压大于380V，则灯泡被烧坏。故D错误。故选ABC。5.如图所示，三只完全相同的灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L、电容C串联，再将三者并联，接在220V，50Hz的交变电源两端，三只灯泡亮度相同．如果将电源改为220V，60Hz的交变电源，则（）A.三只灯泡亮度不变 B.三只灯泡都将变亮C.a亮度不变，b变亮，c变暗 D.a亮度不变，b变暗，c变亮【答案】D【解析】根据电感的特性：通低频、阻高频，当电源的频率变高时，电感对电流的感抗增大，b灯变暗；根据电容器的特性：通高频、阻低频，当电源的频率变高时，电容器对电流的容抗减小，c灯变亮。而电阻的亮度与频率无关，a灯亮度不变。故选D。点睛：本题要抓住电感和电容的特性分析：电感：通直流、阻交流，通低频、阻高频，可根据法拉第电磁感应定律来理解．电容器的特性：通交流、隔直流，通高频、阻低频，根据电容器充放电的特性理解．6.把图甲所示的正弦式交变电流接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，Rt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.Rt处温度升高时，电流表的示数变大，变压器输入功率变大B.Rt处温度升高时，电压表V1、V2示数的比值不变C.在t=1×10﹣2s时，穿过该矩形线圈的磁通量为零D.变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=36sin50πt（V）【答案】A【解析】【详解】副线圈电压不变，若Rt电阻原来大于R，则温度升高时，电压表V2示数与电流表A2示数的乘积增大，若Rt电阻原来小于R，则电压表V2示数与电流表A2示数的乘积变小，当Rt处温度升高时，电阻减小，则副线圈总功率增大，所以原线圈功率增大，即电压表V1示数与电流表A1示数的乘积一定变大，故A正确；Rt处温度升高时，电阻减小，电压表V2测量Rt的电压，则电压表V2示数减小，V1示数不变，则电压表V1示数与V2示数的比值变大，故B错误；在图甲的时刻，e=0，则磁通量最大，此时矩形线圈平面与磁场方向垂直，故C错误；根据图甲可知，Em=362，则ω＝2πT=2π0.02=100πrad/s，变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=36【点睛】本题考查交变电流的产生及变压器原理，要注意掌握交变电流中最大值、有效值、瞬时值的表达及相应的关系，知道变压器不改变功率，难度适中。7.如图所示，E为电池，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同的灯泡，S是控制电路的开关。对于这个电路，下列说法不正确的是A.刚闭合S的瞬间，通过D1、D2的电流大小相等B.刚闭合S的瞬间，通过D1、D2的电流大小不等C.闭合S待电路达到稳定后，D1熄灭，D2比S刚闭合时亮D.闭合S待电路达到稳定后，再将S断开瞬间，D1不立即熄灭，D2立即熄灭【答案】B【解析】刚闭合时自感线圈阻碍电流增大所以两灯串联则电流相等A对B错。闭合S待电路达到稳定后，L电阻为零，D1被短路所以D1熄灭，电路中电流增大则D2比S刚闭合时亮C对。闭合S待电路达到稳定后，再将S断开瞬间，自感线圈阻碍电流减小并跟D1构成闭合回路所以D1不立即熄灭，D2立即熄灭D对。8.如图所示，L1和L2是不计电阻的输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器。若已知甲的变压比为500:1，乙的电流比为200:A.1.1×108W B.1.1【答案】A【解析】试题分析：已知变压比为500：1，电压表示数为220V，故传输电压为：U=220V×500=1.1×105V；已知变流比为200：1，电流表示数为5A，故传输电流为：I=5×200=1000A；故电功率为：P=UI=1.1×105V×1000A=1.1×108W．故选A．考点：电功率【名师点睛】本题实质是电压互感器与电流互感器的简单运用，电压互感器与电流互感器是利用变压器原理将电压、电流减小到可测范围进行测量的仪器。9.传感器是一种采集信息的重要器件，图6－4是由电容器作为传感器来测定压力变化的电路，当待测压力作用于膜片电极上时，下列说法中正确的是()①若F向下压膜片电极，电路中有从a到b的电流；②若F向下压膜片电极，电路中有从b到a的电流；③若F向下压膜片电极，电路中不会有电流产生；④若电流表有示数，说明压力F发生变化；⑤若电流表有示数，说明压力F不会发生变化．A.②④ B.①④C.③⑤ D.①⑤【答案】A【解析】F向上压膜片电极，使得电容器两板间的距离减少，电容器的电容增加，又因电容器两极板间的电压不变，所以电容器的电荷量增加，电容器继续充电，A对；10.一理想变压器电路如图所示，两组副线圈中所接的三个电阻都为R，原线圈接通交变电源后，三个线圈的电流有效值相等，则图中三个线圈的匝数之比n1：n2：nA.9：1：4 B.6：1：2 C.3：1：2 D.【答案】C【解析】【详解】两个副线圈的输出功率为：P2根据输入功率等于输出功率有：U1解得：U1两个副线圈的电压分别为：U2=I根据电压与匝数成正比，有：n1：n2：n3=U1：【点睛】本题考查了变压器的特点，需要注意的是本题有两个副线圈，电压之比仍满足线圈匝数之比所以电流与匝数不再成反比，输入功率等于输出功率．11.如图所示电路中，电源电压u＝311sin100πt(V)，A、B间接有“220V，440W”的电暖宝、“220V,220W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝。下列说法正确的是()A.交流电压表的示数为311VB.电路要正常工作，保险丝的额定电流不能小于3AC.电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍D.1min抽油烟机消耗的电能为1.32×104J【答案】BD【解析】A、电压表在交流电路中对应交流有效值，由于电源电压u=311sin100πtB、因保险丝融化电流指有效值，电暖宝的电流I1=P1U=2C、电暖宝是纯电阻电路，其电功率等于发热功率440W，抽油烟机发热功率等于电功率减机械功率，即P热=P−P机<D、工作1min抽油烟机消耗的电能为W=Pt=故选BD。12.如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数之比为10：1，原线圈两端接入一正弦交流电源；副线圈电路中的电容器C和电阻R为负载，交流电压表和交流电流表均为理想电表，则下列说法正确的是（）A.若电压表的示数为6V，则输入电压的峰值为60VB.电流表A的示数为流经电阻R的电流C.若输入电压U=100V，则电容器C的耐压值至少为102VD.若输入电压的峰值保持不变，将其频率变大，则变压器的输入功率也将增大【答案】CD【解析】A．电压表示数为有效值，则输出电压为峰值62V，则输入电压为峰值602B．由于电容器通交流，故电流表A的示数为流经电阻R的电流与通过电容器的电流之和。故B错误；C．输入电压为100V时，输出电压峰值为102V，电容器耐压值对应峰值，为102D．当电流频率增大时，通过电容器的电流变大，则输入端的电流也增大，输入功率增大，故D正确。故选：CD13.如图所示，一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下，进入匀强磁场中，然后再从磁场中穿出．已知匀强磁场区域的宽度L大于线框的高度h，那么下列说法中正确的是（）A.线框只在进入和穿出磁场的过程中，才有感应电流产生B.线框从进入到穿出磁场的整个过程中，都有感应电流产生C.线框在进入和穿出磁场的过程中，都是机械能转变成电能D.整个线框都在磁场中运动时，有机械能转变成内能【答案】AC【解析】【详解】线框在进入和穿出磁场的过程中其磁通量发生变化，有感应电流产生，但线框完全在磁场中运动的过程中，磁通量并没有发生变化，没有感应电流产生，故A项正确，B项错误；线框在进入和穿出磁场的过程中，线框受到安培力作用，安培力做功将机械能转化成电能，故C项正确；整个线框在磁场中运动时，线框不受安培力作用，只有重力做功，机械能守恒，故D项错误。14.如图所示，足够长的平行光滑导轨固定在水平面上，导轨间距为L=1m，其右端连接有定值电阻R=2Ω，整个装置处于垂直导轨平面磁感应强度B=1T的匀强磁场中．一质量m=2kg的金属棒在恒定的水平拉力F=10N的作用下，在导轨上由静止开始向左运动，运动中金属棒始终与导轨垂直．导轨及金属棒的电阻不计，下列说法正确的是（）A.产生的感应电流方向在金属棒中由a指向bB.金属棒向左做先加速后减速运动直到静止C.金属棒的最大加速度为10m/s2D.水平拉力的最大功率为200W【答案】AD【解析】【详解】金属棒向左运动切割磁感线，根据右手定则判断得知产生的感应电流方向由a→b，故A正确；根据左手定则可知金属棒所受的安培力方向向右，且安培力的大小先小于拉力，棒做加速运动，根据F安=BIL、I=ER、E=BLv可得F安=B2L2vR，由于金属棒加速，故安培力增大，当安培力等于拉力时合外力为零，金属棒做匀速直线运动，速度达到最大，故B错误；根据牛顿第二定律得：F−F安15.如图所示，线圈匝数为n，横截面积为S，线圈电阻为r，处于一个均匀增强的磁场中，磁感应强度随时间的变化率为k，磁场方向水平向右且与线圈平面垂直，电容器的电容为C，两个电阻的阻值分别为r和2r．由此可知，下列说法正确的是（）A.电容器所带电荷量为nB.电容器所带电荷量为3C.电容器下极板带正电D.电容器上极板带正电【答案】AD【解析】【详解】闭合线圈与阻值为r的电阻形成闭合回路，线圈相当与电源，电容器两极板间的电压等于路端电压，线圈产生的感应电动势为E=n△ϕ△t=n△B△tS=nkS，路端电压二、填空题（本题共2道小题，14分)16.矩形线圈abcd，长ab=20cm，宽bc=10cm，匝数n=200，线圈回路总电阻R=5Ω．整个线圈平面内均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过，若匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示，则：（1）穿过线圈的磁通量的变化率为________Wb/s；（2）线圈回路中产生的感应电流为________A；（3）当时，线圈的ab边所受的安培力为________N；（4）在1min内线圈回路产生的焦耳热为________J．【答案】（1）0.01Wb/s、（2）0.4A、（3）3.2N、（4）48J【解析】试题分析:（1）穿过线圈的磁通量的变化率为；（2）线圈回路中产生的感应电流为：;（3）当t＝0.3s时，磁感应强度为0.2T，故线圈的ab边所受的安培力为：（4）在1min内线圈回路产生的焦耳热为：考点:法拉第电磁感应定律。【名师点睛】法拉第电磁感应定律（1）内容：感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。（2）公式：E＝n，其中n为线圈匝数。（3）感应电流与感应电动势的关系：遵守闭合电路的欧姆定律，即I＝。17.如图所示，图甲为热敏电阻的Rt图像，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱控制电路，继电器线圈的电阻为150Ω,。当线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合。为继电器供电的电池的电动势E=6V,内阻不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源，R为热敏电阻。(1)应该把恒温箱的加热器接在___________端（填“AB”或“CD”）。(2)如果要使恒温箱内的温度保持1500C,可变电阻R´的值应调节为______Ω，此时热敏电阻的阻值为____________【答案】(1).AB(2).120(3).30【解析】【详解】（1）当温度较低的时候，热敏电阻的电阻较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与AB部分连接，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以应该把恒温箱内的加热器接在A、B

端；（2）要使恒温箱内的温度保持150℃，即当温度达到150℃时，加热电路就要断开，此时的继电器的衔铁要被吸合，即控制电路的电流要到达20mA，由图像可知热敏电阻的阻值为30Ω；根据闭合电路欧姆定律可得，I=E三、计算题（本题共3道小题,第18题10分,第19题12分,第20题14分）18.图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动，线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与(1(2(3(4)线圈从图示位置转动90∘(5【答案】(1)交流发电机产生的电动势的最大值为200(2)感应电流随时间变化的函数表达式为(3)交流电压表的示数为127(4)线圈从图示位置转动90∘过程中通过电阻R(5)1【解析】【详解】(1)交流发电机产生电动势的最大值因为磁通量的最大值Φmω=则电动势的最大值Em(2)开始时磁通量最小，则电动势最大；故表达式(3)电动势的有效值：电压表示数为：U=(4)根据q=(5)19.发电机输出功率为100kW，输出电压是250V，用户需要的电压是220V．输电线电阻为10Ω，若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：（1）在输电线路中设置的升，降压变压器原副线圈的匝数比．（2）用户得到的电功率是多少？【答案】（1）1:20240:11（2）96KW【解析】试题分析：由输电线损耗功率求出输电电流I2，再由发电机输出功率与输出电压求得升压变压器的原线圈的电流I1，由是I1，I2得升压变压器的匝数比；求出升压变压器的匝数比后可求出降压变压器的原线圈的电压，再与用户电压结合求出降压变压器的原副线圈的匝数比；用户得到的电功率，等于降压变压器的输出功率，根据功率分配关系求解。（1）输电线因发热损耗的功率为：△P=P×4%=100×4%kW=4kW由△P=I2R，得输电电流（即升压变压器副线圈中的电流）为：I2=20A升压变压器原线圈中的输入电流为：I所以升压变压器中原副线圈的匝数比为：n升压变压器副线圈两端的电压为：U输