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- 2021-05-24 发布
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石家庄市普通高中2019-2020学年高二10月月考物理
物理(非高考)试卷
一、选择题
1.如图所示,原来不带电的金属导体MN,在其两端下面都悬挂着金属验电箔;若使带负电的金属球A靠近导体的M端,可能看到的现象是
A. 只有M端验电箔张开,且M端带正电
B. 只有N端验电箔张开,且N端带正电
C. 两端的验电箔都张开,且左端带负电,右端带正电
D. 两端的验电箔都张开,且两端都带正电或负电
【答案】C
【解析】
【详解】由于电荷间的相互作用,所以M端带正电,N端带负电,MN两端的金箔都会张开,是感应起电现象。故C项正确,ABD三项错误。
2.已知点电荷A的电荷量是点电荷B的2倍,则A对B的作用力大小跟B对A的作用力大小的比值为( )
A. 2∶1 B. 1∶2 C. 1∶1 D. 不能确定
【答案】C
【解析】
【详解】A对B的作用力跟B对A的作用力是一对相互作用力,由牛顿第三定律可知大小相等,故C项正确。
3.电场线可以直观地描述电场的方向和强弱,电场线上某一点的切线方向表示( )
A. 正点电荷在该点所受电场力的方向
B. 负点电荷在该点所受电场力的方向
C. 正点电荷在该点所受电场力的垂直方向
D. 负点电荷在该点所受电场力的垂直方向
【答案】A
【解析】
【详解】电场线上某一点的切线方向表示场强方向,与正点电荷在该点所受电场力的方向相同,A对,C错;电场线上某一点的切线方向表示场强方向,与负点电荷在该点所受电场力的方向相反,BD错。
4. 一台额定电压为U的电动机,它的电阻为R,正常工作时通过的电流为I,则
A. 电动机t秒内产生的热量是Q=UIt
B. 电动机t秒内产生的热量是Q=I2Rt
C. 电动机的功率为P=I2R
D. 电动机的功率为P=U2/R
【答案】B
【解析】
试题分析:由焦耳定律知,A错B对;电动机的功率,C、D错。
考点:电动机的功率、热功率。
【名师点睛】电功和电热的处理方法:
无论在纯电阻电路还是在非纯电阻电路中,发热功率都是I2r.处理非纯电阻电路的计算问题时,要善于从能量转化的角度出发,紧紧围绕能量守恒定律,利用“电功=电热+其他能量”寻找等量关系求解.
5.下列说法错误的是( )
A. 通常用的干电池的电动势约为1.5V,铅蓄电池的电动势约为2V
B. 教室里用的日光灯的规格一般是“220V,40W”
C. 在电流一定时,电阻越小,相同时间内发热越多
D. 电饭锅通电以后能把生米煮成熟饭,说明电流具有热效应
【答案】C
【解析】
【详解】A.通常用的干电池的电动势约为1.5V,铅蓄电池的电动势约为2V,A正确,不符合题意;
B.日光灯的规格一般都是“220V,40W”,B正确,不符合题意;
C.根据焦耳定律,在电流一定时,电阻越大,相同时间内发热越多,C
错误,符合题意;
D.电饭锅通电以后能把生米煮成熟饭,说明电流具有热效应,D正确,不符合题意。
6.一台直流电动机的额定电压为U,额定功率是P,电动机内电枢导线的电阻为R,那么它正常工作时电阻R2的发热功率是
A. 等于()2R2 B. 等于()2R2
C. 大于()2R2 D. 大于()2R2
【答案】B
【解析】
【详解】AC、含电动机的电路不是纯电阻电路,故有:
正常工作时电阻R2的发热功率
故AC错误。
BD、电动机正常工作时,根据功率可得电动机的电流为:
它正常工作时电阻的发热功率是:
故B正确,D错误
7.下列关于小磁针在磁场中静止时的指向,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据磁极间的相互作用规律可知,A中N极应该指左,故A错误;
B.根据右手螺旋定则可知,环形导线磁场方向向外,小磁针N极应该向外,故B错误;
C.C中直导线产生的磁感线应该是顺时针方向(从上向下看),与小磁针的N极指向相同,故C正确;
D. D中螺线管里边的磁感线向左,小磁针的N极应该指向左边,故D错误。
8.如图所示,在“研究影响通电导体棒所受磁场力的因素”实验中,要使导体棒摆动幅度增大,以下操作中可行的是
A. 减少磁铁的数量
B. 更换成磁性较弱的磁铁
C. 改变导体棒中的电流方向
D. 增大导体棒中的电流强度
【答案】D
【解析】
要使导体棒摆动幅度增大,就是使导体棒受到的安培力增大。安培力大小的表达式为
A:减少磁铁的数量,磁感应强度减小,安培力减小,导体棒摆动幅度减小。故A项不可行。
B:更换成磁性较弱的磁铁,磁感应强度减小,安培力减小,导体棒摆动幅度减小。故B项不可行。
C:改变导体棒中的电流方向,安培力大小不变,导体棒摆动幅度不变。故C项不可行。
D:增大导体棒中的电流强度,安培力增大,导体棒摆动幅度增大。故D项可行。
选不可行的,答案为ABC。
9.如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.2 T,通电直导线与磁场方向垂直,导线长度L=0.2 m,导线中电流I=1 A。该导线所受安培力F的大小为( )
A. 0.01 N B. 0.02 N
C. 0.03 N D. 0.04 N
【答案】D
【解析】
【详解】根据F=BIL可知导线所受安培力F的大小为F=0.2×1×0.2N=0.04N,故选D.
10.关于电荷所受洛伦兹力和电场力,正确的说法是( )
A. 电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用
B. 电荷在电场中一定受电场力作用
C. 电荷所受电场力方向一定跟该处电场强度方向一致
D. 电荷所受电场力方向一定跟该处电场强度方向相反
【答案】B
【解析】
【详解】AB.电荷在电场中一定受到电场力作用,如果电荷速度与磁场方向平行,则电荷不受洛仑兹力作用,故A错误;B正确;
CD.正电荷所受电场力与场强方向相同,负电荷所受电场力与场强方向相反,故CD错误。
11. 如图3-4-22所示,在条形磁铁S极附近悬挂一个圆形线圈,线圈平面与水平磁铁位于同一平面内,当线圈中通以如图所示方向的电流时,线圈将( )
图3-4-22
A. 向磁铁平移
B. 远离磁铁平移
C 边转动边向左摆动
D. 边转动边向右摆动
【答案】C
【解析】
通以顺时针的电流,由于处于S极的磁体附近,根据左手定则可得,线圈左边安培力垂直纸面向外,右边安培力垂直纸面向里.从上往下看,导致线圈逆时针转动,由于磁场的不均匀,导致线圈受到安培力的作用向磁铁靠近.即线圈将边转动边向左摆动,C正确,
思路分析:通电圆环处于由磁体提供的磁场中,根据左手定则可得线圈所受到安培力不同,从而出现线圈运动.
试题点评:通电圆环处于S极附近,受到磁场力的作用使其转动,当转过与磁感应线垂直时,由于磁场的不均匀,导致线圈受到安培力作用.
12.导体棒ab置于光滑圆弧形金属导轨上,导轨下端接有电源,如图所示.磁场方向为下列哪一种情况时能使导体棒静止在导轨上( )
A. 沿ab方向
B. 沿ba方向
C. 竖直向下
D. 竖直向上
【答案】C
【解析】
试题分析:对导体棒进行受力分析,然后由平衡条件判断出安培力的方向,最后由左手定则判断磁场的方向.
解:导体棒受重力G、支持力F与安培力FB作用,
重力G与支持力F的合力为F合,导体棒静止,
处于平衡状态,由平衡条件可知,安培力FB与F合重力等大反向,
安培力水平向里,由图示可知,ab棒中的电流由a指向b,
由左手定则可知,磁场竖直向下;
故选C.
点评:对导体棒正确受力分析、正确应用左手定则即可正确解题.
13.下列设备或电器中,利用电磁感应原理工作是( )
A. 发电机 B. 白炽灯 C. 电动机 D. 电吹风
【答案】A
【解析】
【详解】A.发电机是线圈在磁场中运动,产生电流,利用电磁感应原理,故A正确;
B.白炽灯是将电能转化为热能后一部分热能转化为光能的设备,即是消耗电能的电热装置,故B错误;
C.电动机是线圈通电后受力转动,不是利用电磁感应现象原理,故C错误;
D.电吹风是将电能转化为热能和机械能,与电磁感应无关,故D错误。
14.关于家庭安全用电,下列做法正确的是( )
A. 将移动插座远离水池
B. 用湿抹布擦去工作中电器上的灰尘
C. 使用洗衣机时,电器外壳不接地
D. 消毒碗柜、电饭煲和电冰箱同时使用一个移动插座
【答案】A
【解析】
【详解】将移动插座远离水池,这是防止漏电的做法,故A正确;用湿抹布擦去工作中电器上的灰尘,容易造成漏电,是危险的,故B错误;对规定使用接地的用电器的金属外壳要接地,洗衣机属于此类用电器,故C错误;不能超负荷用电,多个大功率用电器同时使用同一个插座是违背安全用电的,故D错误.
15.如图所示为通电长直导线的磁感线图,等面积线圈S1、S2与导线处于同一平面,关于通过线圈S1、S2的磁通量Φ1、Φ2,下列分析正确的是( )
A. Φ1>Φ2 B. Φ1<Φ2 C. Φ1=Φ2≠0 D. Φ1=Φ2=0
【答案】A
【解析】
【详解】直导线周围的磁感应强度随距离的增大而减小,S1处的磁感应强度大于S2处的磁感应强度;由Φ=BS可知,Φ1>Φ2;故A正确,BCD三项错误。
16.如图所示,栅栏大门朝正南方向,在门的四角上钉有四个钉子,沿着钉子绕有50匝的大线圈,穿过该线圈的最大磁通量为1.6×10-4 Wb,那么,小明在2 s内把关闭的大门打开并转过90°的过程中,线圈中产生的感应电动势约为
A. 2×10-2 V B. 4×10-3 V
C. 1.6×10-4 V D. 8×10-5 V
【答案】B
【解析】
【详解】开始时穿过栅栏大门上线圈的磁通量为:
大门打开转过时磁通量为:
则有:
由公式得感应电动势的大小为:
A.与分析不符,故A错误;
B.与分析相符,故B正确;
C.与分析不符,故C错误;
D.与分析不符,故D错误。
17.矩形线圈的面积为S,匝数为n,在磁感应强度为B的匀强磁场中,绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω匀速转动.当转到线圈平面与磁场垂直的图示位置时( )
A. 线圈中的电动势为nBSω
B. 线圈中的电动势为0
C. 穿过线圈的磁通量为0
D. 穿过线圈的磁通量变化率最大
【答案】B
【解析】
试题分析:图示时刻线框的四边都不切割磁感线,不产生感应电动势,即线圈中的电动势为0.故A错误,B正确;图示时刻线框与磁场垂直,磁通量最大,为,C错误;图示位置线圈中的电动势为0,根据法拉第电磁感应定律:,可知穿过线圈的磁通量变化率为0,D错误;故选B。
考点:交流发电机及其产生正弦式电流的原理、磁通量。
【名师点睛】本题要能根据线圈各边速度方向,判断线圈是否产生感应电动势,只有线圈切割磁感线时才产生感应电动势,并掌握磁通量公式。
18.如图所示电路中,L是一电阻可忽略不计的电感线圈,a、b为L上的左右两端点,A、B、C为完全相同的三个灯泡,原来开关S是闭合的,三个灯泡均在发光.某时刻将开关S打开,则下列说法正确的是
A. A灯闪亮后缓慢熄灭
B. B、C灯闪亮后缓慢熄灭
C. A、C灯闪亮后缓慢熄灭
D. B、C灯不会闪亮只是缓慢熄灭
【答案】B
【解析】
【详解】开关闭合稳定时,流过灯电流大于流过、灯的电流,开关由闭合到断开瞬间,灯原来的电流瞬间消失,而线圈产生自感电动势阻碍、灯中电流减小,并与灯组成回路,原来两支路灯电流不相等,则开关断开瞬间,电流都从原来灯的值开始减小,所以、灯均过一会儿才熄灭,而流过、灯的电流比原来大,、灯闪亮后缓慢熄灭;
A.与分析不符,故A错误;
B.与分析相符,故B正确;
C.与分析不符,故C错误;
D.与分析不符,故D错误。
19.下列电器在工作时,主要利用电流热效应的是( )
A. 电热毯 B. 收音机 C. 电话机 D. 电磁炉
【答案】AD
【解析】
【详解】电流通过导体发热的现象,叫做电流的热效应.
A.电热毯是利用电流的热效应工作的,故A正确.
B.收音机不是利用热效应工作的,故B错误.
C.电话机不是利用热效应工作的,故C错误.
D.电磁炉是通过涡流产生热效应工作的,故D正确.
20.关于电容器,以下说法正确的是
A. 电容器两极板正对面积变大,电容变小
B. 电容器两极板间距离变大,电容变小
C. 两极板间放入电介质,电容变大
D. 两极板间电压增大,电容变大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据电容器的决定式可知电容器两极板正对面积变大时,电容变大,故A错误;
B.根据电容器的决定式可知电容器两极板间距离增大时,电容减小,故B正确;
C.根据电容器的决定式可知两极板间放入电介质时,电容增大,故C正确;
D. 电容器的电容与两极板间电压及两极板所带的电量无关,故两极板间电压增大时,电容器的电容不变,故D错误。
21.如图所示,一导体棒放置在处于匀强磁场中的两条平行金属导轨上,并与金属导轨组成闭合回路.当回路中通有电流时,导体棒受到安培力作用.要使安培力增大,可采用的方法有( )
A. 增大磁感应强度
B. 减小磁感应强度
C. 增大电流强度
D. 减小电流强度
【答案】AC
【解析】
【详解】安培力大小的表达式为,要使安培力增大,可以增大磁感应强度或增大电流强度。故答案为AC。
22.在测定磁场中某点的磁场时,得到图中的几个关系图象,正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】AD
【解析】
【详解】根据磁场强度定义式可知磁场中某点的磁场强度大小与无关,只与场源有关,磁感应强度由磁场本身决定;根据可知与成正比;
A.与分析相符,故A正确;
B.与分析不符,故B错误;
C.与分析不符,故C错误;
D.与分析相符,故D正确。
23.如图所示,在正交的匀强电场和磁场的区域内(磁场水平向内),有一粒子恰能沿直线飞过此区域(不计粒子重力)( )
A. 若粒子带正电,E方向应向右 B. 若粒子带负电,E方向应向上
C. 若粒子带正电,E方向应向上 D. 不管粒子带何种电,E方向都向下
【答案】D
【解析】
试题分析:在复合场中对带电粒子进行正确的受力分析,粒子离子在复合场中沿水平方向直线通过故有,若粒子带正电,则受洛伦兹力向上,而电场力向下,若带负电,则受洛伦兹力向下,而电场力向上,由此可正确解答结果.
在复合场中对带电粒子进行正确的受力分析,在不计重力的情况下,离子在复合场中沿水平方向直线通过故有,若粒子带正电,则受洛伦兹力向上,而电场力向下,所以电场强度的方向向下;若带负电,则受洛伦兹力向下,而电场力向上,所以电场强度的方向向下,D正确.
24.下列现象中,能表明电和磁有联系的是
A. 摩擦起电
B. 两块磁铁相互吸引或排斥
C. 小磁针靠近通电导线时偏转
D. 磁铁插入闭合线圈过程中,线圈中产生感应电流
【答案】CD
【解析】
【详解】摩擦起电说明有电子从一个物体转移到另一个物体;两块磁铁相互吸引或排斥,说明磁铁间通过磁场有力的作用;小磁针靠近通电导线时偏转,说明通电导线可以产生磁场;磁铁插入闭合线圈过程中,线圈中产生感应电流,说明磁场可以产生电流。可见,CD能表明电和磁有联系。
25. 下列关于理想变压器的说法中,正确的是 ( ).
A. 输入功率等于输出功率
B. 输送的电能经变压器先转化为磁场能,再转化为电能
C. 输送的电能经变压器先转化为电场能,再转化为电能
D. 输送的电能经变压器的铁芯直接传输过去
【答案】AB
【解析】
试题分析:变压器传输的是交变电流,当电流经过原线圈时,在铁芯中产生变化的磁场,即电能转化为磁场能.此变化的磁场经过副线圈在副线圈中产生感应电动势.若线圈闭合,则产生感应电流,磁场能又转化为电能.AB正确,CD错误
故选AB
考点:考查了理想变压器工作原理
点评:变压器是利用电磁感应现象工作的,此点是解决本题的关键
二、计算题
26.一根长度0.1 m的均匀金属杆,两端焊接等长的细软导线,悬挂在同一水平的两点上,abcd所在的区域内有一竖直向上的匀强磁场,当ab中通以如图所示电流时,金属杆ab偏离原来的位置到两根悬线和竖直方向的夹角为30°时保持平衡,如果金属杆ab的质量为0.086 6 kg,其中通过电流的大小为10 A,求匀强磁场的磁感应强度大小(g取10 m/s2).
【答案】0.65T
【解析】
【详解】由题意可知,该棒受到重力、拉力与水平方向的安培力,受力如图
处于平衡状态,根据力的平行四边形定则,可得:
而安培力大小:
联立可得: