山西省运城市新绛县第二中学2018-2019学年高二3月月考物理试卷

山西省运城市新绛县第二中学2018-2019学年高二3月月考物理试卷

新绛县第二中学2018—2019学年高二3月月考 物理试题 ‎ 一、选择题（本题共12小题，其中1-8小题为单选，9-12小题为多选，全部选对的得4分，每小题4分，共48分。选不全的得2分，有选错或不答的得0分）‎ ‎1．关于感应电动势大小的下列说法中，正确的是 （ ）‎ A．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大 B．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大 C．线圈放在磁感强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大 D．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 ‎2．闭合电路的一部分导线ab处于匀强磁场中，若导线分别按照下图中各情况在纸面内运动，能在电路中产生感应电流的情形是（ ）‎ A．都会产生感应电流 ‎ B．都不会产生感应电流 C．甲、丙会产生感应电流，乙、丁不会产生感应电流 D．甲、乙不会产生感应电流，丙、丁会产生感应电流 ‎3．如图所示，同轴的两个平行导线圈M、N，M中通有右侧图象所示的交变电流，则（ ）‎ A．在t1到t2时间内导线圈M、N 互相排斥 ‎ B．在t2到t3时间内导线圈M、N 互相吸引 C．在t1时刻M、N 间相互作用的磁场力为零 ‎ D．在t2时刻M、N 间相互作用的磁场力最大 ‎4.电阻为1Ω的矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示．现把交流电加在电阻为9Ω的电热丝上，则下列说法中正确的是（　　）‎ A．线圈转动的角速度为31.4rad/s B．如果线圈转速提高一倍，则电流不会改变 C．电热丝两端的电压U=100V D．电热丝的发热功率P=1800 W ‎5．如右图所示，一个水平放置的矩形线圈abcd，在细长水平磁铁的S极附近竖直下落，由位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ。位置Ⅱ与磁铁同一平面，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，则在下落过程中，线圈中的感应电流的方向为 （ ）‎ A．abcda B．adcba ‎ ‎ C．从abcda到adcba D．从adcba到abcda ‎6.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 ‎7.如图所示，一只原、副线圈分别是200匝和100匝的理想变压器．副线圈的两端连接两个阻值均为20Ω的电阻，原线圈接频率为50Hz的正弦交流电源，电压表的示数为5V．电流表、电压表均为理想交流电表，则下列说法正确的是（　　）‎ A．电流表的读数为0.5A B．流过电阻的交流电频率为100Hz C．交流电源的输出电压的最大值为20V D．交流电源的输出功率为5W ‎8．图甲为远距离输电示意图，升压变压器原副线圈匝数比1：100，降压变压器原副线圈匝数比为100：1，远距离输电线的总电阻为100。若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为750kw。下列说法中正确的有（ ）‎ A.客户端交流电的频率为100Hz B.客户端电压为250V C.输电线中的电流为30A D.输电线路损耗功率为180Kw ‎9．A、B两圆环置于同一水平面上，其中A均匀带电，B为导体环。当A按如图所示的方向绕中心转动过程中，B环产生了如图所示方向的感应电流，则（ ）‎ A．A可能带正电且转速减小 ‎ B．A可能带正电且转速增大 C．A可能带负电且转速减小 ‎ D．A可能带负电且转速增大 ‎10．如右图所示，通有电流I的直导线MN固定在竖直位置上，且与导线框abcd在同一平面内，则在下列情况下，导线框中能够产生感应电流的是（ ）‎ A．通过直导线的电流强度增大 B．通过直导线的电流强度减小 C．线框水平向右移动 D．线框以MN为轴转动 ‎11.如图所示，在匀强磁场区域的上方有一半径为R的导体圆环，将圆环由静止释放，圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间速度相等．已知圆环的电阻为r，匀强进场的磁感应强度为B，重力加速度为g，则（　　）‎ A．圆环进入磁场的过程中，圆环中的电流为逆时针 B．圆环进入磁场的过程可能做匀速直线运动 C．圆环进入磁场的过程中，通过导体某个横截面的电荷量为 D．圆环进入磁场的过程中，电阻产生的热量为2mgR ‎12.如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R．线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，从图示位置开计时（　　）‎ A．当转过60°时，感应电流的瞬时值为 B．当转过60°时，感应电流的瞬时值为 C．在转过60°过程中，感应电动势的平均值为 D．当转过90°过程中，感应电流的有效值为 二、填空题（共10分）‎ ‎13.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t=0.3s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．‎ ‎14．如右图所示，处于水平面的平行导轨P、Q相距L，它们的右端与电容为C的电容器的两极板分别相连，直导线ab 放在P、Q上与导轨垂直相交，磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下穿过导轨面。若发现电容器与导轨P相连的极板带上负电荷，则表明ab在沿导轨向 滑动；如电容器所带电荷量为q，则ab滑动的速度v = 。 ‎ 三、解答题（15题8分，16题12分，17题10分，18题12分）‎ ‎15.（8分）如图所示，匀强磁场B=1.0T，有一个N=15匝的矩形线圈，其=0.2m， =0.1m，线圈电阻r=1Ω，在磁场中绕垂直磁场中心轴OO′转动，转速n=300转/min，线圈两端接有“6V、12W”的灯泡，当线圈通过中性面时开始计时，求：‎ ‎（1）线圈中感应电动势的瞬时值表达式；‎ ‎（2）灯泡消耗的实际功率．‎ ‎16.（12分）如图所示，边长为L、电阻为R、质量为m的正方形线框abcd放在光滑水平面上，其右边有一磁感应强度大小为B、方向竖直向上的有界匀强磁场，磁场宽度为L，左边界与线框的ab边相距为L。线框在水平恒力F作用下由静止向右运动，cd边进入磁场前已做匀速运动。求线框 ‎（1）匀速运动时的速度大小v；‎ ‎（2）进入磁场过程中通过线框横截面的电荷量q；‎ ‎（3）通过磁场区域的过程中产生的焦耳热Q。‎ ‎17.（10分）某发电机输出功率是100kW，输出电压是250V，从发电机到用户间的输电线总电阻R是8Ω，要使输电线上的功率损失为5%，而用户得到的电压正好为220V，求升压变压器和降压变压器（都认为是理想变压器）的匝数比各是多少？‎ ‎18.(12分)如下图所示,MN、PQ为足够长的光滑平行导轨,间距L=0.5 m.导轨平面与水平面间的夹角θ=30°.NQ⊥MN,NQ间连接有一个R=3 Ω的电阻.有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B0=1 T.将一根质量为m=0.02 kg的金属棒ab紧靠NQ 放置在导轨上,且与导轨接触良好,金属棒的电阻r=2 Ω,其余部分电阻不计.现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行.当金属棒滑行至cd处时速度大小开始保持不变,cd距离NQ为s=0.5 m,g=10 m/s2.‎ ‎(1) 求金属棒达到稳定时的速度是多大.‎ ‎ (2) 金属棒从静止开始到稳定速度的过程中,电阻R上产生的热量是多少?‎ ‎(3) 若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,可使金属棒中不产生感应电流,则t=1 s时磁感应强度应为多大?‎ ‎新绛县第二中学2018—2019学年高二3月月考 物理参考答案 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 选项 A C C D B D C C BC ABC AD ACD ‎13、（1）0.01 （2）0.4 （3）3.2 （4）48‎ ‎14、左 q/BLC ‎15、解：转速n=300转/min=5r/s，角速度ω=2πn=10πrad/s 灯泡的电阻 ‎（1）感应电动势的最大值=3π（V）‎ 线圈中感应电动势的瞬时值表达式e=3πsin10πt（V）‎ ‎（2）感应电动势的有效值（V）‎ 感应电流 灯泡消耗的实际功率 答：（1）线圈中感应电动势的瞬时值表达式e=3πsin10πt（V）；‎ ‎（2）灯泡消耗的实际功率为8.4W ‎16.（1）（2）（3）‎ ‎17.解：由P=UI可得：‎ 升压变压器的原线圈输入电流：‎ 输电线上损失的功率：‎ 由P损=I2R得；输电线上的电流 由得：升压变压器的匝数比 用户得到的功率 P4=P3=P1﹣P损=95×103W 由P=UI可得：降压变压器原线圈两端的电压 由得：‎ 降压变压器的匝数比：‎ 答：升压变压器和降压变压器的匝数比1分别为：1：16 190：11．‎ ‎18、(1) 2 m/s(2) 0.006 J. (3) 0.1 T 解：(1) 在达到稳定速度前,金属棒的加速度逐渐减小,速度逐渐增大,达到稳定速度时,有 mgsin θ=FA, FA=BIL, E=BLv,‎ 由以上四式代入数据解得v=2m/s.‎ ‎(2)根据能量关系有： ‎ 电阻R上产生的热量QR=Q, 解得QR=0.006J.‎ ‎(3)当回路中的总磁通量不变时,金属棒中不产生感应电流.此时金属棒将沿导轨做匀加速运动 mgsin θ=ma, x=vt+at2,‎ 设t时刻磁感应强度为B,总磁通量不变有：BLs=B'L(s+x),‎ 当t=1 s时,代入数据解得,此时磁感应强度B'=0.1 T.‎