浙江省杭州市西湖高级中学2019-2020学年高二12月月考物理试题

浙江省杭州市西湖高级中学2019-2020学年高二12月月考物理试题

杭西高2019年12月高二物理试卷 ‎ ‎ 一、单选题（本题共12小题,每小题3分，共36分）‎ ‎1、法拉第发现了电磁感应现象，不仅推动了电磁理论的发展，而且推动了电磁技术的发展，引领人类进入了电气时代。下列哪一个器件工作时利用了电磁感应现象 （ ） ‎ A．电视机的显像管 B．回旋加速器 ‎ C．指南针 D．电磁炉 ‎2、线圈在匀强磁场中转动时产生交流电，则下列说法中正确的是 （ ）‎ A．当线圈位于中性面时，线圈中感应电动势最大[来源:Z|xx|k.Com]‎ B．当穿过线圈的磁通量为零时，线圈中感应电动势也是零 C．线圈在磁场中每转一周，产生的感应电动势和感应电流的方向改变一次 D．每当线圈越过中性面时，感应电动势和感应电流的方向就改变一次 ‎3、根据楞次定律可知感应电流的磁场一定是 （ ）‎ A．阻碍引起感应电流的磁通量； ‎ B．与引起感应电流的磁场反向；[来源:学。科。网Z。X。X。K]‎ C．阻碍引起感应电流的磁通量的变化； ‎ D．与引起感应电流的磁场方向相同。‎ ‎4、老师做了一个物理小实验让学生观察：一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是 （ ）‎ A．磁铁插向左环，横杆发生转动 ‎ B．磁铁插向右环，横杆发生转动 C．无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动 D．无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动 ‎5、一个质点做间谐振动的振动图像如图所示，则该质点在3.5s时的 （ ）‎ A．速度为负，位移为正 ‎ B．速度为负，位移为负 C．速度为负，加速度为正 ‎ D．速度为正，加速度为负 ‎6、摆长是1m的单摆在某地区振动周期是2s，则在同一地区 （ ）‎ ‎ A．摆长是0.5m的单摆的周期是0.707s ‎ B．摆长是0.5m的单摆的周期是1s C．周期是1s的单摆的摆长为2m ‎ D．周期是4s的单摆的摆长为4m ‎7、如图所示，理想变压器的a、b端加上某一交流电压后，副线圈c、d端所接灯泡L恰好正常发光。此时滑线变阻器的滑片P于图示位置.现将滑片P下移(导线电阻不计)，则以下正确的是 （ ）‎ A．灯仍能正常发光,变压器输入电流变大 B．灯仍能正常发光,变压器输入电流变小 C．灯变亮,变压器输入电流变大 ‎ D．灯变暗,变压器输入电流变小 ‎8、如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN。第一次ab边平行MN进入磁场。线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1；第二次bc边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则 (　　)‎ A．Q1＞Q2　q1＝q2　　　‎ B．Q1＞Q2　q1＞q2‎ C．Q1＝Q2　q1＝q2 ‎ D．Q1＝Q2　q1＞q2‎ ‎9、如图所示，在平行于地面的匀强磁场上方，有两个用相同金属材料制成的边长相同的正方形线圈a、b，其中a的导线比b粗，它们从同一高度自由落下.则 （ ）‎ A．它们同时落地 B．a先落地 C．b先落地 D．无法判断 N S A B ‎10、‎ 如图所示，螺线管的导线的两端与两平行金属板相接，一个带负电的通草球用丝线悬挂在两金属板间，并处于静止状态，若条形磁铁突然插入线圈时，通草球的运动情况是 （ ） ‎ A．向左摆动 B．向右摆动 C．保持静止 D．无法确定 ‎11、如图，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列说法中正确的是 (　　)‎ A．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流 ‎ B．穿过线圈a的磁通量变小 C．线圈a有扩张的趋势 ‎ D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大 ‎12、如图所示，一导线弯成直径为d的半圆形闭合回路，虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列说法中正确的是 （ ）‎ A．感应电流方向为顺时针方向 ‎ B．CD段直导线始终不受安培力 C．感应电动势的最大值E＝Bdv ‎ D．感应电动势的平均值＝πBdv 二、多选题（本大题共4小题，在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）‎ ‎13、如图所示，将理想变压器原线圈接入电压随时间变化规律为u＝220sin(100πt)V的交流电源上，在副线圈两端并联接入规格为“22 V,22 W”的灯泡10个，灯泡均正常发光。除灯泡外的电阻均不计，下列说法正确的是 （ ）‎ A．变压器原、副线圈匝数比为10∶1‎ B．电流表示数为1 A C．电流表示数为10 A D．副线圈中电流的频率为5 Hz ‎14、对单摆振动过程，正确的描述是（ ）‎ ‎ A．摆球机械能守恒，因它所受合外力为零  [来源:学科网ZXXK]‎ ‎ B．摆球过最低点时，动能最大 ‎ C．摆球向最高点摆动时，动能转化为势能，并且因克服重力做功而机械能减少 ‎ D．摆球到最高点时，动能为零，势能最大 ‎15、如图甲所示，abcd是匝数为100匝、边长为10 cm、总电阻为0.1 Ω的正方形闭合导线圈，放在与线圈平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，则以下说法正确的是 (　 　)‎ A．在0～3 s内导线圈中产生的感应电流方向不变 B．在t＝2.5 s时导线圈产生的感应电动势为1 V C．在0～2 s内通过导线横截面的电荷量为20 C D．在t＝1 s时，导线圈内电流的瞬时功率为10 W ‎16、一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示。由图可知 ( 　)‎ A．该交流电的电压瞬时值的表达式为u＝100sin(25πt)V B．该交流电的频率为25 Hz C．该交流电的电压的有效值为100 V D．若将该交流电压加在阻值R＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为50 W 三、计算题（本大题共5小题，共48分）‎ ‎17、在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n = 1500匝，横截面积S = 20cm2。螺线管导线电阻r = 1.0Ω，R1 = 4.0Ω，R2 = 5.0Ω，C=30μF。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。求： ‎ ‎（1）求螺线管中产生的感应电动势；‎ ‎（2）闭合S，电路中的电流稳定后，求电阻R1的电功率；‎ ‎（3）S断开后，求流经R2的电量。‎ R2‎ 图甲 R1‎ C S B 图乙 t/s B/T ‎0.22‎ ‎0.4‎ ‎0.6‎ O ‎1.0‎ ‎2.0‎ ‎0.8‎ ‎1.0‎ 18、 发电机输出功率为100kW，输出电压是250V，用户需要的电压是220V，发电机到用户输电线电阻为10Ω，要求输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4％.求： ‎ ‎（1）画出此输电线路的示意图； ‎ ‎（2）在输电线路中设置的升压和降压变压器原副线圈的匝数比； ‎ ‎（3）用户得到的电功率是多少?‎ ‎19、在小车上竖直固定着一个高h=0.05 m、总电阻R=10 Ω、n=100匝的闭合矩形线圈,且小车与线圈的水平长度l相同。现使线圈和小车一起在光滑的水平面上运动,速度为v1=1.0 m/s,随后穿过与线圈平面垂直、磁感应强度B=1.0 T的水平有界匀强磁场,方向垂直纸面向里,如图甲所示。已知小车运动(包括线圈)的速度v随车的位移x变化的v-x图像如图乙所示。求:‎ ‎(1)小车的水平长度l和磁场的宽度d;‎ ‎(2)小车的位移x=10 cm时线圈中的电流大小I;‎ ‎(3)小车的位移x=35 cm时线圈所受安培力的大小及方向。‎ ‎20、如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1 ‎ m，导轨平面与水平面成θ=37°角，下端连接阻值为R的电阻．匀强磁场方向与导轨平面垂直．质量为0.2kg．电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25,求：(，sin37°＝0.6， cos37°＝0.8) ‎ ‎（1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；‎ ‎（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小；‎ ‎（3）在上问中，若R＝2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向．‎ ‎21、如图1所示，质量m＝3.0×10－3kg的“”型金属细框竖直放置在两水银槽中，“”型框的水平细杆CD长l＝0.20 m，处于磁感应强度大小B1＝1.0 T、方向水平向右的匀强磁场中，有一匝数n＝300匝、面积S＝0.01 m2的线圈通过开关K与两水银槽相连。线圈处于与线圈平面垂直的、沿竖直方向的匀强磁场中，其磁感应强度B2的大小随时间t变化的关系如图2所示。‎ 第21题图2‎ (1) 求0～0.10 s线圈中的感应电动势大小；‎ (2) ‎ t＝0.22 s时闭合开关K，若细杆CD所受安培力方向竖直向上，判断CD中的电流方向及磁感应强度B2的方向；‎ ‎(3) t＝0.22 s时闭合开关K，若安培力远大于重力，细框跳起的最大高度h＝0.20 m，求通过细杆CD的电荷量。‎ ‎[来源:Zxxk.Com]‎ ‎19解析:(1)由题图乙可知,从x=5 cm开始,线圈进入磁场,线圈中有感应电流,受安培力作用,小车做减速运动,速度v随位移x的增大而减小,当x=15 cm时,线圈完全进入磁场,线圈中无感应电流,小车做匀速直线运动,因此小车的水平长度l=10 cm。[来源:学+科+网]‎ 当x=30 cm时,线圈开始离开磁场,则 d=(30-5) cm=25 cm。‎ ‎(2)当x=10 cm时,由题中图像可知线圈右边切割磁感线的速度v2=0.8 m/s 由闭合电路的欧姆定律得线圈中的电流I 解得IA=0.4 A。‎ ‎(3)当x=35 cm时,切割磁感线的速度v3=0.4 m/s。　‎ 线圈中的电流I 则安培力F=nBIh 代入数据得F=1 N。‎ 由左手定则知安培力的方向水平向左。‎ 答案:(1)10 cm　25 cm　(2)0.4 A　(3)1 N,方向水平向左 ‎21．(1)30 V　(2)C→D　方向向上　(3)0.03　C ‎[解析] (1)由磁感应定律E＝n 得E＝nS＝30 V ‎(2)电流方向C→D，‎ B2方向向上．‎ ‎(3)由牛顿第二定律有F＝ma＝m ‎(或由动量定理有FΔt＝mv－0)‎ 安培力F＝IB1l ΔQ＝IΔt v2＝2gh 得ΔQ＝＝0.03 C