吉林省博文中学2020学年高二物理下学期第一次月考试题

吉林省博文中学2020学年高二物理下学期第一次月考试题

吉林省博文中学2020学年高二物理下学期第一次月考试题 ‎ 一、选择题 1-9题是单选题，10-12是多选题。共48分，每题4分，多选题选不全者得2分。‎ ‎1．分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质．据此可判断下列说法中错误的是(　　)‎ A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性 B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大 C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大 D．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素 ‎2．闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式电流i＝Imsinωt，若保持其他条件不变，使发电机线圈匝数及转速各增加一倍，则电流的变化规律为(　　)‎ A．i＝2Imsin2ωt　　　　　　 B．i＝4Imsin2ωt C．i＝2Imsinωt D．i＝4Imsinωt ‎3．在图1所示两电路中，当a、b两端与e、f两端分别加上220 V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为110 V；若分别在c、d与g、h的两端加上110 V的交流电压，则a、b间与e、f间的电压分别为(　　)‎ A．220 V,220 V B．220 V,110 V C．110 V,110 V D．220 V,0‎ ‎4．如图所示，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘．当MN中电流突然减小时，线圈所受安培力的合力方向(　　)‎ A．向左　　　　　　　 B．向右 C．垂直纸面向外 D．垂直纸面向里 ‎5. ‎ 如图所示，粗细均匀的、电阻为r的金属圆环，放在图示的匀强磁场中，磁感应强度为B，圆环直径为L；长为L、电阻为的金属棒ab放在圆环上，以v0向左运动，当ab棒运动到图示虚线位置时，金属棒两端的电势差为(　　)‎ A．0 B．Blv0 C. D. ‎6.如图所示，abcd为水平放置的平行“匚”形光滑金属导轨，间距为l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计。已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成θ角，单位长度的电阻为r，保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好)。则(　　)‎ A．电路中感应电动势的大小为 B．电路中感应电流的大小为 C．金属杆所受安培力的大小为 D．金属杆的热功率为 ‎7．一理想变压器的原副线圈的匝数比为2︰1，在副线圈的回路中接有伏特表和阻值R=10Ω的定值电阻，如图(a)所示。原线圈一侧接在如图(b)所示的交流电上，交流电的前半个周期为正弦交流电,后半个周期为恒定电流。伏特表的示数为( )‎ A．20V B．20V C．20V D．40V ‎8．如图所示，T为理想变压器，A1、A2‎ 为理想交流电流表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，原线圈两端接一交流电源，当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时(　　)‎ A．A1的读数变大，A2的读数变大 B．A1的读数变大，A2的读数变小 C．A1的读数变小，A2的读数变大 D．A1的读数变小，A2的读数变小 ‎9．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1＝20 Ω，R2＝30 Ω，C为电容器。已知通过R1的正弦交流电如图乙所示，则(　　)‎ A．交流电的频率为0.02 Hz B．原线圈输入电压的最大值为200 V C．电阻R2的电功率约为6.67 W D．通过R3的电流始终为零 ‎10．如图所示，电阻为r，匝数为N，面积为S的矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以某一角速度匀速转动，接入电路中变阻器的阻值为R,时，线圈平面与磁场垂直，各电表均为理想交流电表，则　( )　‎ A．时，线圈中的感应电动势 B．电压表的示数为 C．滑片P向上滑动时，电流表的读数变大 D．线圈匀速运动的角速度变大时，电流表的读数变大 ‎11．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。已知发电机线圈内阻为10.0Ω，现外接一只电阻为100.0Ω的灯泡，如图乙所示，则（　　）‎ A．理想电压表V的示数为200 V B．电路中的电流方向每秒钟改变100次 C．灯泡实际消耗的功率为200W D．0到0.005s内通过灯泡的电荷量为C ‎12．某单位应急供电系统配有一小型发电机，该发电机内的矩形线圈面积为S=0.2m2、匝数为N=100匝、电阻为r=5.0Ω，线圈所处的空间是磁感应强度为B=T 的匀强磁场，发电机正常供电时线圈的转速为n=r/min。如图所示是配电原理示意图，理想变压器原副线圈的匝数比为5︰2，R1=5.0Ω、R2=5.2Ω，电压表电流表均为理想电表，系统正常运作时电流表的示数为I=10A，则下列说法中正确的是( )‎ A．交流电压表的示数为720V B．灯泡的工作电压为272V C．变压器输出的总功率为2720W D．若负载电路的灯泡增多，发电机的输出功率会增大 二、计算题 ‎13（12分）一个边长为10 cm的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框匝数n＝100，线框平面与磁场垂直，电阻为20 Ω.磁感应强度随时间变化的图象如图所示．则在一个周期内线框产生的热量为多少J.‎ ‎14（12分）在如图所示的理想变压器的电路中，变压器原、副线圈的匝数比为2︰1，电阻R1=R2，电流表和电压表均为理想电表，若电流表的示数为0.5A，电压表的示数为5V，则电阻R1的大小为多少？‎ ‎15（14分）如图所示，固定的水平光滑金属导轨，间距为L，左端接有阻值为R的电阻．处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m的导体棒与固定弹簧相连，放在导轨上，导轨与导体棒的电阻均可忽略．初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有水平向右的初速度v0.在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触．‎ ‎(1)求初始时刻导体棒受到的安培力．‎ ‎(2)若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时，弹簧的弹性势能为Ep，则这一过程中安培力做的功W1和电阻R上产生的焦耳热Q1分别为多少？‎ ‎(3)导体棒往复运动，最终将静止于何处？从导体棒开始运动到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q为多少？‎ ‎16（14分）有条河流，流量Q＝2 m3/s，落差h＝5 m，现利用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240 V，输电线总电阻R＝30 Ω，允许损失功率为输出功率的6%，为满足用电的需求，则该输电线路所使用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少？能使多少盏“220 V,100 W”的电灯正常发光？(g取10 N/kg，水的密度为1×103kg/m3)‎ 答案 一、选择题 1-8题是单选题，9-12‎ 是多选题。共48分，每题4分，多选题选不全者得2分。‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ B B B B ‎　D ‎　B C A C CD ABD CD ‎13．‎ 由题图可知，线框中穿过均匀变化的磁场，变化周期T＝4 s．根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律，线框中产生的感应电动势E＝nS，………（4分）‎ 感应电流I＝＝ A＝5×10－2 A，………………（4分）‎ 在一个周期内产生的热量 Q＝I2RT＝(5×10－2)2×20×4 J＝0.2 J………………….（4分）‎ ‎14．原副线圈电压之比；已知U2＝5V，故U1＝2U2＝10V；………….4分 通过R1的电流I′2；副线圈上的电流I2，又，知I1I2；……4分 所以流过电流表的电流为：I＝I′+I1＝（2）0.5A；故；解得：R2＝25Ω；故有：R1＝25Ω ………..4分 ‎15． (1)初始时刻棒中感应电动势E＝Lv0B①‎ 棒中感应电流I＝②‎ 作用于棒上的安培力F＝ILB③‎ ‎①～③联立得F＝，安培力方向：水平向左．…….4分 ‎(2)由功和能的关系，得 安培力做功W1＝EP－mv02④…………3分 电阻R上产生的焦耳热Q1＝mv02－Ep.⑤ ………3分 ‎(3)由能量转化及平衡条件等，可判断：棒最终静止于初始位置，Q＝mv02.⑥……………4分 ‎16．设水的密度为ρ 电源端：P输出＝mgh/t×50%＝Qρgh×0.5‎ ‎＝2×1×103×10×5×0.5 W＝5×104 W…………..2分 输出电压U0＝240 V；输送电路如图14所示．‎ 为满足输电要求，据ΔP损＝I送2R 有I送＝＝＝A ‎＝10A，则送电电压为U送＝＝V＝5×103 V 所以升压变压器的变压比为 n1∶n2＝U0∶U送＝240/(5×103)＝6∶125。…………….4分 输电线电压损失ΔU损＝I送R＝10×30 V＝300 V，‎ 用户端：U1＝U送－ΔU损＝5×103V－300V＝4700V，据题意可知U2＝220 V，所以降压变压器的匝数比为n1′∶n2′＝U1∶U2＝4700/220＝235∶11………..4分 因为理想变压器没有能量损失，所以可正常发光的电灯盏数为 N＝＝(盏)‎ ‎＝470(盏)……………..4分