2017-2018学年河北省阜城中学高二上学期第五次月考物理试题 Word版

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2017-2018 学年河北省阜城中学高二上学期第五次月考物理试题 一、选择题：本题共14小题，共70分。每小题5分。在每小题给出的四个选项中，第1—9小题 只有一个选项正确，第10—14小题有多个选项正确;全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有 选错或不答的得0分。 1、如图所示,矩形导体框在磁场内做的各种运动中,能产生感应电流的是( ) 时，内、外金属环中感应电流的方向为( ) A．外环顺时针、内环逆时针 B．外环逆时针，内环顺时针 C．内、外环均为逆时针 D．内、外环均为顺时针 5、如图所示的是某交变电流在一个周期内电流随时间变化的图像，则交变电流的有效值为（ ） A、 2 A B 、 1.5A C 、 1.6A、 2、 如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为 a，总电阻为 R(指拉直时两端的电阻)，磁感应强 D、 2.8 A AB由水平位置紧贴环面摆下当摆到竖直位置时 B点的线速度为v 则这时AB两端的电压大小为（） 6、如图所示，两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置，间距为L=1m，cd间、de间、cf间分别 接着阻值为R=10Ù 的电阻。一阻值为R=10Ù 的导体棒ab以速度v=4m/s匀速向左运动，导体棒与 导轨接触良好；导轨所在平面存在磁感应强度大小为 B=0.5T，方向竖 直向下的匀强磁场。下列说 法中正确的是 （ ） A. 导体棒ab中电流的流向为由b到a 3、如图所示，图线 a 是线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的图象，当调整线圈转速 后，所产生的正弦交流电的图象如图线 b 所示．以下关于这两个正弦交 流电的说法中正确的是 ( ) A．线圈先后两次转速之比为1∶2 C. de两端的电压为1 V D. fe两端的电压为3V 7、如图所示是研究自感通电实验的电路图，A1、A2是两个规格相同的小灯泡，闭合电键调节电阻 R，使两个灯泡的亮度相同，调节可变电阻R1，使它们都正常发光，然后断开电键S。重新闭合电 键S，则( ) A．闭合瞬间，A 立刻变亮，A 逐渐变亮 1 2 B．交流电a的电压瞬时值u＝10sin0.4ð t V 20 C．交流电b的电压峰值为3 V D．在图中t＝0时刻穿过线圈的磁通量为零 4、如图所示，金属环所在区域存在着匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．当磁感应强度逐渐增大 B．闭合瞬间，A2立刻变亮，A1逐渐变亮 C．稳定后，L和R两端电势差可能相同 D．稳定后，A1和A2两端电势差不相同 8、如图所示为一理想变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两 端的电压，I1为原线圈中的电流强度，则不正确的是（ ） A．保持U1及P的位置不变，K由a合到b时，I1将增大 B．保持P的位置及U1不变，K由b合到a时，R消耗的功率减小 C．保持U1不变，K合在a处，使P上滑，I1将增大 D．保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，I1将增大 9、如图所示，在平面直角坐标系 xOy的第一、三象限内有垂直该坐标平面向里的匀强磁场，二者 磁感应强度相同，圆心角为90°的扇形导线框OPQ以角速度ù 绕O点在图示坐标平面内沿顺时针 方向匀速 转动．规定与图中导线框的位置相对应的时刻为t＝0，导线框中感应电流逆时针为正．则 关于该导线框转一周的时间内感应电流i随时间t的变化图象，下列正确的是( ) 10、如图所示，正方形线框 abcd 边长为 L，每边电阻均为 r，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中绕 cd轴以角速度ù 转动，c、d两点与外电路相连，外电路电阻也为r，则下列说法中正确的是( ) 表，若原线圈接入如图乙的正弦交变电压，电压表的示数为110 V，下列表述正确的是( ) A．电压表的示数为电压的有效值 B．电流表的示数为4 A C．原、副线圈的匝数之比为1：2 D．原线圈电路中瞬时电流表达式为 i＝ 2 sin(100ð t)A 12、如图所示，两条平行金属导轨竖直放置，其间有与导轨平面垂直的匀强磁场，金属棒ab沿导 轨下滑，下滑过程中与导轨接触良好.金属棒、导轨、电流表A1和理想变压器原线圈构成闭合回路. 金属棒ab在 沿导轨下滑的过程中，电流表A1一直有示数，而电流表A2在某时刻之后示数变成了 零，以下说法正确的是（ ） A.电流表A2示数等于零之前，金属棒必是变速运动 B.电流表A2示数等于零之后，金属棒必是变速运动 C.电流表 A2示数等于零之前，金属棒必是匀速运动 D.电流表A2示数等于零之后，金属棒必是匀速运动 13、如图所示，用理想变压器给电灯L供电，如果只增加副线圈匝数，其它条件不变，则() A．电灯L亮度减小 B．电流表示数增大 C．电压表示数增大 D．变压器输入功率不变 2 2 A．S断开时，电压表读数为 2Bù L 14、从J国带回一把标有“110V、60Hz 、880W”的电咖啡壶，该电咖啡壶利用电热丝加热。在 2 2 我国，为使电咖啡壶能正常工作，需要通过变压器与市电相连。下列说法正确的是（ ） B．S断开时，电压表读数为 8Bù L 2 A. 若将电咖啡壶直接与市电相连，电功率是1760 W C．S闭合时，电流表读数为 Bω L2 10r Bω L2 D．S闭合时，电流表读数为 7 2r 11、如图甲，调压器装置可视为理想变压器，负载电路中 R＝55 Ù ，○A、○V为理想电流表和电压 B. 电咖啡壶应接在原、副线圈匝数比为2:1的副线圈两端 C.电咖啡壶通过变压器正常工作时，与市电相连的原线圈中电流为4 A D. 电咖啡壶通过变压器正常工作时，电热丝中的交变电流频率为60 Hz 二、计算题：本题共3道小题，共40分， 15、（14分）如下图甲所示，理想变压器原线圈通有正弦式交变电流，副线圈接有3个电阻和一个 电容器。已知R1=R3=20Ù ，R2=40Ù ，原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈的输入功率为P=35W， 已知通过R1的 正弦交流电如下图乙所示。 求：（1）原线圈输入电压； （2）电阻R2的电功率； （3）电容器C流过的电流。 16、（12分）如图所示，一小型发电机内有n=100匝矩形线圈，线圈面积S=0.10m2，线圈电阻可忽 略不计。在外力作用下矩形线圈在B=0.10T匀强磁场中，以恒定的角速度ù =100ð rad/s绕垂直 于磁场方向的 固定轴OO′匀速转动，发电机线圈两端与R =100Ù 的电阻构成闭合回路。求： (1）线圈转动时产生感应电动势的最大值； (2）从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过90º角的过程中通过电阻R横截面的电荷量； (3）线圈匀速转动10s，电流通过电阻R产生的焦耳热。 17、（14 分）如图甲所示，M、N 为水平面内平行放置的粗糙金属长直导轨，间距为 L＝0.5 m，导 轨间接有阻值为 R＝2.0 Ù 的定值电阻，导轨平面处在竖直向下、磁感应强度大小为 B＝4.0 T 的 匀强磁场 中．一导体杆ab垂直M、N置于导轨上，其质量为m＝1.0 kg，长度也为L，电阻为r＝ 1.0 Ù ，与导轨的动摩擦因数为ì ＝0.2，且跟导轨接触良好．不计导轨电阻，重力加速度g取10 m/s2. (1)若在ab杆上作用一个平行导轨方向的恒力F使其向右运动，恒力大小为F＝10 N，求ab杆可 以达到的速度最大值vm； (2)若用图乙所示的电动机通过轻绳来水平向右牵引 ab 杆，也可使 ab 杆达到(1)中的速度最大值 vm，求电压表的示数U(已知电动机内阻r1＝5.0 Ù ，电压表和电流表示数恒定，且电流表示数为I ＝2.0 A，不计电动机的摩擦损耗)； (3)在(2)中的条件下，可认为 ab杆从静止开始经时间t＝1.5 s，位移x＝7.5 m 后刚好达到最大 速度vm，求此过程中ab杆上产生的电热． 2017 学年高二年级第 5 次月考物理试题答案 1、B 2、 A 3、 C 4、B 5、D 6、B 7、B 8 、C 9 、A 10、BD 11、AD 12、 AD 13、BC 14、BC 15、解：（1）电阻 R1 电压有效值 所以原线圈输入电压有效值 （2）电阻 R2 的电流 电阻 R2 的功率 (3) 原线圈输入电流 副线圈的输出电流 R3 支路中的电流 16、（1）线圈中感应电动势的最大值 Em=nBSω=3.1×102 V (说明：314V，100π也同样得分） (2）设从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过 90º角所用时间 为Δt， 线圈中的平均感应电动势 ＝n 通过电阻 R 的平均电流 在Δt 时间内通过电阻横截面的电荷量 Q＝ =1.0× 10-2C (3）矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交变电流，电阻两 端电压的有效值 经过 t=10s 电流通过电阻产生的焦耳热 Q 热 解得 Q 热=4.9×103J 17、[解析] (1)ab 杆达到速度最大值 vm 时，ab 杆受力平衡，流过 ab 杆的电流为 I1＝BLvm R＋r 且 F＝μmg＋BI1L 解得 vm＝()() F－μmgR＋r B2L2 ＝6.0 m/s (2)当 ab 杆达到的速度最大值也为 vm 时，需要的牵引力仍为 F. 由能量关系可知：UI＝I2r1＋Fvm 解得 U＝I2r1＋Fvm I ＝40 V (3)此过程中，ab 杆与电阻 R 产生的总热量为 Q＝(UI－I2r1)t－ μmgx－1 2mv2 m＝57 J 故 ab 杆上产生的电热为 Q′＝ r R＋rQ＝19 J