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

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文档介绍

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.‎
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