2018-2019高二物理3月月考试题(有答案河北曲阳县一中)

时间:2019-03-15 作者: 试题来源:网络

2018-2019高二物理3月月考试题(有答案河北曲阳县一中)

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曲阳一中2018—2019学年第二学期高二年级3月月考
                物  理
     试题总分:100分   考试时间:90分钟   命题人:孙亚明

一、选择题(每小题4分,共14小题,共56分,选不全得2分,其中10--14题为多选)
1.如图所示,一个闭合导体圆环固定在水平桌面上,一根条形磁铁沿圆环的轴线运动,使圆环内产生了感应电流.下列四幅图中,产生的感应电流方向与条形磁铁的运动情况相吻合的是( )
A.     B.     C.     D.
2.如图所示的圆形线圈共n匝,电阻为R,过线圈中心O垂直于线圈平面的直线上有A、B两点,A、B两点的距离为L,A、B关于O点对称.一条形磁铁开始放在A点,中心与O点重合,轴线与A、B所在直线重合,此时线圈中的磁通量为Φ1,将条形磁铁以速度v匀速向右移动,轴线始终与直线重合,磁铁中心到O点时线圈中的磁通量为Φ2,下列说法中正确的是( )
 
A. 磁铁在A点时,通过一匝线圈的磁通量为
B. 磁铁从A到O的过程中,线圈中产生的平均感应电动势为E=  
C. 磁铁从A到B的过程中,线圈中磁通量的变化量为2Φ1
D. 磁铁从A到B的过程中,通过线圈某一截面的电量不为零
3.在竖直方向的匀强磁场中,水平放置一个矩形的金属导体框,规定磁场方向向上为正,导体框中电流的正方向如图所示,当磁场的磁感应强度B随时间t如图变化时,下图中正确表示导体框中感应电流变化的是( )
 
A.     B.     
C.     D.
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=100 V
D.电热丝的发热功率P=1800 W
5.如图所示交流电的电流有效值为 (    )
 

A.2A      B.3A       C. A     D. A
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20 V
D.交流电源的输出功率为5W
8.如图所示,T为理想变压器,副线圈回路中的输电线ab和cd的电阻不可忽略,其余输电线电阻可不计,则当电键S闭合时( )
A.交流电压表V1和V2的示数一定都变小
B.交流电压表只有V2的示数变小
C.交流电流表A1、A2和A3的示数一定都变大
D.只有A1的示数变大
9.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
10.(多选题)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
11.(多选题)如图所示,当交流发电机的线圈平面绕轴OO′转到与磁场方向平行时,下列说法正确的是( )
 
A.穿过线圈的磁通量为零       B.穿过线圈的磁通量最大
C.线圈产生的感应电动势为零    D.线圈产生的感应电动势最大
12.(多选题)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
13.(多选题)如图,将额定电压为60V的用电器,通过一理想变压器接在正弦交变电源上,闭合开关S后,用电器正常工作,交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220V和2.2A,以下判断正确的是( )
A.变压器输入功率为484W
B.通过原线圈的电流的有效值为0.6A
C.通过副线圈的电流的最大值为2.2A
D.变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:3
14.(多选题)如图所示,一个电阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路.线圈的半径为r1.在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示.图线与横、纵轴的交点坐标分别为t0和B0.导线的电阻不计.在0至t1时间内,下列说法正确的是(    )
 
A.R1中电流的方向由a到b通过R1      B.电流的大小为
C.线圈两端的电压大小为       D.通过电阻R1的电荷量
二、填空题(共8分)
15.(8分)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.
三、解答题(16题8分,17题9分,18题8分,19题11分)
16.(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.

17.(9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。



18.(8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?
 



19.(11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?
 
答案
1.D  2.B   3.C   4.D  5.C    6.D. 7.C  8.B
9.C  10.AD   11.AD    12.ACD  13.BD   14.BD
15.(1)0.01     (2)0.4      (3)3.2     (4)48
16.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
17.(1) (2) (3)
 
18.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.
19.(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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