蓟县一中2014-2015学年度第二学期第一次月考物理试题

高二物理月考试卷，第1页（共12页）2014-2015学年度第二学期高二年级第一次月考物理学科试卷一、单项选择题（每题3分，共42分）B1．图中能产生感应电流的是()C2．高频感应炉是用来熔化金属对其进行冶炼的，如图所示为冶炼金属的高频感应炉示意图，炉内放入被冶炼的金属，线圈通入高频交变电流，这时被冶炼的金属就能被熔化，这种冶炼方法速度快，温度易控制，并能避免有害杂质混入被炼金属中，因此适于冶炼特种金属．该炉的加热原理是()A．利用线圈中电流产生的焦耳热B．利用线圈中电流产生的磁场C．利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流D．给线圈通电的同时，给炉内金属也通了电B3．右图是一种延时开关的原理图，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通；当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放．则()A．由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用B．由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用C．断开B线圈的开关S2，对延时作用无影响D．如果断开B线圈的开关S2，延时将变长高二物理月考试卷，第2页（共12页）B4．如图所示，螺线管的导线两端与平行金属板相接，一个带负电的通草球用细丝线悬挂在两金属板间并处于静止状态，螺线管下方有一垂直纸面放置的直导线P.若P中突然通以垂直纸面向里的电流时，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D5．如图所示，由均匀导线制成的半径为R的圆环，以v的速度匀速进入一磁感应强度大小为B的匀强磁场．当圆环运动到图示位置(∠aOb＝90°)时，a、b两点的电势差为()A．2BRvB．22BRvC．24BRvD．324BRvA6．如图甲所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图所示．当磁场的磁感应强度B随时间t按如图乙所示规律变化时，下列图中能正确表示线圈中感应电动势E变化的是()C7．输电导线的电阻为R，输送电功率为P.现分别用U1和U2两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为()A．U1∶U2B．U21∶U22C．U22∶U21D．U2∶U1高二物理月考试卷，第3页（共12页）C8．如图所示，处在匀强磁场中的矩形线圈abcd，以恒定的角速度绕ab边转动，磁场方向平行于纸面并与ab垂直．在t＝0时刻，线圈平面与纸面重合，线圈的cd边离开纸面向外运动．若规定a→b→c→d→a方向的感应电流为正方向，则能反映线圈感应电流I随时间t变化的图线是()C9．电流互感器是用来测量大电流的仪器，下图是电流互感器使用原理图，以下说法正确的是()A．图中电流表的示数就是a、b间的电流大小B．图中电流表的示数比直接接在a、b间时示数小C．原理图有错误，原线圈匝数应比副线圈匝数少D．因变压器将电压升高了，所以电流表示数比把电流表直接接到a、b间时示数大D10．(2013·福建理综)如图，实验室有一台手摇交流发电机，内阻r＝1.0Ω，外接R＝9.0Ω的电阻．闭合开关S，发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e＝102sin10πtV，则()A．该交变电流的频率为10HzB．该电动势的有效值为102VC．外接电阻R所消耗的电功率为10WD．电路中理想交流电流表A的示数为1.0AD11．(2014·云南模拟)如图所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上，导轨间距为L，劲度系数为k的轻质弹簧上端固定，下端与高二物理月考试卷，第4页（共12页）水平直导体棒ab相连，弹簧与导轨平面平行并与ab垂直，直导体棒垂直跨接在两导轨上，空间存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场．闭合开关S后导体棒中的电流为I，导体棒平衡时，弹簧伸长量为x1；调转图中电源极性，使导体棒中电流反向，导体棒中电流仍为I，导体棒平衡时弹簧伸长量为x2.忽略回路中电流产生的磁场，则匀强磁场的磁感应强度B的大小为()A．kIL(x1＋x2)B．kIL(x2－x1)C．k2IL(x2＋x1)D．k2IL(x2－x1)C12．(2014·全国大纲卷)很多相同的彼此绝缘的铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长的竖直圆筒．一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置，其下端与圆筒上端开口平齐．让条形磁铁从静止开始下落．条形磁铁在圆筒中的运动速率()A．均匀增大B．先增大，后减小C．逐渐增大，趋于不变D．先增大，再减小，最后不变二、多项选择题（每题3分，共18分）AD13．如图所示，“U”形金属框架固定在水平面上，金属杆ab与框架间无摩擦，整个装置处于竖直方向的磁场中．若因磁场的变化，使杆ab向右运动，则磁感应强度()A．方向向下并减小B．方向向下并增大C．方向向上并增大D．方向向上并减小AC14．如图所示的电路中，L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2是两个完全相同的电灯，E是内阻不计的电源．t＝0时刻，闭合开关S，经过一段时间后，电路达到稳定，t1时刻断开开关S.I1、I2分别表示通过电灯高二物理月考试卷，第5页（共12页）D1和D2中的电流，规定图中箭头所示方向为电流正方向，以下各图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是()ACD15．如图所示，两竖直放置的足够长的平行光滑导轨与电阻R连接后处于垂直于导轨平面的匀强磁场中，金属杆ab与导轨接触良好并可沿导轨滑动，金属杆的电阻恒定，导轨的电阻忽略不计，最初开关S断开，让ab杆由静止开始下滑，经一段时间后闭合S，则从S闭合开始计时，金属杆ab的速度v、加速度a、杆中的电流I、金属杆所受安培力F随时间t变化的关系图象如图所示，其中可能发生的是()AC16．图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R＝55Ω，A、V为理想电流表和电压表，若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V，下列表述正确的是()A．电流表的示数为2AB．原、副线圈匝数比为1∶2高二物理月考试卷，第6页（共12页）C．电压表的示数为电压的有效值D．原线圈中交变电压的频率为100HzBC17．矩形线框在匀强磁场内匀速转动的过程中，线框输出的交流电电压随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是()A．交流电电压的有效值为362VB．交流电电压的最大值为362V，频率为0.25HzC．2s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大D．1s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量变化最快ABD18．图甲、图乙分别为两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，图乙所示的电压是正弦函数的一部分．下列说法正确的是()A．图甲、图乙均表示交流电B．图乙所示电压的有效值为10VC．图乙所示电压的有效值为20VD．图甲所示电压瞬时值表达式为u＝20sin100πtVBC19．如图所示，理想变压器的原线圈两端输入的交变电压保持恒定．则当开关S合上时，下列说法正确的是()A．电压表的示数变小B．原线圈的电流增大C．流过R1的电流不变D．变压器的输入功率减小AC20．(2014·四川理综)如图所示，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上，H、P的间距很小．质量为0.2kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形，其有效电阻为0.1Ω.此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金高二物理月考试卷，第7页（共12页）属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B＝(0.4－0.2t)T，图示磁场方向为正方向．框、挡板和杆不计形变．则()A．t＝1s时，金属杆中感应电流方向从C到DB．t＝3s时，金属杆中感应电流方向从D到CC．t＝1s时，金属杆对挡板P的压力大小为0.1ND．t＝3s时，金属杆对挡板H的压力大小为0.2N三、填空题（每空2分，共24分）21．如图所示，线圈abcd每边长l＝0.20m，线圈质量m1＝0.10kg，电阻R＝0.10Ω，砝码质量m2＝0.14kg．线圈上方的匀强磁场磁感应强度B＝0.5T，方向垂直线圈平面向里，磁场区域的宽度h＝l．砝码从某一位置下降，使ab边进入磁场开始做匀速运动，则线圈做匀速运动的速度为m/s(g取10m/s2)4m/s22．一个半径为r、质量为m、电阻为R的金属圆环，用一根长为L的绝缘细绳悬挂于O点，离O点下方L2处有一宽度为L4、垂直纸面向里的匀强磁场区域，如图所示．现使圆环从与悬点O等高位置A处由静止释放(细绳张直，忽略空气阻力)，摆动过程中金属环所在平面始终垂直磁场，则在达到稳定摆动的整个过程中，金属环产生的热量是mg34L＋r高二物理月考试卷，第8页（共12页）四、计算题23．(12分)如图所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场．已知线圈的匝数n＝100匝，总电阻r＝1.0Ω，所围成矩形的面积S＝0.040m2，小灯泡的电阻R＝9.0Ω，磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为e＝nB0S2πTcos2πTt，其中B0为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期，不计灯丝电阻随温度的变化．求：(1)线圈中产生感应电动势的最大值．(2)小灯泡消耗的电功率．(3)在磁感应强度变化的0～T4时间内，通过小灯泡的电荷量．解析：(1)由e＝nB0S2πTcos2πTt可知，最大值Em＝nB0S·2πT＝8V(2)电路中电流的最大值Im＝EmR＋r＝45A得I＝Im2＝452AP灯＝I2R＝2.88W(3)E＝nΔBΔt·S①q＝I·Δt②I＝ER＋r③高二物理月考试卷，第9页（共12页）由①②③得q＝nB0SR＋r＝4×10－3C答案：(1)8V(2)2.88W(3)4×10－3C24．一台交流发电机的输出功率为50kW，输出电压为240V，输电线总电阻R＝30Ω，允许损失功率为输出功率的6%，为满足用电需求，则该输电线路所用的理想的升压、降压变压器的匝数之比各是多少？能使多少盏“220V100W”规格的电灯正常发光？解析：按设计要求ΔP线＝ηP输＝6%×50kW＝3kW由P=I2R得输电线中电流I2＝ΔP线R＝10A升压变压器的输出电压U2＝P输I2＝5kV升压变压器原、副线圈匝数之比n1n2＝U1U2＝2405000＝6125输电线损失电压ΔU线＝I2R＝300V降压变压器的输入电压U3＝U2－ΔU线＝(5000－300)V＝4700V降压变压器原、副线圈匝数之比n3n4＝U3U4＝4700220＝23511降压变压器的输入功率P输′＝P输－ΔP线＝(50－3)kW＝47kW每盏电灯正常发光时的功率P灯＝100W所以，能使电灯正常发光的盏数N＝P输′P灯＝47×103100＝470(盏)答案：612523511470盏高二物理月考试卷，第10页（共12页）25．(2014·江苏物理)如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为L，长为3d，导轨平面与水平面的夹角为θ，在导轨的中部刷有一段长为d的薄绝缘涂层．匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向与导轨平面垂直．质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在滑上涂层之前已经做匀速运动，并一直匀速滑到导轨底端．导体棒始终与导轨垂直，且仅与涂层间有摩擦，接在两导轨间的电阻为R，其他部分的电阻均不计，重力加速度为g.求：(1)导体棒与涂层间的动摩擦因数μ；(2)导体棒匀速运动的速度大小v；(3)整个运动过程中，电阻产生的焦耳热Q.解析：根据平衡条件、法拉第电磁感应定律、能量守恒定律解题．(1)在绝缘涂层上：导体棒受力平衡，则mgsinθ＝μmgcosθ解得导体棒与涂层间的动摩擦因数μ＝tanθ(2)在光滑导轨上：感应电动势E＝BLv感应电流I＝ER安培力F安＝BIL受力平衡的条件是F安＝mgsinθ解得导体棒匀速运动的速度v＝mgRsinθB2L2(3)摩擦生热，得QT＝μmgdcosθ根据能量守恒定律知3mgdsinθ＝Q＋QT＋12mv2高二物理月考试卷，第11页（共12页）解得电阻产生的焦耳热Q＝2mgdsinθ－m3g2R2sin2θ2B4L4答案：(1