云南省玉溪市华宁一中学年第二学期四月份月考高二物理试题含答案解析.docx

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云南省玉溪市华宁一中学年第二学期四月份月考高二物理试题含答案解析

云南省玉溪市华宁一中2017－2018学年第二学期四月份月考高二物理试题

学校:

___________姓名：

___________班级：

___________考号：

___________

一、单选题

1．如图所示，导线框abcd与通电导线在同一平面内，直导线中通有恒定电流并通过ad和bc的中点，当线框向右运动的瞬间，则（　　）

A．线框中有感应电流，且按顺时针方向

B．线框中有感应电流，且按逆时针方向

C．线框中有感应电流，但方向难以判断

D．由于穿过线框的磁通量为零，所以线框中没有感应电流

2．一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶1，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间t的变化规律如图所示，副线圈仅接入一个R=20Ω的电阻，则

A．流过电阻R的最大电流是1.0A

B．变压器的输入功率是40W

C．与电阻R并联的电压表的示数是20V

D．在1秒内电流方向改变50次

3．如图所示是一种冶炼金属的感应炉的示意图，此种感应炉应接怎样的电源（）

A．直流低压B．直流高压C．低频交流电D．高频交流电

4．如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示．在

时间内直导线中电流向上，则在

时间内线框中感应电流的方向与所受安培力情况是（）

A．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左

B．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右

C．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右

D．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左

5．如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出，设在整个过程中棒一直保持水平，且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势的大小变化情况是

A．越来越大B．越来越小C．保持不变D．无法判断

二、多选题

6．绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、开关相连，如图所示.线圈上端与电源负极相连，闭合开关的瞬间，铝环向上跳起.若保持开关闭合，则（）

A．铝环跳起到某一高度后将回落

B．铝环停留在某一高度

C．铝环不断升高

D．如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变

7．关于感抗，下列说法中正确的是（　　）

A．感抗就是由于电流变化时在线圈中产生了自感电动势，阻碍电流的变化

B．感抗的大小不仅与自感系数有关，还与电流的频率有关

C．感抗虽然对交流电有阻碍作用，但不消耗能量

D．以上说法都不对

8．如图所示，闭合的矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′方向观察，线圈沿顺时针方向转动。

已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为L1，ad边的边长为L2，线圈电阻为R，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示位置时（）

A．线圈中感应电流的方向为abcda

B．线圈中的感应电动势为2nBL2ω

C．穿过线圈的磁通量的变化率最大

D．线圈ad边所受安培力的大小为

，方向垂直纸面向里

三、解答题

9．磁感应强度为0.8T的匀强磁场中，有一边长为20cm的10匝正方形线圈，线圈的总电阻为1Ω，线圈外接一阻值为9Ω的电阻R，若以某一边长为轴在磁场中匀速转动，现测得电阻R上的电功率为4.5W。

求：

（1）线圈产生的感应电动势的最大值。

（2）线圈在磁场中匀速转动的转速。

10．为了合理的利用能源，发电站要修建在靠近天然资源的地方．用电的地方往往很远，因此，需要高压输送线路把电能输送到远方。

如果某发电站将U＝6000V的电压直接地加在高压输电线的输入端，向远方供电，且输送的电功率为P＝800kW.则此时安装在高压输送线路的输入端和终端的电能表一昼夜读数就相差ΔE＝9600kW·h（1kW·h＝1度电）．求：

（1）该输电线路的电阻为多少？

（2）此种情况下，高压线路的输电效率和终端电压．

（3）若要使此高压输电线路的输电效率为98%，则在发电站处应安装一个变压比（n1∶n2）是多少的变压器？

11．如图所示，线圈的面积是0.05m2，共100匝，匀强磁场的磁感应强度

，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，求：

（1）若从线圈的中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式．

（2）从中性面开始计时，线圈转过

时电动势瞬时值多大？

12．一矩形线圈有100匝，面积为50cm2，线圈内阻r＝2Ω，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，从线圈平面与磁场平行时开始计时，已知磁感应强度B＝0.5T，线圈的转速n＝1200r/min，外接一用电器，电阻为R＝18Ω，试写出R两端电压瞬时值的表达式．

四、填空题

13．如右图所示，甲图中的线圈为50匝，它的两个端点a、b与内阻很大的伏特表相连．穿过该线圈的磁通量随时间变化的规律如乙图所示，则伏特表的示数为V．

14．发电机端电压为220V，输送功率110kW，为保证用户至少获得100kW的功率，则输电线的电阻不得大于______Ω；若用一个理想变压器升压至5 500V后再输电，则输电线的电阻不得大于______Ω．

15．如图所示，将匀强磁场中的线圈（正方形，边长为L）以不同的速度v1和v2匀速拉出磁场，线圈电阻为R，那么两次拉出过程中，线圈内能之比Q1∶Q2＝________.外力做功功率之比P1∶P2＝________.

16．直流电动机转动时产生的电动势总要________（填消弱或加强）电源电动势的作用，所以将其称为反电动势，电动机有负载时比空载时产生的反电动势________（填大或小）．

参考答案

1．B

【解析】

直导线电流，根据右手螺旋定则可知，直导线右边的磁场垂直向里，左边的磁场垂直向外，因处于线框的中点处，所以穿过线框的磁通量相互抵消，恰好为零；当线框向右运动的瞬间，导致直导线右边垂直向里穿过线框的磁通量减小，而直导线左边垂直向外的磁通量在增大，根据楞次定律，则有感应电流的方向逆时针，B正确．

2．C

【解析】

试题分析：

由图象可知，原线圈中电压的最大值为

V，所以电压的有效值为220V，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压有效值为20V，副线圈的电阻为10Ω，所以电流的为2A，所以A错误；电压表测量的是电压的有效值，所以电压表的读数为20V，所以C正确；原副线圈的功率是相同的，由

，所以变压器的输入功率是200W，所以B错误；从图中可以得出交流电的频率为

，线圈每转动一圈，电流方向改变两次，所以在1s内电流方便改变100次，D错误。

考点：

考查了交流电图像

3．D

【解析】

试题分析：

线圈中的电流做周期性的变化，在附近的导体中产生感应电流，从而在导体中产生大量的热，涡流现象也是电磁感应；而交流电的频率越大，产生的热量越多．故D正确，ABC错误；故选D．

考点：

涡流现象

【名师点睛】本题主要考查了掌握涡流的原理及应用;用来冶炼合金钢的真空冶炼炉，炉外有线圈，线圈中通入反复变化的电流，炉内的金属中产生涡流．涡流产生的热量使金属熔化，高频交流电的频率越大，产生的热量越大.

4．C

【解析】

【详解】

BD．在

时间内，直导线中的电流向上，由乙可知在

～T时间内直线电流方向向下，根据安培定则知导线右侧磁场的方向垂直纸面向外，电流逐渐增大则磁场逐渐增强，根据楞次定律，金属线框中产生顺时针方向的感应电流；故B项不合题意，D项不合题意．

AC．根据左手定则，知金属框左边受到的安培力方向水平向右，右边受到的安培力水平向左．离导线越近，磁场越强，则左边受到的安培力大于右边受到的安培力所以金属框所受安培力的合力水平向右，故A项不合题意，C项符合题意．

5．C

【详解】

金属棒ab做平抛运动，其水平方向的分运动是匀速直线运动，水平分速度保持不变，等于v0，由感应电动势公式E=Blvsinα，vsina是垂直于磁感线方向的分速度，即是平抛运动的水平分速度，等于v0，则感应电动势E=Blv0，B、l、v0均不变，则感应电动势大小保持不变．则C正确．

故选C．

6．AD

【详解】

ABC.闭合开关的瞬间，线圈突然产生磁场（假设磁场向上），通过铝环的磁通量突然（向上）增加，那么铝环中的感应电流就产生与原磁场方向相反的磁场（感应电流的磁场向下）；因为原磁场与感应电流的磁场方向相反，相互排斥，所以铝环受到向上的斥力，铝环向上跳起；若保持开关闭合，流过线圈的电流稳定，磁场不再发生变化，铝环中没有感应电流，也没有相互作用，铝环仅受重力作用，最后回落，故A正确，B、C错误.

D.如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变，故D正确.

7．ABC

【解析】

当交流电通过有电感器的电路时，电路中产生自感电动势，阻碍电流的改变，形成了感抗，A正确；线圈的自感系数越大、交流的频率越高，线圈的感抗就越大，因此感抗的大小不仅与自感系数有关，还与电流的频率有关，B正确；在电感电路中，感抗不消耗电能，C正确，D错误；故选ABC.

8．AC

【解析】

图示时刻，ad速度方向向外，bc速度方向向里，根据右手定则判断出ad中感应电流方向为d→a，bc中电流方向为b→c，线圈中感应电流的方向为abcda。

故A正确。

线圈中的感应电动势为E=nBSω=nBL1L2ω．故B错误。

图示时刻ad、bc两边垂直切割磁感线，线圈中产生的感应电动势最大，由法拉第电磁感应定律分析得知，磁通量的变化率最大。

故C正确；线圈ad边所受安培力的大小为F=nBIL2=nB

•L2．故D错误。

故选AC。

9．

（1）10V

（2）

【详解】

（1）电阻R上的电功率为4.5W，根据公式：

可得该交流电的有效值为：

故该交流电的最大值为：

（2）根据：

可得:

。

10．

（1）22.5Ω

（2）3000V.（3）

【解析】

（1）由ΔE＝9600kW·h可知

ΔP＝

＝400kW，由P＝UI可知ΔP＝ΔUI，

且I1＝

＝

A，则ΔU＝

＝3000V.

由ΔP＝

得R线＝22.5Ω.

（2）P有＝P－ΔP＝400kW

输电效率η＝

×100%＝50%

终端电压U1＝U－ΔU，则U1＝3000V.

（3）损失功率为总功率的2%

则P损＝P×2%＝16kW=I22R线，I2=80/3

输入端P=I1U=800KWI1＝

，则

本题考查电能的远距离传输，先根据线路损耗电压求出电路电阻，再由能量守恒计算出有用功率，求效率，由电压比等于匝数比求匝数比

11．

（1）e＝50sin（10πt）V　

（2）e=43.3V

【解析】

【分析】线圈处于中性面开始计时，开始的感应电动势为零，电动势与时间成正弦变化，从而列出瞬时值表达式；根据感应电动势最大值的公式直接求出感应电动势的最大值，代入式子即可求得瞬时值表达式，将时间代入式子进行求解；

解：

（1）

因为从中性面开始转动，并且求的是瞬时值，故

（2）当

时，电动势瞬时值

12．u＝9πcos40πtV

【详解】

角速度ω＝2πn＝2π（

r/s）＝40πrad/s，

最大值Em＝NBSω＝100×0.5×50×10－4×40πV＝10πV，

线圈中感应电动势e＝Emcosωt＝10πcos40πtV，

由闭合电路欧姆定律i＝

＝

＝

A，

故R两端电压u＝Ri＝18×

×10πcos40πtV，

即u＝9πcos40πtV.

故本题答案是：

u＝9πcos40πtV

13．12．5V

【解析】

试题分析：

由图可知，线圈中的感应电动势为：

，由于伏特表内阻很大，故可认为是断路，其两端电压就等于电动势，故伏特表示数为12．5V

考点：

法拉第电磁感应定律

【名师点睛】本题考查了首先法拉第电磁感应定律；要能根据B-t图象的数学意义研究出其物理意义，其次要掌握法拉第电磁感应定律

．

14．0.04;25;

【解析】试题分析：

根据公式可得:

有知道

又P损＝I·R1

得R1＝0.04Ω.

当升压至5500V时，

故

.

考点：

考查了远距离输电

点评：

关键是对公式的灵活应用，以及对公式中各个物理量的含义正确理解

15．v1∶v2

【解析】

线圈的速度为v时，产生的感应电动势为E=BLv，线圈中产生的焦耳热为：

，可知Q∝v．所以可得：

Q1：

Q2=v1：

v2．外力做功的功率为

∝v2，可得：

P1：

P2=v12：

v22．

点睛：

本题掌握法拉第电磁感应定律、欧姆定律、焦耳定律是解题的基础，关键要熟练运用比例法处理比值问题，不需要列两套公式，可减少运算的量．

16．消弱小

【详解】

直流电动机转动时产生的反电动势总要消弱电源电动势的作用；电动机有负载时比空载时产生的反电动势小．

【点睛】

本题关键明确电动机转动产生反电动势，阻碍电流，反电动势与原电动势越接进，电流越小，注意空载时产生的反电动势较大．