物理安徽省庐江二中学年高二下学期第一次月考.docx
《物理安徽省庐江二中学年高二下学期第一次月考.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理安徽省庐江二中学年高二下学期第一次月考.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
物理安徽省庐江二中学年高二下学期第一次月考
庐江二中2014/2015学年度下学期第一次月考
物理试题卷
说明：
1.考试时间：
100分钟总分：
100分
2.请在答题纸相应位置上作答
一、单项选择题（本大题共10小题，每题四个选项中，只有一个选项是正确的。
每小题4分，共计40分）
1．在下列几种电流的波形图中，不是交变电流的是（）
2．交流发电机产生电动势e=10sin50πtV，外接负载电阻R=10Ω，不计发电机线圈内阻。
现把发电机的转速增加一倍，则（）
A．负载两端电压的有效值变为28.2VB．交流电的频率变为100Hz
C．负载消耗的功率将变为20WD．负载消耗的功率将变为40W
3．某内阻不计的交流发电机产生的感应电动势如图所示，现将其接在原、副线圈匝数比为
＝
的理想变压器原线圈两端，则（）
A．变压器副线圈两端的电压为U2＝108V
B．感应电动势的瞬时值表达式为e＝36
sin10πtV
C．t＝0.2s时穿过线圈平面的磁通量变化率最大
D．t＝0.1s时穿过线圈平面的磁通量最大
4．关于右图所示交流电，下列说法正确的是（）
A．周期为0.02s
B．有效值为200V
C．将该交流电压加在一个5Ω定值电阻两端，1分钟的发热量为6×105J
D．将该交流电压加在起辉电压为150V的氖管上（氖管未被击穿），氖管1分钟发光次数为60次
5．如图所示，在匀强磁场中，放有一与线圈D相连接的平行导轨，要使放在线圈D中的线圈A（A、D两线圈同心共面）各处受到沿半径方向指向圆心的力，金属棒MN的运动情况可能是（）
A．匀速向右
B．加速向左
C．减速向右
D．减速向左
6．电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示。
现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是（）
A．从a到b，上极板带正电
B．从a到b，下极板带正电
C．从b到a，上极板带正电
D．从b到a，下极板带正电
7．如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2
，磁感应强度的大小为B。
一边长为a、电阻为4R的正方形均匀导线框ABCD从图示位置沿水平向右方向以速度v匀速穿过磁场区域，在下图中线框A、B两端电压UAB与线框移动距离
的关系图象正确的是（）
8．一矩形导体线圈位于变化的匀强磁场内，磁场方向垂直于线圈所在平面向里，如图1所示。
磁感应强度B随t的变化规律如图2所示。
以I表示线圈中的感应电流，以图1中线圈上箭头所示的电流方向为正，则以下的I—t图中正确的是（）
9．如图所示，两平行光滑金属导轨MN、PQ间距为L，与电动势为
、内阻不计的电源相连。
质量为
、电阻为
的金属棒
垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面的夹角为
，其余电阻不计。
为使
棒静止，需在空间施加一匀强磁场，其磁感强度的最小值及方向分别为（）
A．
，水平向右
B．
，垂直于回路平面向上
C．
，竖直向下
D．
，垂直于回路平面向下
10.如图所示，光滑平行导轨倾斜放置，其下端连接一灯泡，匀强磁场垂直于导轨平面。
当导轨上的ab导体棒下滑达到稳定状态时，小灯泡获得的功率为P0.除灯泡外，其他电阻不计，要使灯泡消耗的功率变为2P0，下列措施中正确的是（）
A．换一个电阻为原来的一半的灯泡
B．把磁感应强度B增为原来的2倍
C．换一根质量为原来
倍的金属棒（长度未变）
D．把导轨间距增大为原来的
倍（ab棒也相应增长）
二、多项选择题（共4小题，每小题四个选项中，有两个或两个以上正确答案。
全部选择正确得4分；正确而不全的得2分；有错误选项的不得分。
每小题4分，共计16分）
11．供电公司检修人员用交流电表监控供电线路中强电流和高电压，使用的仪器是电流互感器和电压互感器，接线如图所示。
其中n1、n2、n3、n4分别为四组线圈的匝数，a、b为两只交流电表，下列说法中正确的是（）
A．A为电流互感器，且n1B．B为电压互感器，且n3>n4，b是电压表
C．B为电流互感器，且n3D．A为电压互感器，且n1>n2，a是电压表
12．如图所示，变压器的原、副线圈的匝数比一定，原线圈的电压为U1时，副线圈的输出电压为U2，L1、L2、L3为三只完全相同的电灯，开始时，电键K开启，然后当电键K闭合时（）
A．U1不变，U2变大B．L1变亮，L2变暗
C．L1变暗，L2变亮D．原线圈中的电流变大
13．如图，面积为0.2m2的100匝线圈A处在磁场中，t=0时磁场方向垂直于线圈平面向里。
磁感应强度随时间变化的规律是B＝（6－0.2t）T，已知R1＝4Ω，R2＝6Ω，电容C＝30μF，线圈A的电阻不计。
则（）
A．闭合S后，通过R2的电流大小为0.4A
B．闭合S后，通过R2的电流方向由上向下
C．闭合S后，电容器上极板带负电
D．闭合S一段时间后，断开S，S断开后通过R2的电荷量是7.2×10－5C
14．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、杆所受安培力F随时间t的关系图像如下图所示，其中可能发生的是（）
三、计算题（本大题共4小题，共计44分）。
按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15．（12分）如图所示，矩形线圈abcd在磁感应强度B＝2T的匀强磁场中绕轴OO′以角速度ω＝10πrad/s匀角速转动，线圈共10匝，线圈总电阻r＝5Ω，ab＝0.3m，bc＝0.6m，负载电阻R＝45Ω。
求：
（1）写出从图示位置开始计时线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
（2）感应电流的有效值；
（3）从图示位置开始计时0.05s内平均感应电流的大小。
16．（10分）一电阻为R的金属圆环，放在匀强磁场中，磁场与圆环所在平面垂直，如图（a）所示．已知通过圆环的磁通量随时间t的变化规律如图（b）所示（磁通量垂直纸面向里为正），图中的最大磁通量φ0和变化周期T都是已知量，求
（1）画出0～T时间内感应电流随时间变化的i—t图像，要求有必要的运算过程并在图中标出相应的坐标值（感应电流以逆时针方向为正）；
（2）求该感应电流的有效值大小。
17．（10分）如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l＝0.5m，左端接有阻值R＝0.3Ω的电阻，一质量m＝0.1kg，电阻r＝0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B＝0.4T．棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a＝2m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x＝9m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，.导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。
求：
（1）棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q；
（2）撤去外力后回路中产生的焦耳热Q。
18．（12分）一光滑金属导轨如图所示，水平平行导轨MN、ST相距l＝0.5m，竖直半圆轨道NP、TQ直径均为D＝0.8m，轨道左端用阻值R＝0.4Ω的电阻相连。
水平导轨的某处有一竖直向上、磁感应强度B＝0.06T的匀强磁场。
光滑金属杆ab质量m＝0.2kg、电阻r＝0.1Ω，当它以5m/s的初速度沿水平导轨从左端冲入磁场后，恰好能到达竖直半圆轨道的最高点P、Q。
设金属杆ab与轨道接触良好，并始终与导轨垂直，导轨电阻忽略不计。
取g＝10m/s2，求金属杆：
（1）刚进入磁场时，通过金属杆的电流大小和方向；
（2）到达P、Q时的速度大小；
（3）从冲入磁场至到达P、Q点的过程中，电路中产生的焦耳热。
庐江二中2014/2015学年度下学期第一次月考
物理答案
一、单项选择题（本大题共10小题，每题四个选项中，只有一个选项是正确的。
每小题4分，共计40分）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
C
A
A
B
D
D
A
D
C
二、多项选择题（共4小题，每小题四个选项中，有两个或两个以上正确答案。
全部选择正确得4分；正确而不全的得2分；有错误选项的不得分。
每小题4分，共计16分）
11
12
13
14
AB
BD
ABD
ACD
三、计算题（本大题共4小题，共计44分）。
按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15．（12分）解：
（1）电动势的最大值为Em＝nBSω＝10×2×0.3×0.6×10πV≈113.04V…………2分
故瞬时值表达式e＝Emcosωt＝36πcos10πtV=113.04cos10πtV…………3分
（2）电流的有效值I＝
＝
＝1.6A…………3分
（3）根据v法拉第电磁感应定律，可得平均感应电动势为：
＝n
＝72V……2分
根据闭合电路欧姆定律，平均感应电流为：
＝
＝1.44A…………2分
16．（10分）解：
（1）由法拉弟电磁感应定律可知：
在t=0到t=T/4时间内，环中的感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律，在t=0到t=T/4时间内，环中的感应电流大小为
=4φ0/RT，
由楞次定律可以判断出电流方向为正方向；
在t=T/4到t=T/2时间内，磁通量保持不变，没有感应电流；
在t=T/2到t=3T/4时间内，感应电流跟t=0到t=T/4时间内大小相同，方向相反；
在t=3T/4到t=T时间内，没有感应电流。
故可画出i—t图如下:
说明：
图像3分，解析3分，图像和解析不全对的酌情给分。
（2）设该交流的有效值为I，则根据有效值定义并结合i—t图，有：
I2RT=
（4φ0/RT）2RT…………3分
故I=2
φ0/RT…………1分
17．（10分）解：
（1）设棒匀加速运动的时间为Δt，回路的磁通量变化量为ΔΦ，回路中的平均感应电动势为
，由法拉第电磁感应定律得：
＝
…………1分
其中ΔΦ＝Blx…………1分
设回路中的平均电流为
，由闭合电路的欧姆定律得：
＝
…………1分
则通过电阻R的电荷量为：
q＝
Δt…………1分
联立各式，代入数据得q＝4.5C…………1分
（2）设撤去外力时棒的速度为v，对棒的匀加速运动过程，由运动学公式得：
v2＝2ax…………1分
设棒在撤去外力后的运动过程中安培力做功为W，由动能定理得：
W＝0－
mv2…………1分
撤去外力后回路中产生的焦耳热
Q＝－W…………2分
联立各式，代入数据得：
Q＝1.8J…………1分
说明：
由能量守恒定律等其他正确方法得出正确结果的也得分。
18．（12分）解：
（1）由法拉第电磁感应定律知：
E＝Blv…………1分
由闭合欧姆定律知I＝
…………1分
所以I＝
＝
A＝0.3A…………1分
方向a→b。
…………1分
（2）恰能到达竖直轨道最高点，金属杆所受的重力提供向心力：
mg＝
…………3分
所以v＝
＝
m/s＝2m/s…………1分
（3）根据能量守恒定律，电路中产生的焦耳热
Q＝
mv20－
mv2－mgh…………3分
所以Q＝
J＝0.5J…………1分
升级会员 