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1、曲阳一中20182019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（）ABCD2.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1,将条形
2、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2,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21D. 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（）ABCD4.电阻为1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
3、时间变化的图象如图所示现把交流电加在电阻为9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/sB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=100VD电热丝的发热功率P=1800 W5.如图所示交流电的电流有效值为 ( )A.2A B.3A C.A D.A6.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Ca亮度不变，b变亮，c变暗Da亮度不变，b变暗，c变亮7.如图所示，一只原
4、、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20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0.5AB流过电阻的交流电频率为100HzC交流电源的输出电压的最大值为20VD交流电源的输出功率为5W8.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
5、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100HzB.客户端电压为250VC.输电线中的电流为30AD.输电线路损耗功率为180Kw10.（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
6、，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2mgR11.（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
7、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484WB通过原线圈的电流的有效值为0.6AC通过副线圈的电流的最大值为2.2AD变压器原、副线圈匝数比n1：n2=11：314.（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
8、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( )AR1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=5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
9、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=1，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
10、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8，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=30.NQMN,NQ间连接有一个R=3 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
11、 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 ,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.B9.C 10.AD 11
12、.AD 12.ACD 13.BD 14.BD15.（1）0.01 （2）0.4 （3）3.2 （4）4816.解：转速n=300转/min=5r/s，角速度=2n=10rad/s灯泡的电阻（1）感应电动势的最大值=3（V）线圈中感应电动势的瞬时值表达式e=3sin10t（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=3sin10t（V）；（2）灯泡消耗的实际功率为8.4W17.（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
13、 P4=P3=P1P损=95103W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：1：16 190：1119.(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 =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 =ma, x=vt+at2,设t时刻磁感应强度为B,总磁通量不变有：BLs=BL(s+x),当t=1 s时,代入数据解得,此时磁感应强度B=0.1 T.
