1、- 1 -山东省新泰二中 2018-2019 学年高二物理下学期第一次月考试题一、选择题（1-8 题为单选题，9-12 为多选题，每题 4 分）1交流发电机发电示意图如图所示,线圈转动过程中,下列说法正确的是（ ）A转到图甲位置时，通过线圈的磁通量变化率最大B转到图乙位置时，线圈中产生的感应电动势为零C转到图丙位置时，线圈中产生的感应电流最大D转到图丁位置时，AB 边感应电流方向为 AB2小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示此线圈与一个 R10 的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是( )A交变电流的周期为 0.1
2、25 sB交变电流的频率为 8 HzC交变电流的有效值为 A2D交变电流的最大值为 4 A3如图所示为一交流电电流随时间变化的图象，其中电流的正值为正弦曲线的正半周，其最大值为 Im；电流的负值的强度为 Im，则该交变电流的有效值为( )A. Im B. C. Im D. Im22 Im2 32 62- 2 -4、如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 51，R1R2R310 ，C 为电容器已知通过 R1 的正弦交流电如图乙所示，则( )甲 乙A副线圈输出的交流电的频率为 10 HzB原线圈输入电压的最大值为 100 V2C电阻 R3的电功率为 20 WD通过 R2的电流始终为零5如图所示
3、，一交流发电机的矩形线圈共有 10 匝，其电阻 r2 ，面积是 0.2 m2，在磁感应强度 B T 的匀强磁场中，若线圈从中性面位置开始绕垂直于磁场方向的对称轴2OO以 10 rad/s 的角速度匀速转动，向 R18 的电阻供电。则以下说法中正确的是( )A该线圈产生的是余弦式交变电流B线圈在转动过程中产生的最大感应电动势为 40 VC线圈开始转动 s 时流过电阻 R 的瞬时电流大小为 A160 22D电阻 R 上消耗的电功率为 9 W6如图所示,交流电流表 A1、A2、A3 分别与电容器 C线圈 L 和电阻 R 串联后接在同一个交流电源上,供电电压瞬时值为 U1=Umsin1t,三个电流表读
4、数相同。现换另一个电源供电,供电电压瞬时值为 U2=Umsin2t,2=21.改换电源后,三个电流表的读数将( )- 3 -AA 1将减小,A 2将增大,A 3将不变 BA 1将增大,A 2将减小,A 3将不变CA 1将不变,A 2将减小,A 3将增大 DA 1将减小,A 2将减小,A 3将不变7一个匝数为 100 匝，电阻为 0.5 的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按图示规律变化。则线圈中产生交变电流的有效值为( )A4.0 A B2 A C2A D0.01 A8通常，已知材料的折射率都为正值 。现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以
5、为负值 ，称为负折射率材料。位于空气中的这类材料，入射角与折射角 依然满足 但是折射线与入射线位于法线的同一侧（此时折射角取负值）。若该材料对于电磁波的折射率 .2，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是（ ）9.如图，一理想变压器原、副线圈的匝数之比 n1:n2=10:1 。原线圈通过一理想电流表 A接正弦交流电源，一个二极管和阻值为 R 的负载电阻串联后接到副线圈的两端；假设该二极管的正向电阻为零相当于导线，反向电阻为无穷大相当于断路；a、b 间输入交流电瞬时值的表达式为 。则：（ ）20sin(1)VutA.用电压表测得 R 两端电压为 V21B.增大负载电阻的阻值 R，电流表的读
6、数变小 - 4 -C.负载电阻的阻值越大，cd 间的电压 Ucd 越小 D.将二极管用导线短路，电流表的读数加倍 10、如图所示，n 匝矩形闭合导线框 ABCD 处于磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中，线框面积为 S，电阻为 r.线框绕垂直于磁场的轴 OO以角速度 匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，原、副线圈匝数之比为 21，变压器副线圈接入一只额定电压为 U电阻为 R的灯泡，灯泡正常发光从线框通过中性面开始计时，下列说法正确的是( )A匀速转动过程中穿过每匝线框的磁通量变化率最大值为 BSB灯泡中的电流方向每秒改变 次2C线框中产生的感应电流表达式为 sin tU2RD变压器原线圈两端电压
7、最大值为 nBS11如图甲所示的电路，理想变压器原、副线圈的匝数比为 n1 n2，电流表和电压表都是理想电表，当原线圈接图乙所示的交流电源时，电路正常工作现将电源换成图丙所示的交流电源，则更换电源前后( )A电流表 A1、A 2的示数之比均为 n2 n1B电压表 V1、V 2的示数之比均为 n1 n2C电压表 V1示数不变，V 2的示数变大D电流表 A1、A 2的示数均不变12、如图为一直角棱镜的横截面，bac90，abc60，一平行细光束从 O 点沿垂直于 bc 面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率 n ，若不考虑原入射光在 bc 面上2的反射光，则有光线( )- 5 -A从 ab 面射出
8、B从 ac 面射出C从 bc 面射出，且与 bc 面斜交D从 bc 面射出，且与 bc 面垂直二、实验题（每空 3 分）13 某同学测量玻璃砖的折射率，准备了下列器材：激光笔、直尺、刻度尺、一面镀有反射膜的平行玻璃砖.如图所示，直尺与玻璃砖平行放置，激光笔发出的一束激光从直尺上O 点射向玻璃砖表面，在直尺上观察到 A、B 两个光点，读出 OA 间的距离为 20.00 cm，AB 间的距离为 6.00 cm，测得图中直尺到玻璃砖上表面距离 d110.00 cm，玻璃砖厚度 d24.00 cm.玻璃的折射率 n_，光在玻璃中传播速度 v_ m/s(光在真空中传播速度 c3.0108 m/s，结果均
9、保留两位有效数字).三、计算题（必须写出必要的文字说明和计算过程，共 46 分）14、（10 分）图(甲)为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀速磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴 OO匀速转动，线圈的匝数 n100、电阻 r10 ，线圈的两端经集流环与电阻 R 连接，电阻 R90 ，与 R 并联的交流电压表为理想电表在 t0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量 随时间 t 按图(乙)所示正弦规律变化求：(1)交流发电机产生的电动势最大值；(2)电路中交流电压表的示数15（12 分）如图所示，矩形线圈 abcd 在磁感应强度 B2 T 的匀强磁场中绕轴 OO以角速度 10
10、 rad/s 匀速转动，线圈共 10 匝，电阻 r5 ，ab0.3 m，bc0.6 m，负载电阻 R45 。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；- 6 -(2)电阻 R 在 0.05 s 内产生的热量；(3)0.05 s 内流过电阻 R 上的电荷量(设线圈从垂直中性面开始转动)。16.（12 分） 如图所示，为某种透明材料制成的一柱形棱镜的横截面图，CD 是半径 Rm 的四分之一圆，圆心为 O；光线从 AB 面上的 M 点入射，入射角 30，光进入棱镜52后恰好在 BC 面上的 O 点发生全反射，然后由 CD 面射出已知 OB 段的长度 L0.6 m，真空中的光速
11、c3108 m/s.求：(1)透明材料的折射率；(2)该光在透明材料内传播的时间（答案可以带根号）17（12 分）如图所示，上、下表面平行的厚玻璃砖置于水平面上，在其上方水平放置一光屏一单色细光束从玻璃砖上表面入射，入射角为 i，经过玻璃砖上表面和下表面各一次反射后，在光屏上形成两个光斑已知玻璃砖的厚度为 h，玻璃对该单色光的折射率为n，光在真空中的速度为 c.求：(1)两个光斑的间距 d； (2)两个光斑出现的时间差 t.新泰市第二中学 2017 级高二下学期阶段测试一物理试题答案 1D 2C 3C 4C 5D 6B 7B 8C 9ABD 10AC 11 BD 12 BD4 根据变压器原理可
12、知原、副线圈中电流的周期、频率相同，周期为 T0.02 s，频率为 f50 Hz，故 A 错误由题图乙可知通过 R1的电流最大值为 Im2 A，根据欧姆定律可知其最大电压为 Um20 V，再根据原、副线圈的电压之比等于匝数之- 7 -比可知，原线圈输入电压的最大值为 100 V，故 B 错误根据正弦交流电的峰值和有效值关系及并联电路特点可知，电阻 R3的电压有效值为 U3 10 V，则电阻 R3的电功率为Um2 2P3 W20 W，选项 C 正确因为电容器有通交流、阻直流的作用，则有电流U23R3 102 210通过 R2和电容器。5 解析 由法拉第电磁感应定律可知，其产生的感应电动势(感应电
13、流)将按照正弦规律变化，A 项错误；由于 OO为线圈的对称轴，所以线圈产生的感应电动势的最大值应为 Em nBS 20 V，B 项错误；线圈在转动过12程中产生的感应电动势的瞬时值表达式为 e20sin10 t V，所以其感应电流的瞬时值表达式为 isin10 t A，故当 t s 时，流经电阻 R 的瞬时电流大小为 isin(10 ) A A，C 项错误；流160 160 12经 R 的电流的有效值为 I A，所以电阻 R 上消耗的电功率为 P I2R9 W，D 项正确。2210 AC 根据 Em n nBS ，则 BS ，则匀速转动过程中穿过每匝线框的磁 t t通量变化率最大值为 BS ，
14、选项 A 正确；频率 f ，则灯泡中的电流方向每秒改变 次，2 选项 B 错误；变压器次级电流 I2 ，则初级电流为 I1 ，初级电流最大值为 Im UR U2R 2U2R，则线框中产生的感应电流表达式为 i sin t ，选项 C 正确；由于线圈有内阻，则U2R U2R变压器原线圈两端电压最大值小于 nBS ，选项 D 错误11 BD 更换电源后，交流电的最大值不变，则有效值不变，电压表 V1示数不变，V 2的示数也不变，选项 C 错误；根据变压器原、副线圈的电流比等于匝数的倒数比，则电流表 A1的示数与次级电流之比为 n2 n1，选项 A 错误；电压表 V1、V 2分别测量原、副线圈两端的
15、电压，则根据电压与匝数比的关系可知，电压表 V1、V 2的示数之比均为 n1 n2，选项 B 正确；次级电压有效值不变，则 A2示数不变，则 A1示数不变，选项 D 正确12 解析 由棱镜材料的折射率 n 可知，全2反射临界角为 45，平行细光束在 ab 面上入射角为 60，大于临界角，发生全反射，反射光在 ac面上入射角为 30，小于临界角，既有反射又有折射，光线在 bc 面上垂直出射， B、D 项正确。13 答案 1.2 2.510 8解析 作出光路图如图所示，根据几何知识可得入- 8 -射角 i45，设折射角为 r，则 tan r ，故折射率 n 1.2，故 v 2.510 8 34 s
16、in isin r cnm/s.14 10 解析：(1)交流发电机产生电动势的最大值 Em nBS 而 m BS， ，所以2TEm2n mT由 t 图线可知： m2.010 2 Wb， T6.2810 2 s 所以 Em200 V.(2)电动势的有效值 E Em100 V22 2由闭合电路的欧姆定律，电路中电流的有效值为 I AER r 2交流电压表的示数为 U IR90 V127 V.215.解析：(1)电动势的最大值为 Em nBS 1020.30.610 V113.04 V 故瞬时值表达式 e Emcost 113.04cos10 t V(2)电流的有效值 I 1.6 A 所以 0.05
17、 s 内 R 上产生的热量Im2 Em2 R rQ I2Rt5.76 J(3)平均感应电动势为： n 72 V 平均感应电流为： 1.44 A，所以E t I ER r通过电阻 R 的电荷量为： q t0.072 C。I16【解析】 (1)设光线在 AB 面的折射角为 r，光路如图所示根据折射定律得： n .sin sin r设棱镜的全反射临界角为 C，由题意，光线在 BC 面恰好发生全反射，得到 sin C 1n由几何知识可知： r C90. 联立以上各式解得： n .52(2)光在棱镜中的传播速度 v 由几何知识得 MOcn Lsin C该光在透明材料内传播的时间 t 108 s.MO Rv 451517【解析】 (1)作出如图光路，根据折射定律有- 9 - n sin isin rd2 htan r 由式得 d2 h . sin in2 sin2 i(2)两光斑形成的时间差即折射光束在玻璃砖内运动的时间，下表面反射光束多走的路程 s 2hcos r光在玻璃中速度 v cn t sv由式得 t . 2hn2cn2 sin2i【答案】 (1) (2)2hsin in2 sin2i 2hn2cn2 sin2i
