1、- 1 -河北省曲阳县一中 2018-2019 学年高二物理下学期 3 月月考试题一、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（ ）A B C D2.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
2、时线圈中的磁通量为 1,将条形磁铁以速度 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 n1B. 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= Lnv）（ 12C. 磁铁从 A 到 B 的过程中,线圈中磁通量的变化量为 2 1D. 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
3、电流变化的是（ ）- 2 -A BC D4.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=100 V2D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. A52536.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
4、亮度相同如果将电源改为 220V，60Hz的交变电源，则（ ）- 3 -A 三只灯泡亮度不变 B 三只灯泡都将变亮C a 亮度不变，b 变亮，c 变暗 D a 亮度不变，b 变暗，c 变亮7.如图所示，一只原、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 20 V2D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
5、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（ ）- 4 -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.
6、（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，通过导体某个横截面的电荷量为 rBR2D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
7、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，- 5 -从图示位置开计时（ ）A当转过 60时，感应电流的瞬时值为 RBS23B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 23BSD当转过 90过程中，感应电流的有效值为 R13.（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
8、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：n 2=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( )AR 1中电流的方向由 a 到 b 通过 R1 B电流的大小为 02
9、t3rnRBC线圈两端的电压大小为 D通过电阻 R1的电荷量021t3rn012tr- 6 -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 题 8 分，17 题 9 分，18 题 8 分
10、，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， abc=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
11、止向右运动，cd 边进入磁场前已做匀速运动。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？- 7 -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
12、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 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
13、 时磁感应强度应为多大?- 8 -答案1.D 2.B 3.C 4.D 5.C 6.D 7.C 8.B9.C 10.AD 11.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
14、）LBFRv2 42LBRmFQ18.解：由 P=UI 可得：- 9 -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 P 4=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.- 10 -
