仙游一中2010—2011学年第二学期第一次月考高二物理(选修3—2)试卷解析版.doc

酒不治秃 整理仙游一中20102011学年第二学期第一次月考高二物理（选修32）试卷参考答案（解析版）（满分：100分 时间：1小时30分钟）第卷 （选择题，共40分）一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分）1、如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始络与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是（ ） A感应电流方向发生改变 BCD段直线始终不受安培力 C感应电动势最大值EB2av D感应电动势平均值【答案】D【考点】楞次定律、安培力、感应电动势、左手定则、右手定则【解析】在闭合电路进入磁场的过程中,通过闭合电路的磁通量逐渐增大,根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针方向不变,A错误。根据左手定则可以判断，受安培力向下，B不正确。当半圆闭合回路进入磁场一半时，即这时等效长度最大为a,这时感应电动势最大E=Bav,C错误.感应电动势平均值，D正确.提示:感应电动势公式只能来计算平均值,利用感应电动势公式计算时,l应是等效长度,即垂直切割磁感线的长度。2、某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.510-5T。一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100m，该河段涨潮和落潮时有海水（视为导体）流过。设落潮时，海水自西向东流，流速为2m/s。下列说法正确的是（ ）A河北岸的电势较高 B河南岸的电势较高C电压表记录的电压为9mV D电压表记录的电压为5mV【答案】AC【解析】海水在落潮时自西向东流，该过程可以理解为：自西向东运动的导体棒在切割竖直向下的磁场。根据右手定则，右岸即北岸是正极电势高，南岸电势低，A对B错。根据法拉第电磁感应定律E=BLv=4.510-51002=910-3V, C对D错.3、下图为一种早期发电机原理示意图，该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称，在磁极绕转轴匀速转动过程中，磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧XOY运动，（是线圈中心），则（ ）A从X到O，电流由E经G流向F，先增大再减小B从X到O，电流由F经G流向E，先减小再增大C从O到Y，电流由F经G流向E，先减小再增大D从O到Y，电流由E经G流向F，先增大再减小【答案】D4、图甲所示电路中，A1、A2、A3为相同的电流表，C为电容器，电阻R1、R2、R3的阻值相同，线圈L的电阻不计。在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示，则在t1t2时间内（ ） A电流表A1的示数比A2的小 B电流表A2的示数比A1的小 C电流表A1和A2的示数相同 D电流表的示数都不为零【答案】C【解析】由Bt图象知在t1t2时间内，原线圈中的磁场先负向减小后正向增大，则副线圈中的磁通量是均匀变化的，根据法拉第电磁感应定律在副线圈中产生的感应电流大小不变，再根据轮次定律可判断负向减小时正向增大时的感应电流的方向相同，则在t1t2时间内副线圈中感应电流为恒定电流，说以A1、A2的示数相同，A3的示数为0，C正确。5、信用卡的磁条中有一个个连续的相反极性的磁化区，每个磁化区代表了二进制数1或0，用以储存信息。刷卡时，当磁条以某一速度拉过信用卡阅读器的检测头时，在检测头的线圈中会产生变化的电压（如图1所示）。当信用卡磁条按图2所示方向以该速度拉过阅读检测头时，在线圈中产生的电压随时间的变化关系正确的是【答案】B6、如图所示，平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动，经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势与导体棒位置x关系的图像是( )【答案】A【解析】在x=R左侧，设导体棒与圆的交点和圆心的连线与x轴正方向成角，则导体棒切割有效长度L=2Rsin，电动势与有效长度成正比，故在x=R左侧，电动势与x的关系为正弦图像关系，由对称性可知在x=R右侧与左侧的图像对称。abO-10t/se/V 7、如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是（ ） A在图中t = 0时刻穿过线圈的磁通量均为零 B线圈先后两次转速之比为2：3 C交流电b的电动势的最大值为V D先后两次通过线圈的最大磁通量之比为3:2【答案】C8、图中为一理想变压器，其原线圈与一电压有效值不变的交流电源相连：P为滑动头。现令P从均匀密绕的副线圈最底端开始，沿副线圈匀速上滑，直至白炽灯L两端的电压等于其额定电压为止。用I1表示流过原线圈的电流，I2表示流过灯泡的电流，U2表示灯泡两端的电压，N2表示灯泡消耗的电功率（这里的电流、电压均指有效值：电功率指平均值）。下列4个图中，能够正确反映相应物理量的变化趋势的是（ ）tI1O tI2OA B tU2OtN2OC D【答案】BC【解析】均匀密绕的副线圈最底端开始，沿副线圈匀速上滑，说明副线圈的匝数在均匀增大。根据理想变压器原理：得：均匀增大（k为单位时间内增加的匝数），选项C正确。灯泡两端电压由零开始增大时，灯泡的电阻也增大，所描绘的伏安特性曲线应该为B，选项B正确、A错误。灯泡的功率先增大的快（电阻小）侯增大的慢（电阻大），选项D错误。9、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.电压U1不变，U2变大 B.电灯L1变亮，L2变暗C.电灯L1变暗，L2变亮 D.原线圈中的电流变大【答案】BD【解析】电压U1不变,匝数比不变,U2不变,A错误。K闭合,副线圈回路中电阻变小，电流变大，L1变亮，L1两端电压变大，L2两端电压变小,L2变暗,B正确C错误。副线圈中电流变大，根据=得，原线圈中电流变大，D正确。10、如图所示的电路中，三个相同的灯泡a、b、c和电感L1、L2与直流电源连接，电感的电阻忽略不计电键K从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有（ ）A.a先变亮，然后逐渐变暗B.b先变亮，然后逐渐变暗C.c先变亮，然后逐渐变暗 D.a、b、c都逐渐变暗【解析】A【解析】考查自感现象。电键K闭合时，电感L1和L2的电流均等于三个灯泡的电流，断开电键K的瞬间，电感上的电流i突然减小，三个灯泡均处于回路中，故b、c灯泡由电流i逐渐减小，B、C均错；原来每个电 感线圈产生感应电动势均加载于灯泡a上，故灯泡a先变亮，然后逐渐变暗，A对D错。本题涉及到自感现象中的“亮一下”现象，平时要注意透彻理解。第卷 （非选择题，共60分）二、填空题（本题每空2分，共12分）11、钳型表的工作原理如图所示。当通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时，与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转。由于通过环形铁芯的磁通量与导线中的电流成正比，所以通过偏转角度的大小可以测量导线中的电流。日常所用交流电的频率在中国和英国分别为50Hz和60Hz。现用一钳型电流表在中国测量某一电流，电表读数为10A；若用同一电表在英国测量同样大小的电流，则读数将是 A。若此表在中国的测量值是准确的，且量程为30A；为使其在英国的测量值变为准确，应重新将其量程标定为 A【答案】12 25 【解析】根据，Imsin(),Imcos(),说明线圈中的电动势有效值与频率成正比，根据欧姆定律可知电流与频率成正比，所以在英国用同一电表在英国测量同样大小的电流的读数将是I10A12A；因为在英国电流值为标准的6/5，需量程为变为原来的5/6。12、如下图所示，正方形导线框边长为L，质量为m，电阻为R。从某一高度竖直落入磁感应强度为B的水平匀强磁场中，磁场宽度亦为L，线框落入磁场时恰好匀速，且匀速通过磁场区域，则线框自高度h_由静止开始下落，线框在磁场中匀速运动的速度是_，穿过磁场区域所用时间为_，全过程产生的电能为_。【答案】m2gR2/2B4L4 、m gR/B2L2 、2B2L3/mgR、 2mgL三、解答题（本题共3小题，共48分）13、（12分）如图所示，矩形线圈abcd的长l1=20cm、宽为l2=10cm，匝数为N=100，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕其轴线OO以角速度=100 rad/s做匀速转动：（1）求线圈中交变电动势的最大值和有效值？（2）求此交变电流的周期？（3）从图中位置开始计时，求1/400s末的现圈内的电动势？【答案】(1)Em=314V、Em有效=220V (2)T=0.02s (3)E1/400s=220VvRBLmv1(a)ttvtO(b)14、（18分）如图(a)所示，光滑的平行长直金属导轨置于水平面内，间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻，质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上。导轨和导体棒的电阻均不计，且接触良好。在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。开始时，导体棒静止于磁场区域的右端，当磁场以速度v1匀速向右移动时，导体棒随之开始运动，同时受到水平向左、大小为f的恒定阻力，并很快达到恒定速度，此时导体棒仍处于磁场区域内。(1)求导体棒所达到的恒定速度v2；(2)导体棒以恒定速度运动时，单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大？(3)若t0时磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动，经过较短时间后，导体棒也做匀加速直线运动，其vt关系如图(b)所示，已知在时刻t导体棒瞬时速度大小为vt，求导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小。【解析】（1）EBL（v1v2）； IE/R ； 速度恒定时有： 可得： （6分）（2）； （12分）（3）因为导体棒要做匀加速运动，必有v1v2为常数，设为Dv，则：则： 可解得： （18分）15、（18分）单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做液体的体积流量（以下简称流量）。由一种利用电磁原理测量非磁性导电液体（如自来水、啤酒等）流量的装置，称为电磁流量计。它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两部分组成。传感器的结构如图所示，圆筒形测量管内壁绝缘，其上装有一对电极和c,a,c间的距离等于测量管内径D，测量管的轴线与a、c的连接放像以及通过电线圈产生的磁场方向三者相互垂直。当导电液体流过测量管时，在电极a、c的间出现感应电动势E，并通过与电极连接的仪表显示出液体流量Q。设磁场均匀恒定，磁感应强度为B。（1）已知，设液体在测量管内各处流速相同，试求E的大小（取3.0）（2）一新建供水站安装了电磁流量计，在向外供水时流量本应显示为正值。但实际显示却为负值。经检查，原因是误将测量管接反了，既液体由测量管出水口流入，从如水口流出。因为已加压充满管道。不便再将测量管拆下重装，请你提出使显示仪表的流量指示变为正直的简便方法；（3）显示仪表相当于传感器的负载电阻，其阻值记为 a、c间导电液体的电阻r随液体电阻率色变化而变化，从而会影响显示仪表的示数。试以E、R。r为参量，给出电极a、c间输出电压U的表达式，并说明怎样可以降低液体电阻率变化对显示仪表示数的影响。解析：（1）导电液体通过测量管时，相当于导线做切割磁感线的运动，在电极a、c 间切割感应线的液柱长度为D， 设液体的流速为v，则产生的感应电动势为E=BDv 由流量的定义，有Q=Sv= 式联立解得 代入数据得 （2）能使仪表显示的流量变为正值的方法简便，合理即可，如：改变通电线圈中电流的方向，使