云南省玉溪市江川一中2017-2018学年高二下学期4月份月考物理试题

云南省玉溪市江川一中学年下学期4月份月考高二物理本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________分卷I一、单选题(共12小题,每小题3.0分,共36分)1.如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出，设运动的整个过程中棒的取向不变且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小将()A．越来越大B．越来越小C．保持不变D．无法确定2.在远距离输电中，如果输送功率和输送距离不变，要减少输送导线上热损耗，目前最有效而又可行的输送方法是()A．采用超导材料做输送导线B．采用直流电输送C．提高输送电的频率D．提高输送电压3.如图所示，图(a)中的变压器是一理想变压器，其输出端输出电压信号如图(b)所示(图线为正弦曲线)，电路中电阻R＝55Ω，图中交流电流表、交流电压表为理想电表，其中电流表A1与电流表A2的读数之比为1∶4，下列说法中正确的是()A．电压表V1的示数为880VB．电压表V2的示数为220VC．原线圈输入功率为220WD．原线圈中交变电压的频率为100Hz4.如图所示各图象中不表示交变电流的是()A．B．C．D．5.空间存在竖直向上的匀强磁场，将一个不会变形的单匝金属圆线圈放入该磁场中，规定图甲所示的线圈中的电流方向为正．当磁场的磁感应强度B随时间t按图乙所示的规律变化时，能正确表示线圈中感应电流随时间变化的图线是()A．B．C．D．6.如图所示，矩形线框abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知sinα＝，回路面积为S，磁感应强度为B，则通过线框的磁通量为()A．BSB．BSC．BSD．BS7.如图所示，匀强磁场垂直于纸面，磁感应强度为B.边长为a的正方形线框与磁场垂直，且一条对角线与磁场边界重合．则通过线框平面的磁通量为()A．Ba2B．BaC．Ba2D．2Ba8.如图所示，当交流电源电压恒为220V，频率为50Hz时，三只灯泡A、B、D的亮度相同，若只将交流电的频率改为100Hz，则()A．A灯最暗B．B灯最暗C．D灯最暗D．三只灯泡的亮度依然相同9.如图，光滑金属导轨由倾斜和水平两部分组成，水平部分足够长且处在竖直向下的匀强磁场中，右端接一电源(电动势为E，内阻为r)．一电阻为R的金属杆PQ水平横跨在导轨的倾斜部分，从某一高度由静止释放，金属杆PQ进入磁场后的运动过程中，速度时间图象不可能是下图中的哪一个？(导轨电阻不计)()A．B．C．D．10.法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路中感应电动势的大小()A．跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比B．跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比C．跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比D．跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比11.如图所示，小螺线管与音乐播放器相连，大螺线管直接与音箱相连．当把小螺线管插入大螺线管中时音乐就会从音箱中响起来，大小螺线管之间发生的物理现象是()A．自感B．静电感应C．互感D．直接导电12.面积为S的正方形线框放在磁感应强度为B的匀强磁场中，当线框平面与磁场方向垂直时，下列有关穿过线框所围面积的磁通量的表述中正确的是()A．磁通量的单位为特斯拉B．线框垂直磁场方向放置时磁通量最大C．上述情况中线框磁通量为D．将线框从原位置翻转180°磁通量没有变化二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分)13.(多选)如图所示，在一空心螺线管内部中点处悬挂一铜环，电路接通瞬间，下列说法正确的是()A．从左往右看，铜环中有逆时针方向感应电流B．从左往右看，铜环中有顺时针方向感应电流C．铜环有收缩趋势D．铜环有扩张趋势14.(多选)电厂发电机的输出电压为250V，输出功率为10kW，在进行远距离输电时，输电线总电阻为5Ω，则()A．直接输电，用户两端的电压只有50VB．若要求用户两端的电压为220V，则应配备原、副线圈匝数比为1∶4(发电厂)和5∶1(用户端)的变压器C．若要求输电线损耗的功率仅为总功率的5%，升压变压器原、副线圈匝数比为1∶4D．若用10000V的高压输电，输电线的损耗功率仅为总功率的0.05%15.(多选)闭合矩形线圈跟磁感线方向垂直，如图所示，下列哪种情况线圈中有感应电流()线圈绕ab轴转动B．线圈垂直纸面向外平动C．线圈沿ab向右移动少许D．线圈沿ad向下移动少许16.(多选)如图所示，将甲图中开关S闭合后电流表指针由中央向左偏转，当把一个线圈A和这个电流表串联起来如图乙，将一个条形磁铁B插入或拔出线圈时，线圈中产生感应电流，经观察发现，电流表指针由中央位置向右偏，这说明()A．如果磁铁的下端是N极，则磁铁正在远离线圈B．如果磁铁的下端是S极，则磁铁正在远离线圈C．如果磁铁的下端是N极，则磁铁正在靠近线圈D．如果磁铁的下端是S极，则磁铁正在靠近线圈分卷II三、计算题17.半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r、质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示．整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下．在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接有一阻值为R的电阻(图中未画出)．直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触．设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒和导轨的电阻均可忽略．重力加速度大小g.求(1)通过电阻R的感应电流的方向和大小；(2)外力的功率大小．18.如图甲所示，两根质量均为0.1kg完全相同的导体棒a、b，用绝缘轻杆相连置于由金属导轨PQ、MN架设的斜面上．已知斜面倾角θ为53°，a、b导体棒的间距是PQ、MN导轨的间距的一半，导轨间分界线OO′以下有方向垂直斜面向上的匀强磁场．当a、b导体棒沿导轨下滑时，其下滑速度v与时间的关系图象如图乙所示．若a、b导体棒接入电路的电阻均为1Ω，其他电阻不计，取g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，试求：(1)PQ、MN导轨的间距d；(2)a、b导体棒与导轨间的动摩擦因数；(3)匀强磁场的磁感应强度B的大小．19.交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动．一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S＝0.05m2，线圈转动的频率为50Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B＝T．如果用此发电机带动两个标有“220V,11kW”的电机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器，电路如图所示．求：(1)发电机的输出电压为多少？(2)变压器原、副线圈的匝数比为多少？(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多少？20.发电机输出功率为40kW，输出电压为400V，用变压比(原、副线圈匝数比)为1∶5的变压器升压后向远处供电，输电线的总电阻为5Ω，然后再用降压变压器将电压降为220V供用户使用，求：(1)输电线上损失的电功率是多少；(2)降压变压器的变压比是多少．

答案解析1.【答案】C【解析】金属棒做平抛运动，水平速度不变，且水平速度即为金属棒垂直切割磁感线的速度，故感应电动势保持不变．2.【答案】D【解析】提高输送电压，因为输送功率不变，所以输送电压高了，输送电流就小了，根据P＝I2R可得输送导线上热损耗就小了，选D.3.【答案】A【解析】由理想变压器输出信号如图(b)所示，可知原线圈的输出端的电压有效值为220V，频率为50Hz.电流与匝数成反比，所以原副线圈匝数比为4∶1.匝数与电压成正比，所以电压表V1的示数为880V，故A正确，B错误；输入功率等于输出功率P＝＝W＝880W，故C错误；变压器不改变频率，原、副线圈频率都为50Hz，故D错误．4.【答案】A【解析】A项中此电流为正值，说明电流的方向不随时间而变化，则此电流不是交变电流．故A错误．B、C、D、这三种电流的大小和方向都随时间做周期性变化，都是交变电流．故B、C、D正确．5.【答案】B【解析】由电磁感应定律和欧姆定律得I＝＝＝×，所以线圈中的感应电流决定于磁感应强度B随t的变化率，由图乙可知，0－1s时间内，B增大，Φ增大，感应磁场与原磁场方向相反，由楞次定律，感应电流是顺时针的，因而是正值，所以可判断0－1s为正的恒值；在1－2s内，因磁场不变，则感应电动势为零，所以感应电流为零；同理2s－4s，磁感应强度在减小，由楞次定律可知，感应电流与原方向相反，即为负的恒值；根据感应定律和欧姆定律得I＝＝＝×，可知，斜率越大的，感应电动势越大，则感应电流越大．故B正确，A、C、D错误．6.【答案】B【解析】根据磁通量的定义可得通过线框的磁通量Φ＝BSsinα，代入解得Φ＝BS，所以B正确，A、C、D错误．7.【答案】A【解析】通过线框的磁通量为Φ＝BS＝B·a2，故选A.8.【答案】A【解析】三个支路电压相同，当交流电频率变大时，电感的感抗增大，电容的容抗减小，电阻所在支路对电流的阻碍作用不变，所以流过B的电流变大，流过A的电流变小，流过C的电流不变．即A变暗，B变亮，C不变，故选A.9.【答案】C【解析】金属杆PQ沿倾斜轨道进入磁场时，设速度为v，进入磁场切割磁感线产生的动生电动势E感＝BLv，感应电流的方向由右手定则知由Q→P，与右端所接电源方向相反，若E感＝E，电路中无电流，金属杆将不受安培力，则向右做匀速直线运动，选项A可能；若E感>E，总电流为Q→P，由左手定则可知安培力向左，金属棒做减速直线运动，而a＝，I＝得加速度a减小，故为加速度减小的变减速直线运动，当速度减小使得BLv′＝E时，重新做匀速直线运动，v－t图象的斜率为加速度将先变小后为零，选项C不可能，D可能；若E感<E，同理做加速度减小的变加速直线运动，选项B可能．10.【答案】C【解析】由法拉第电磁感应定律可知，闭合电路中产生的感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，与磁通量及磁通量的变化量无关．故A、B、D错误，C正确．11.【答案】C【解析】小螺线管与音乐播放器相连，小线圈中输入了音频信号；当把小螺线管插入大螺线管中时音乐就会从音箱中响起来，说明大线圈中激发出了感应电流，是互感现象．12.【答案】B【解析】磁通量可以形象说成穿过线圈的磁感线的条数，当磁感线与线圈垂直时，则磁通量Φ＝BS；当磁感线与线圈平行时，磁通量为零．磁通量的单位为Wb，而特斯拉是磁感应强度的单位，故A错误；根据磁通量Φ＝BSsinθ知，当B与S垂直时Φ＝BS，此时磁通量最大，故B正确，C错误；线框从原位置翻转180°磁通量有变化，变化量为2BS，故D错误；故选B.13.【答案】BC【解析】电路接通瞬间，螺线管中电流从无到有，铜环中磁通量增大，产生感应电流，由楞次定律可判断出从左往右看，铜环中有顺时针方向感应电流，铜环有收缩趋势，选项A、D错误B、C正确．14.【答案】ACD【解析】电厂发电机的输出电压为250V，输出功率为10kW，输电电流为40A，则导线损耗电压为U＝IR＝200V，所以用户两端的电压只有50V，A对；原、副线圈匝数比为1∶4(发电厂)，则电压提升到1000V同时输电线电流减为10A，则导线电压损耗为50V，用户端输入变压器电压为950V，要想得到220V，线圈匝数比为95∶22，所以B错．此时导线损耗功率为P＝I2r＝500W，即仅为总功率的5%，C对．若用10000V的高压输电，则电流为1A，损耗功率5W，即输电线的损耗功率仅为总功率的0.05%，所以答案为ACD.15.【答案】AC【解析】只有A、C情况下闭合矩形线圈中磁通量发生变化，所以只有A、C选项正确．16.【答案】BC【解析】先确定A的上端极性，再由“来拒去留”(楞次定律对这类问题应用的口诀，意思可形容为“相见时难，别亦难”)来确定，选B、C.17.【答案】(1)从C端流向D端(2)μmgωr＋【解析】(1)在Δt时间内，导体棒扫过的面积为ΔS＝ωΔt[(2r)2－r2]①根据法拉第电磁感应定律，导体棒上感应电动势的大小为ε＝②根据右手定则，感应电流的方向是从B端流向A端．因此，通过电阻R的感应电流的方向是从C端流向D端．由欧姆定律可知，通过电阻R的感应电流的大小I满足I＝③联立①②③式得I＝④(2)在竖直方向有mg－2FN＝0⑤式中，由于质量分布均匀，内、外圆导轨对导体棒的支持力大小相等，其值为FN，两导轨对运行的导体棒的滑动摩擦力均为Ff＝μFN⑥在Δt时间内，导体棒在内、外圆轨上扫过的弧长为l1＝rωΔt⑦和l2＝2rωΔt⑧克服摩擦力做的总功为Wf＝Ff(l1＋l2)⑨在Δt时间内，消耗在电阻R上的功为WR＝I2RΔt⑩根据能量转化和守恒定律知，外力在Δt时间内做的功为W＝Wf＋WR⑪外力的功率为P＝⑫由④至⑫式得P＝1.5μmgωr＋.18.【答案】(1)1.2m(2)0.083(3)0.83T【解析】(1)由图乙可知导体棒b刚进入磁场时a、b和轻杆所组成的系统做匀速运动，当导体