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2019-2020学年高二物理下学期第一次月考试题零班
一、选择题本题共12小题,每题4分,共48分,其中
5、
7、
8、
9、11题为多选题,全部选对的4分,选不全的得2分,有选错的或不答的得0分1.科学发现或发明是社会进步的强大推动力,青年人应当崇尚科学在下列关于科学发现或发明的叙述中,存在错误的是A.奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电与磁的联系B.法拉第经历了十年的探索,实现了“磁生电”的理想C.洛伦兹发现了电磁感应定律D.楞次在分析许多实验事实后提出,感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化2.下列图中表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景,导体ab上的感应电流方向为a→b的是A.B.C.D.3.如图所示,一正方形线圈的匝数为n,边长为α,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中.在△t时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B均匀地增大到2B,在此过程中,线圈中产生的电动势为A.B.C.D.4.如图甲所示,闭合金属框abcd置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示.规定顺时针方向为电流的正方向,下列各图中能正确表示线框中感应电流i随时间t变化的图象是5.平面上的光滑平行导轨MN、PQ上放着光滑导体棒ab、cd,两棒用细线系住,开始时匀强磁场的方向如图甲所示,而磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示,不计ab、cd间电流的相互作用则细线中张力A.由0到t0时间内细线中的张力逐渐减小B.由t0到t1时间内细线中张力增大C.由0到t0时间内两杆靠近,细线中的张力消失D.由t0到t1时间内两杆靠近,细线中的张力消失6.图甲所示是某种型号的电热毯的部分电路图其电热丝的总电阻R=11Ω,电热毯所接电源电压的波形如图乙所示(每段为正弦曲线的一部分),则该电热毯的电功率为A.275WB.550WC.400WD.355W7.如图甲所示,将阻值为R=5Ω的电阻接到内阻不计的正弦交变电源上,电流随时间变化的规律如图乙所示,电流表串联在电路中测量电流的大小.对此,下列说法正确的是A.电阻R两端电压变化规律的函数表达式为u=
2.5sin(200πt)VB.电阻R消耗的电功率为
0.625WC.如图丙所示,若此交变电流由一矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生,当线圈的转速提升一倍时,电流表的示数为AD.这一交变电流与图丁所示电流比较,其有效值之比为
8.图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1:n2=5:1,电阻R=20Ω,L
1、L2为规格相同的两只小灯泡,S1为单刀双掷开关原线圈接正弦交变电源,输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示现将S1接
1、S2闭合,此时L2正常发光下列说法正确的是A.输入电压的表达式B.只断开S2后,L
1、L2均正常发光C.只断S2开后,原线圈的输入功率减小D.若S1换接到2后,R消耗的电功率为
0.8W
9.如图,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b当输入电压U为灯泡额定电压的5倍时,两灯泡均能正常发光下列说法正确的是A.原、副线圈匝数之比为4:1B.原、副线圈匝数之比为5:1C.此时a和b的电功率之比为4:1D.此时a和b的电功率之比为1:410.如图所示,在光滑的水平桌面上有一弹簧振子,弹簧劲度系数为k,开始时,振子被拉到平衡位置O的右侧A处,此时拉力大小为F,然后释放振子从静止开始向左运动,经过时间t后第一次到达平衡位置O处,此时振子的速度为v,在这个过程中振子的平均速度为A.等于B.大于C.小于D.011.如右图所示,轻质弹簧下挂重为500N的物体A,伸长了5cm,再挂上重为300N的物体B时又伸长了3cm,弹簧均在弹性限度内,若将连接A、B两物体的细绳烧断,使A在竖直面内做简谐运动,下列说法中正确的是A.最大回复力为300NB.最大回复力为800NC.振幅为8cmD.振幅为3cm12.一单摆的摆长为90cm,摆球在t=0时刻正从平衡位置向左运动,(g取10m/s2),则在t=1s时摆球的运动情况是A.正向左做减速运动,加速度正在增大B.正向左做加速运动,加速度正在减小C.正向右做减速运动,加速度正在增大D.正向右做加速运动,加速度正在减小
二、实验题(每空2分,共10分)13(10分).某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中,先测得摆线长为L,摆球直径为d,然后用秒表记录了单摆全振动n次所用的时间为t.则
(1)他测得的重力加速度g= .(用测量量表示)
(2)某同学在利用单摆测定重力加速度的实验中,若测得的g值偏大,可能的原因是 A.摆球质量过大B.单摆振动时振幅较小C.测量摆长时,只考虑了线长忽略了小球的半径D.测量周期时,把n个全振动误认为(n﹣1)个全振动,使周期偏大E.测量周期时,把n个全振动误认为(n+1)个全振动,使周期偏小
(3)为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T,从而得出一组对应的l和T的数值,再以l为横坐标、T2为纵坐标将所得数据连成直线,并求得该直线的斜率K.则重力加速度g= .(用K表示)
(4)实验中游标尺(20分度)和秒表的读数如图,分别是 mm、 s.
三、计算题(42分)14(9分).如图所示匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd线圈平面与磁场垂直.已知线圈的匝数N=50匝边长ab=
1.0m、bc=
0.8m电阻R=2Ω. 磁感应强度B在0~1s内从零均匀变化到
0.2T. 在1~5S内从
0.2T均匀变化到-
0.2T取垂直纸面向里为磁场的正方向.求:
(1)
0.5S时线圈内感应电动势的大小E1和感应电流的方向;
(2)在1~5S内通过线圈的电荷量q;
(3)在0~5S内线圈产生的焦耳热Q.
15.(10分).如图所示,两条足够长的平行的光滑裸导轨c、d所在斜面与水平面间夹角为θ,间距为L,导轨下端与阻值为R的电阻相连,质量为m的金属棒ab垂直导轨水平放置,整个装置处在垂直斜面向上的磁感应强度为B的匀强磁场中.导轨和金属棒的电阻均不计,有一个水平方向的力垂直作用在棒上,棒的初速度为零,则(重力加速度为g)
(1)若金属棒中能产生从a到b的感应电流,则水平力F需满足什么条件?
(2)当水平力大小为F1,方向向右时,试讨论金属棒ab运动的最大速度vm是多少?16(10分).如图所示,某水电站发电机的输出功率为100kW,发电机的电压为250V,通过升压变压器升高电压后向远处输电,输电线总电阻为8Ω,在用户端用降压变压器把电压降为220V.若输电线上损失的功率为5kW,不计变压器的损耗,求
(1)输电导线上输送的电流;
(2)升压变压器的输出电压U2;
(3)降压变压器的匝数比.17(13分).如图为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,转动的角速度ω=10πrad/s,线圈的匝数N=10匝、电阻r=1Ω,线圈所围面积S=
0.1m2.线圈的两端经滑环和电刷与阻值R=9Ω的电阻相连,匀强磁场的磁感应强度B=1T.在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,(π取
3.14,π2取10)则
(1)从图示位置开始计时,写出通过R的电流的瞬时表达式;
(2)若在R两端接一个交流电压表,它的示数为多少?
(3)线圈转动一周过程中,R上产生电热Q为多少?
(4)线圈从图示位置转过90°过程中,通过R的电荷量q为多少?高二第一次月考物理答案(零班)123456789101112CADCADAABCCDADBADC
13.(每空2分)
(1);
(2)E;
(3);
(4)
18.95mm,
99.8s.14(9分)解
(1)在0~1s内,磁感应强度B的变化率大小为=T/s=
0.2T/s,1分由于磁通量均匀变化,根据法拉第电磁感应定律得0~1s时线圈内感应电动势的大小E1=N=N•ab•bc=50×
0.2×1×
0.8=8V1分电流方向为a-d-c-b-a1分2在1~5s内磁感应强度B的变化率大小为=T/s=
0.1T/s,1分E2=N=N•ab•bc=50×
0.1×1×
0.8=4V1分通过线圈的电荷量为q=I2t2==C=8C;1分
(3)在0~1s内,线圈产生的焦耳热为Q1==J=32J1分在1~5s内,线圈产生的焦耳热为Q2==J=32J.1分故在0~5s内线圈产生的焦耳热Q=Q1+Q2=64J.1分15(10分)解
(1)金属棒中能产生从a到b的感应电流,说明金属棒沿导轨向上运动切割磁感线.受力分析如图.Fcosθ>mgsinθ得F>mgtanθ.2分
(2)分情况讨论受力分析如图.若F1较大,金属棒将加速上滑,安培力平行于斜面向下,棒先加速后匀速,匀速时即为最大速度.F1cosθ=mgsinθ+F安2分F安=BIL=2分解得vmax1=1分若F1较小,金属棒将加速下滑,安培力平行于斜面向上,棒先加速后匀速,匀速时即为最大速度.F1cosθ+F安=mgsinθ1分F安=BIL=1分解得vmax2=1分16(10分).解
(1)由P=IR2,输电线上的电流I==25A;2分
(2)升压变压器的输出电压U2=V=4000V2分升压变压器原、副线圈的匝数比为n1n2=U1U2=2504000=1162分
(3)降压变压器的输入电压U3=U2﹣IR=4000﹣25×8=3800V2分降压变压器的匝数比为n3n4=U3U4=3800220=190112分17(13分).解
(1)感应电动势的最大值为Em=NBSω=10×1×
0.1×10πV=
31.4V1分感应电流的最大值为Im===
3.14A1分电流的瞬时表达式为i=Imcosωt=
3.14cos
31.4tA1分
(2)电流的有效值为I=1分电阻R两端电压有效值为U=IR1分联立得电压表示数为U=20V1分
(3)R产生的热量为Q=I2Rt1分一周时间为t==
0.2s1分解得Q=9J1分
(4)通过R的电荷量为q=△t1分又=1分所以q=1分代入数据解得q=
0.1C1分。