【物理】四川省内江市威远中学2019-2020学年高二下学期第二次月考试题 9页

威远中学2019—2020 学年高二第二学期第二次月考 理科综合 第Ⅰ卷（选择题 共42分）‎ 一、选择题（1-18题为单选题，每题6分，19-21题为多项选择题，选不全者得3分，错选得0分。）‎ ‎14.在如图所示的条件下,闭合的矩形线圈中能产生感应电流的是( )‎ ‎15.下图中所标的导体棒的长度为L，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，棒运动的速度均为v，产生的电动势为BLv的是（ ）‎ ‎16.已知某电阻元件在正常工作时，通过它的电流按如图所示的规律变化．今与这个电阻元件串联一个多用电表（已调至交变电流电流挡），则多用电表的读数为（ ）‎ A．4 A B．4 A C．5 A D．5A ‎17. 如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有R=55 Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2:1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是( ) ‎ A．原线圈的输入功率为220W B．电流表的读数为1 A C．电压表的读数为110V D．副线圈输出的交流电电流在1分钟内方向改变120次 ‎18.在水平桌面上，一个圆形金属框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度B1随时间t的变化关系如图甲所示，0～1 s内磁场方向垂直线框平面向下，圆形金属框与两根水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒，且与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场B2中，如图乙所示，导体棒始终保持静止，则其所受的摩擦力Ff随时间变化的图像是下图中的(设向右的方向为摩擦力的正方向) ( )‎ A．B．C．D．‎ ‎19．(多选)图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示。以下判断正确的是(　　)‎ A．电流表的示数为10 A B．线圈转动的角速度为50π rad/s C．0.01 s时线圈平面与磁场方向平行 D．0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左 ‎20.(多选)如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向如图。左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处于垂直纸面向外的匀强磁场中，下列说法中正确的是(　　 )‎ A．棒向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点 B．棒向右匀速运动时，b点电势高于a点，c点与d点等电势 C．棒向右加速运动时，b点电势高于a点，c点电势高于d点 D．棒向右加速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点 ‎21、(多选)如图所示，在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大．一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从如图实线位置(Ⅰ)开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的位置(Ⅱ)时，线框的速度为.下列说法正确的是(　　)‎ A．在位置(Ⅱ)时线框中的电功率为 B．此过程中回路产生的电能为 mv2‎ C．在位置(Ⅱ)时线框的加速度为 D．此过程中通过导线横截面的电荷量为 二、实验填空题（每空2分，共15分）‎ ‎22.（6分）图甲、乙和丙所示均为教材中的演示实验实物图。在电路连接正确的情况下，回答下列问题。‎ ‎（1）图甲中，将条形磁铁插入线圈和拔出线圈时，灵敏电流计指针偏转方向_________（填“相同”或“相反”）。‎ ‎（2）图乙中，导体棒AB以大小不同的速度沿相同方向切割磁感线时，灵敏电流计指针偏转大小_________（填“相同”或“不同”）。‎ ‎（3）图丙中，当开关闭合的瞬间，发现灵敏电流计的指针向左偏转，则下列操作能使灵敏电流计指针向右偏转的有_________。（填选项前的字母）‎ A．开关闭合一段时间后再断开开关的瞬间 B．保持开关闭合，快速向右移动滑动变阻器的滑片 C．保持开关断开，快速向左移动滑动变阻器的滑片 D．保持开关闭合，快速将线圈A从线圈B中拔出 ‎23．（9分）图甲为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流。电路中电灯的电阻，定值电阻R＝1.0Ω，A、B间的电压U＝6.0V。开关S原来闭合，电路处于稳定状态，在时刻断开开关S，该时刻前后电流传感器显示的电流I随时间t变化的图线如图乙所示。‎ ‎（1）（3分）线圈L的直流电阻= Ω.‎ ‎（2）（2分）闭合开关瞬间，看到电灯（ ）‎ A、逐渐变亮 B、立即变亮，然后变暗 C、立即变亮，亮度不变 ‎（3）（2分）闭合开关一段时间后，再断开开关瞬间，看到电灯（ ）‎ A、立即熄灭 B、闪亮一下再逐渐熄灭 C、逐渐熄灭 ‎（4）（2分）断开开关后，通过电灯的电流方向 （填：a→b或b→a）。‎ 三、计算题 ‎24．（14分）如图所示，在一倾角为37°的粗糙绝缘斜面上，静止地放置着一个正方形单匝线圈ABCD，E、F分别为AB、CD的中点，线圈总电阻、总质量、正方形边长 ‎。如果向下轻推一下此线圈，则它刚好可沿斜面匀速下滑。现在将线圈静止放在斜面上后，在虚线EF以下的区域中，加上垂直斜面向内的、磁感应强度大小按图中所示规律变化的磁场，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2。求：‎ ‎（1）线圈与斜面间的动摩擦因数μ；‎ ‎（2）线圈在斜面上保持静止时，线圈中产生的感应电流大小与方向；‎ ‎25.（18分）如图,半径为1m的圆形金属导轨同定在水平面上,一长L =1m,电阻的金属棒一端与导轨接触良好,另一端固定在圆心处的导电转轴上,该金属棒在电动机A带动下顺时针旋转（俯视）。在圆形金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向下,大小为的匀强磁场。另有一质量为、电阻为的金属棒(长为1m)放在倾角、动摩擦因数为的粗糙金属导轨上,并与导轨垂直且保持良好接触。导轨间距为,中间有大小为的垂直导轨平面向上的匀强磁场,导轨之间还接有阻值的电阻。从圆形金属导轨引出的导线和通过电刷从转轴引出的导线经开关S与导轨连接,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(,,g=10m/s2)‎ ‎ （1）当开关S闭合时，要使棒静止，则求棒转动的角速度范围 ‎ （2）当开关S断开后，棒将由静止开始下滑，经一段时间速度达到稳定,求稳定时的速度大小 （3） 在（2）问中，若已知从开始下滑到速度达到稳定的过程中，通过电阻的电荷量为q=1C,求金属棒cd中产生的焦耳热Q（结果用分数表示）‎ ‎34、（15分）（1）（5分）下列说法正确的有（ ）（多选题，选对一项得3分，选对两项得4分，全选对得5分，错选一项扣3分，直到本题扣完为止）‎ A、法拉第发现了电流的磁效应，并发明了人类历史上第一台感应发电机 B、日光灯工作原理中，镇流器在正常工作时起降压限流作用，保证灯管在低于220V的电压下工作 ‎ C、日光灯启动时，启动器产生瞬间高压，使灯管内的气体放电，日光灯就被点亮 D、电感器对交流电的作用是通直流阻交流、通低频阻高频 ‎ E、电流互感器是一种升压变压器，在使用时副线圈必须接地且不能开路 ‎ （2）（10分）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=0.05 m2，线圈转动的频率为50 Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度 T。为用此发电机所发出交流电带动两个标有“220 V，11 kW”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从图示位置作为计时起点，写出此交流发电机的输出电压瞬时值的表达式?‎ ‎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大？‎ ‎【参考答案】‎ 一、选择题（14-18单选，19-21多选，多选错选均不得分，漏选得3分，6*8=48分）‎ ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ ‎17‎ ‎18‎ ‎19‎ ‎20‎ ‎21‎ B D C B A AC BD AB 二、实验填空题（15分）‎ ‎22、（1）相反 （2）不同 （3）AD （每空2分）‎ ‎23、（1）3.0 （3分）‎ ‎（2） C （3） B （4） b→a （每空2分）‎ ‎24．（14分）答案：（1）μ=0.75 （2），方向ADCBA （3）4 s ‎【解析】（1）由平衡知识可知： 2分 解得μ=0.75 1分 ‎（2）由法拉第电磁感应定律： 1分 其中 1分 解得E=0.04 V 1分 ‎ 1分 方向ADCBA 1分 ‎（3）由 2分 ‎ 得B=3 T 1分 因 2分 解得： 1分 ‎25.（18分）答案：（1） （2） （3）（）J 解析：(1)当圆形金属导轨以ω转动时,棒中产生的电动势为 1分 电阻与并联之后再与串联，总电阻R总=1.5Ω，,电路中总电流为 1分 棒中的电流Icd=总 1分 棒中的电流方向为, ,棒上所受的安培力方向沿导轨斜面向上,静摩擦力可向上也可向下,临界为最大静摩擦力 所以由平衡条件得：mgsinθ=F安1+μmgcosθ 2分 ‎ mgsinθ+μmgcosθ=F安2 2分 又 1分 联立解得 1分 ‎(2)棒沿导轨斜面向下运动时,产生的感应电流方向由,其所受安培力的方向沿导轨斜面向上,当速度达到稳定时,有 ‎ 2分 即有 2分 所以 1分 ‎（3）由能量守恒得：‎ mgxsin=μmgcosθ.x+mv2+Q总 1分 又有 1分 cd的焦耳热Q= Q总 1分 解得Q=J 1分 ‎34．（1）BDE ‎ （2）答案： ① ②5:1 ③20 A ‎【解析】(1)矩形线圈转动，产生感应电动势的最大值：‎ Em＝NBSω＝1100 V 2分 瞬时值表达式为 u=1100 2分 ‎ ‎(2)由U2＝220 V知：＝＝ 2分 ‎(3)根据P入＝P出＝2.2×104 W， 2分 又P入＝U1I1，解得I1＝20 A 2分