1、山东省夏津第一中学2020-2021学年高二物理下学期第一次周考试题 第I卷（选择题）一、选择题（本题共13个小题，每小题4分，共计52分。其中1-9小题只有一个选项符合题目要求；10-13小题有多项答案符合题目要求，漏选得2分，错选不得分。请把正确选项填涂到答题卡上）1、如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO匀速转动，从某时刻开始计时，产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示，若线圈匝数N=100匝，外接电阻R=70，线圈电阻r=10，则下列说法正确的是（）A. 通过线圈的最大电流为1.25AB. 线圈的角速度为50rad/sC. 电压表的示数为VD. 穿过线圈的最
2、大磁通量为Wb2、 如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压均为U的灯泡a和b。输入电压为5U时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是 A. 原、副线圈匝数比为1:4B. 原、副线圈的功率为4:1C. 流过灯泡A、B的电流之比为4:1D. 灯泡A、B的额定功率之比为1:43、 如图，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成角(090)，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中()A运动
3、的平均速度大小为v B下滑的位移大小为C产生的焦耳热为qBLv D受到的最大安培力大小为sin 4、如图是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘；若图中铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路总电阻为R，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为，则下列说法正确的是A回路中有大小和方向周期性变化的电流B回路中电流大小恒定，且等于C回路中电流方向不变，且从b导线流进灯泡，再从a导线流向旋转的铜盘D若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的正弦变化的磁场，不转动铜盘，灯泡中也会有电流流过5、用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m，正方形的 一半放在垂直纸面向里
4、的匀强磁场中，如图所示当磁场以20 T/s的变化率增强时，线框中a、b两点间的电势差是AUab0.2 V B Uab0.4 VCUab0.2 V DUab0.4 V6、一闭合矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴OO匀速转动，线圈平面位于如图甲所示的匀强磁场中通过线圈的磁通量随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是At1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大 Bt1、t3时刻线圈中感应电流方向改变Ct2、t4时刻线圈中磁通量最大 Dt2、t4时刻线圈中感应电动势最小7、两个完全相同的电热器，分别通以图中甲、 乙所示的峰值相等的矩形交变电流和正弦交变电流，则这两个电热器的电功率之比P甲P乙等
5、于A. 1 B21 C41 D1:18、 如图所示，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度匀速转动半周，在线框中产生感应电流现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为()A.B.C.D.9、如图甲所示，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域，其直角边长为L，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B。一边长为人总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速
6、度v匀速穿过磁场区域。取沿abcda的感应电流为正，则图乙中表示线框中电流i随bC边的位置坐标x变化的图象正确的是： 10、单匝矩形线圈放在匀强磁场中，磁感强度与线圈平面垂直，若线圈所围面积的磁通量随时间变化的规律如图所示，则OD过程中A线圈中O时刻感应电动势最大 B线圈中D时刻感应电动势为零C线圈中D时刻感应电动势最大D线圈中O至D时间内平均感应电动势为0.4 V11、如图所示是一个理想变压器的示意图，S为单刀双掷开关，P是滑动变阻器的滑动触头，R0是定值电阻，保持交变电压U1不变，下列说法正确的是 A若P位置不变，S由a合到b处，电流表示数减小 B若P的位置不变，S由a合到b处，则电压表示
7、数增大 C若S置于b处，将P向上滑动，则电流表示数增大 D若S置于b处，将P向上滑动，则电压表示数增大 12、如图为远距离输电示意图，其中T1、T2为理想变压器，r是输电电阻，灯L1、L2相同且阻值不变。现保持变压器T1的输入电压不变，滑片P位置不变，当开关S断开时，灯L1正常发光，则A. 仅闭合S，灯L1会变亮B. 仅闭合S，r消耗的功率会变大C. 仅将滑片P下移，r消耗的功率会变小D. 仅将滑片P上移，电流表示数会变小13、如图甲所示，在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4，在L1L2之间、L3L4之间存在匀强磁场，大小均为1 T，方向垂直纸面向里现有一矩形线圈abcd
8、，宽度cd0.5 m，质量为0.1 kg，电阻为2 ，将其从图示位置静止释放(cd边与L1重合)，速度随时间的变化关系如图乙所示，t1时刻cd边与L2重合，t2时刻ab边与L3重合，t3时刻ab边与L4重合，已知t1t2的时间间隔为0.6 s，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向重力加速度g取10 m/s2，则()A在0t1时间内，通过线圈的电荷量为0.25 CB线圈匀速运动的速度大小为8 m/sC线圈ab边的长度为1 mD0t3时间内，线圈产生的热量为4.2 J第II卷（非选择题）三、计算题（本题共4个小题，共计48分。要求写出必要的文字说明和计算过程，只写结果不得分）14、（10分）如图
9、所示，ab=25cm,ad=20cm,匝数为50匝的矩形线圈。线圈总电阻 r=1 外电路电阻R =9 。磁感应强度B=0.4T。线圈绕垂直于磁感线的OO 轴以角速度50rad/s匀速转动。求：从此位置开始计时，它的感应电动势的瞬时值表达式。1min内R上消耗的电能。(3)线圈由如图位置转过30的过程中，R的电量为多少？ 15、（12分）有一台发电机通过升压和降压变压器给用户供电，已知发电机的输出功率是20kW，端电压为400V，升压变压器原、副线圈的匝数比为n1n2=15，两变压器之间输电导线的总电阻R=l.0，降压变压器输出电压U4220V，求：（1）升压变压器的输出电压；（2）降压变压器的
10、原、副线圈的匝数比n3n4；（3）如果不用变压器，输电导线的热损耗是用变压器时的几倍16、（12分）如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距L0.5 m，左端接有阻值R0.3 的电阻，一质量m0.1 kg，电阻r0.1 的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B0.4 T棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a2 m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x9 m时撤去外力，棒继续运动一段距离后 停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热比Q1Q221.导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触求：(1)棒在
11、匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q；(2)撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2；(3)外力做的功WF.17、（14分）如图所示，足够长的粗糙绝缘斜面与水平面成37放置，在斜面上虚线aa和bb与斜面底边平行，在aa、bb围成的区域有垂直斜面向上的有界匀强磁场，磁感应强度为B1 T；现有一质量为m10 g、总电阻为R1 、边长d0.1 m的正方形金属线圈MNPQ，让PQ边与斜面底边平行，从斜面上端静止释放，线圈刚好匀速穿过磁场已知线圈与斜面间的动摩擦因数为0.5，(取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)求：(1)线圈进入磁场区域时，受到的安培力大小；(2)线圈释放时，PQ边到
12、bb的距离；(3)整个线圈穿过磁场的过程中，线圈上产生的焦耳热2010-2021学年下学期夏津一中高二间周考物理答案一、 单项选择题(每小题4分，共计52分)1、A 2、D 3、B 4、C 5、C 6、B 7、B 8、C 9.C10、ABD 11、BD 12、BD 13、AB14、(1) 3分(2) .3分(3) .4分15、解：(1)设输入电压为U1，升压变变压器输出电压U2，由公式得U2=U1n2/n1=40051=2000V .2分.(2)设降压变压器的输入电压为U3，输出电压为U4，则 U3=U2-I线R=2000-101=1990V 降压变压器的原、副线圈的匝数比n3n4=U3：U4
13、=1990/220=199/22 .5分 (3) 5分16、解析：(1)设棒匀加速运动的时间为t，回路的磁通量变化量为，回路中的平均感应电动势为E，由法拉第电磁感应定律得E 其中Blx 设回路中的平均电流为I，由闭合电路欧姆定律得I则通过电阻R的电荷量为qIt 联立上式，代入数据得q4.5 C 4分(2)设撤去外力时棒的速度为v，对棒的匀加速运动过程，由运动学公式得v22ax 设棒在撤去外力后的运动过程中安培力所做的功为W，由动能定理得W0mv2 撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2W 联立上式，代入数据得Q21.8 J 4分 (3) 由题意知，撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1Q221，得Q13.6 J 在棒运动的整个过程中，由功能关系可得：WF= Q1+ Q2联立以上各式，代入数据解得：WF=5.4J.4分17、解析：(1)对线圈受力分析有：F安mgcos mgsin 代入数据得：F安2102 N3分(2)F安Bid EBvdI 解得：F安代入数据得：v2 m/s.4分线圈进入磁场前做匀加速运动，agsin gcos 2 m/s2线圈释放时，PQ边到bb的距离x1 m4分(3)由于线圈刚好匀速穿过磁场，则磁场宽度等于d0.1 mQW安F安2d解得：Q4103 J.3分