1、云南省玉溪市江川一中2017-2018学年下学期4月份月考高二物理本试卷分第卷和第卷两部分，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
2、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R55 ，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14，下列说法中正确的是()A 电压表V1的示数为880 VB 电压表V2的示数为220VC 原线圈输入功率为220 WD 原线圈中交变电压的频率为100 Hz4.如图所示各图象中不表示交变电流的是()ABCD5.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
3、表示线圈中感应电流随时间变化的图线是()ABCD6.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角，已知sin，回路面积为S，磁感应强度为B，则通过线框的磁通量为()ABSBBSCBSDBS7.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()ABa2BBaCBa2D 2Ba8.如图所示，当交流电源电压恒为220 V，频率为50 Hz时，三只灯泡A、B、D的亮度相同，若只将交流电的频率改为100 Hz，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
4、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)()ABCD10.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
5、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
6、D 铜环有扩张趋势14.(多选)电厂发电机的输出电压为250 V，输出功率为10 kW，在进行远距离输电时，输电线总电阻为5 ，则()A 直接输电，用户两端的电压只有50 VB 若要求用户两端的电压为220 V，则应配备原、副线圈匝数比为14 (发电厂)和51 (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14D 若用10 000 V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()A 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
7、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
8、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，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0.1 kg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
9、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1 ，其他电阻不计，取g10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6，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S0.05 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BT如果用此发电机带动两个标有“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：
10、(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40 kW，输出电压为400 V，用变压比(原、副线圈匝数比)为15的变压器升压后向远处供电，输电线的总电阻为5 ，然后再用降压变压器将电压降为220 V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PI2R可
11、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220 V，频率为50 Hz.电流与匝数成反比，所以原副线圈匝数比为41.匝数与电压成正比，所以电压表V1的示数为880 V，故A正确，B错误；输入功率等于输出功率PW880 W，故C错误；变压器不改变频率，原、副线圈频率都为50 Hz，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
12、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，01 s时间内，B增大，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01 s为正的恒值；在12 s内，因磁场不变，则感应电动势为零，所以感应电流为零；同理2 s4 s，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BSsin，代入解得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B
13、SBa2，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QP，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QP，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
14、直线运动，当速度减小使得BLvE时，重新做匀速直线运动，vt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BS；当磁
15、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BSsin知，当B与S垂直时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250 V，输出功率为10 kW，输电电流为40 A，则导线损耗电压为UIR200 V，所以用户两端的电压只有50 V，A对
16、；原、副线圈匝数比为14 (发电厂)，则电压提升到1 000 V同时输电线电流减为10 A，则导线电压损耗为50 V，用户端输入变压器电压为950 V，要想得到220 V，线圈匝数比为9522，所以B错此时导线损耗功率为PI2r500 W，即仅为总功率的5%，C对若用10 000 V的高压输电，则电流为1 A，损耗功率5 W，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，
17、别亦难”)来确定，选B、C.17.【答案】(1)从C端流向D端(2)mgr【解析】(1)在t时间内，导体棒扫过的面积为St(2r)2r2根据法拉第电磁感应定律，导体棒上感应电动势的大小为根据右手定则，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联立式得I(2)在竖直方向有mg2FN0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FfFN在t时间内，导体棒在内、外圆轨上扫过的弧长为l1rt和l22rt克服摩擦力做的总功为WfFf(l1l2)在t时间内
18、，消耗在电阻R上的功为WRI2Rt根据能量转化和守恒定律知，外力在t时间内做的功为WWfWR外力的功率为P由至式得P1.5mgr.18.【答案】(1)1.2 m(2)0.083(3)0.83 T【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，当导体棒a进入磁场后才再次做加速运动，因而b棒匀速运动的位移即为a、b棒的间距，依题意可得：d2vt23(0.60.4) m1.2 m(2)设进入磁场前导体棒运动的加速度为a，由图乙得：a7.5 m/s2，因a、b一起运动，故可看作一个整体，其受力分析如图所示由牛顿第二定律得：2mgsin2mgcos2ma解得：0.083(
19、3)当b导体棒在磁场中做匀速运动时，有：2mgsin2mgcosBId0I联立解得：B0.83 T.19.【答案】(1)1100 V(2)51(3)20 A【解析】(1)线圈转动产生的电动势最大值为：EmNBS1 100V，输出电压的有效值为U11 100 V.(2)由变压器的电压关系得：.(3)根据P入P出2.2104W，再根据P入U1I1，解得I120 A.20.【答案】(1)2.0103W(2)【解析】(1)发电机输出的电压为400 V，经升压变压器后电压变为U400 V2.0103V，由PUI得输电线上的电流IA20 A，输电线上的功率损失PI2R2025 W2.0103W；(2)输电线上的电压损失UIR205 V100 V，加在降压变压器原线圈两端的电压U1UU2.0103V100 V1.9103V，降压变压器副线圈两端的电压(用户所需的电压)U2220 V降压变压器的变压比.
