河北省定兴高二物理下册月考试题.docx
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河北省定兴高二物理下册月考试题
2015—2016学年第二学期3月考试
高二物理试题
(考试时间:
90分钟;分值:
100分;命题人:
刘路坤)
一、选择题(共12小题,共40分。
在每小题给出的四个选项中,1—8小题只有一个选项正确,每小题3分;9—12小题有多个选项正确,全部选对的得4分,漏选得2分,多选或不选得0分)
1、与x轴夹角为30°的匀强磁场的磁感应强度为B,如图所示,长为L的金属杆在匀强磁场中运动时始终与xOy平面垂直(图中小圆为其截面),以下一定能在杆中获得大小为BLv的感应电动势的是( )
A.杆以v速率向+x方向运动
B.杆以速率v垂直磁场方向运动
C.杆以速率v沿+y方向运动
D.杆以速率v沿B方向运动
2、如图所示,当导体棒MN在外力作用下沿导轨向右运动时,流过R的电流方向是( )
A.由A→B
B.由B→A
C.无感应电流
D.无法确定
3、电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N极朝下,如图所示,现使磁铁开始自由下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是( )
A.从a到b,上极板带正电
B.从a到b,下极板带正电
C.从b到a,上极板带正电
D.从b到a,下极板带正电
4、如图所示,匀强磁场与圆形导体环平面垂直,导体ef与环接触良好,当ef向右匀速运动时( )
A.圆环中磁通量不变,环上无感应电流产生
B.整个环中有顺时针方向的电流
C.整个环中有逆时针方向的电流
D.环的右侧有逆时针方向的电流,环的左侧有顺时针方向的电流
5、如图甲所示,一矩形线圈放在随时间变化的匀强磁场内.以垂直线圈平面向里的磁场为正,磁场的变化情况如图乙所示,规定线圈中逆时针方向的感应电流为正,则线圈中感应电流的图象应为( )
6、如图所示,一宽40cm的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里.一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内,以垂直于磁场边界的恒定速度v=20cm/s通过磁场区域,在运动过程中,线框有一边始终与磁场区域的边界平行,取它刚进入磁场的时刻t=0,在以下四个图线中,正确反映感应电流随时间变化规律的是( )
7、如图所示,MN,PQ为同一水平面的两平行导轨,导轨间有垂直于导轨平面的磁场,导体ab,cd与导轨有良好的接触并能滑动,当ab沿轨道向右滑动时,则( )
A.cd向右滑
B.cd不动
C.cd向左滑
D.无法确定
8、有一边长为L的正方形导线框,质量为m,由高度H处自由下落,如图所示,其下边ab进入匀强磁场区域后,线圈开始减速运动,直到其上边cd刚好穿出磁场时,速度减为ab边刚进入磁场时速度的一半,此匀强磁场的宽度也是L,线框在穿过匀强磁场的过程中产生的电热是( )
A.2mgLB.2mgL+mgH
C.2mgL+
mgHD.2mgL+
mgH
9、“卫星悬绳发电”是人类为寻找卫星的新型电力能源供应系统而进行的实验.假设在实验中,用飞机拖着一根很长的金属线(其下端悬挂一个金属球,以保证金属线总是呈竖直状态)在高空环绕地球飞行,且每次飞经我国上空时都是由西北方向飞向东南方向,则下列说法正确的是( )
A.这是利用运动导线切割地磁场的磁感线产生感应电动势的原理,
B.该发电机产生直流电,且金属线的上端为正极
C.该发电机产生直流电,且金属线的上端为负极
D.该发电机产生交流电,当飞机在北半球由西向东飞行时,金属线的上端为其正极;当飞机在南半球由西向东飞行时,金属线的上端为其负极
10、一交变电流的i-t图象如图所示,由图可知( )
A.用电流表测该电流示数为10
A
B.该交变电流的频率为100Hz
C.该交变电流通过10Ω的电阻时,电阻消耗的电功率为2000W
D.该交变电流的电流瞬时值表达式为i=10
sin628tA
11、如图所示,阻值为R的金属棒从图示位置ab分别以v1、v2的速度沿光滑导轨(电阻不计)匀速滑到a′b′位置,若v1∶v2=1∶2,则在这两次过程中( )
A.回路电流I1∶I2=1∶2
B.产生的热量Q1∶Q2=1∶2
C.通过任一截面的电荷量q1∶q2=1∶2
D.外力的功率P1∶P2=1∶2
12、如图所示的电路中,变压器是理想变压器.原线圈匝数n1=600匝,装有0.5A的保险丝,副线圈的匝数n2=120匝,要使整个电路正常工作,当原线圈接在180V的正弦交变电源上时,下列判断正确的是( )
A.副线圈可接耐压值为36V的电容器
B.副线圈可接“36V,40W”的安全灯两盏
C.副线圈可接电阻为14Ω的电烙铁
D.副线圈可以串联一个量程为3A的电流表,去测量电路中的总电流
二、填空题(共22分,把答案填在答题纸相应的横线上)
13、(4分)如图所示,两水平放置的金属板相距为d,用导线与一个n匝线圈连接,线圈置于方向竖直向上的变化磁场中.若金属板间有一质量m、带电荷量+q的微粒恰好处于平衡状态,则磁场的变化情况是________(填均匀减弱或均匀增强),磁通量的变化率为________.
14、(8分)有一正弦交流电,它的电压随时间变化的图象如图12所示,试写出:
(1)电压的峰值;
(2)交变电流的周期;
(3)交变电流的频率;
(4)电压的瞬时表达式.
15、(10分)欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻,要求测量中电压变化范围尽可能大,现备有以下器材:
A.电池组(3V,内阻约为1Ω)B.电流表(0~3A,内阻约为0.0125Ω)
C.电流表(0~0.6A,内阻约为0.125Ω)D.电压表(0~3V,内阻约为3kΩ)
E.电压表(0~15V,内阻约15kΩ)F.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A)
G.滑动变阻器(0~2000Ω,额定电流0.3A)H.开关、导线
(1)上述器材中应选用的是.(填写各器材的字母代号)
(2)实验中,电流表、电压表的某组示数如下图所示,图示中I=A,U=V.
(3)为使通过待测金属导线的电流能在0~0.5A范围内改变,请按要求画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图,然后根据你设计的原理电路将下图中给定的器材连成实验电路.
三、计算题(共38分,在答题卷上解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写最后答案不得分。
有数值计算的题,答案应明确写出数值和单位。
)
16、(12分)如图所示,光滑导轨MN、PQ在同一水平面内平行固定放置,其间距d=1m,右端通过导线与阻值RL=8Ω的小灯泡L相连,CDEF矩形区域内有方向竖直向下、磁感应强度B=1T的匀强磁场,一质量m=50g、阻值为R=2Ω的金属棒在恒力F作用下从静止开始运动s=2m后进入磁场恰好做匀速直线运动.(不考虑导轨的电阻,金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触).求:
(1)恒力F的大小;
(2)小灯泡发光时的电功率.
17、(12分)如图甲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,线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R=90Ω,与R并联的交流电压表为理想电表.在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化.求:
(1)交流发电机产生的电动势的最大值;
(2)电路中交流电压表的示数.
18、(14分)如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直,质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小.
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8W,求该速度的大小.
(3)在上问中,若R=2Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向.(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
2015—2016学年第二学期3月考试
物理答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
B
A
D
D
B
C
A
C
AB
BD
AB
BD
13、均匀减弱
14、
(1)539V
(2)2×10-2s (3)50Hz(4)u=539sin314tV
15、
(1)A、C、D、F、H
(2)0.482.20
(3)
16、解析
(1)对导体棒由动能定理得
Fs=
mv2
因为导体棒进入磁场时恰好做匀速直线运动
所以F=BId=B
d
代入数据,根据以上两式方程可解得:
F=0.8N,
v=8m/s
(2)小灯泡发光时的功率
PL=
2·RL=5.12W
17、解析
(1)交流发电机产生电动势的最大值Em=nBSω
而Φm=BS、ω=
,所以Em=
由Φ—t图线可知:
Φm=2.0×10-2Wb,T=6.28×10-2s
所以Em=200V
(2)电动势的有效值E=
Em=100
V
由闭合电路的欧姆定律,电路中电流的有效值为
I=
=
A
交流电压表的示数为U=IR=90
V=127V
18、解析
(1)金属棒开始下滑的初速度为零,根据牛顿第二定律得
mgsinθ-μmgcosθ=ma①
由①式解得
a=10×(0.6-0.25×0.8)m/s2=4m/s2②
(2)设金属棒运动达到稳定时,速度为v,所受安培力为F,棒在沿导轨方向受力平衡
mgsinθ-μmgcosθ-F=0③
此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率Fv=P④
由③④两式解得:
v=
=
m/s
=10m/s⑤
(3)设电路中电流为I,两导轨间金属棒的长为L,磁场的磁感应强度为B
I=
⑥
P=I2R⑦
由⑥⑦两式解得:
B=
=
T=0.4T⑧
磁场方向垂直导轨平面向上
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