最新通州市二爻中学下第一次月考试题原创人教版 精品.docx
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通州市二爻中学2018---2018(下)第一次月考试题高二物理
(满分150分,时间120分钟)2018-3-25第
卷(共40分)
一、填空题(每题4分,全部答对得4分,选不全得2分,有错的得0分,共40分)
1、关于减小远距离输电线上的功率损耗,下列说法正确的是
A.由功率P=U2/R,应降低输电电压,增大导线电阻
B.由P=IU,应低电压小电流输电
C.由P=I2R,应减小导线电阻或减小输电电流
D.上述说法均不对
2、一直升飞机停在南半球的地磁极上空。
该处地磁场的方向竖直向上,磁感应强度为B0直升飞机螺旋浆叶片的长度为l,螺旋浆转动的频率为f,顺着地磁场的方向看螺旋浆,螺旋浆顺时针方向转动。
螺旋浆叶片的近轴端为a,远轴端为b,如图所示。
如果忽略a到转轴中心线的距离,用表示每个叶片中的感应电动势,则
A.=πfl2B,且a点电势低于b点电势
B.=-2πfl2B,且a点电势低于b点电势
C.=πfl2B,且a点电势高于b点电势
D.=2πfl2B,且a点电势高于b点电势
3、如图电路(a)、(b)中,电阻R和自感线圈L的电阻值都是很小.接通S,使电路达到稳定,灯泡A发光
A.在(a)中,断开S,A将渐渐变暗
B.在(a)中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗
C.在(b)中,断开S,A将渐渐变暗
D.在(b)中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗
4、M和N是绕在一个环形铁心上的两个线圈,绕法和线路如图所示,现将开关S从a处断开,然后合向b处,在此过程中,通过电阻R2的电流方向是
A.先由c流向d,后又由c流向d
B.先由c流向d,后由d流向c
C.先由d流向c,后又由d流向c
D.先由d流向c,后由c流向d
5、如图所示,甲图是接有灯泡和交流电表的理想变压器,乙图是输出电压U2的图象,已知变压器原、副线圈的匝数比
为10/1,电流表的示数为2.0A,则()
A.电压表V1的示数为220V
B.电压表V2的示数为20V
C.变压器原线圈电流的最大值为0.28A
D.灯泡实际消耗功率为40W
6、如右图所示矩形区域内有匀强磁场,其方向垂直纸面向里,一个半圆形闭合导线框绕轴A在纸面内匀速转动,轴A在直径CD的中点并垂直纸面,且A在磁场边缘,下图中能正确表示导线框内感
应电动势e随时间t变化的图线是
7、在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相接,如图所示.导轨上放一根导线ab,磁感线垂直于导轨所在平面.欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流,则导线的运动可能是
A.匀速向右运动B.加速向右运动
C.匀速向左运动D.加速向左运动
8、图a为某型号电热毯的电路图,将电热丝接在u=156sin120πtV的电源上,电热毯被加热到一定温度后,由于P的作用使输入的正弦交流电仅有半个周期能够通过,即电压变为图b所示波形,从而进入保温状态,则此时交流电压表的读数是
A.156VB.110V
C.78VD.55V
9、如图所示,矩形线框abcd的ad和bc的中点M、N之间连接一电压表,整个装置处于匀强磁场中,磁场的方向与线框平面垂直,当线框向右匀速平动时,以下说法
正确的是:
A.穿过线框的磁通量不变化,MN间无感应电动势
B.MN这段导体做切割磁力线运动,MN间有电势差
C.MN间有电势差,所以电压表有读数
D.因为无电流通过电压表,所以电压表无读数
10、材料、粗细相同,长度不同的电阻丝做成ab、cd、ef三种形状的导线,分别放在电阻可忽略的光滑金属导轨上,并与导轨垂直,如图所示,匀强磁场方向垂直导轨平面向内.外力使导线水平向右做匀速运动,且每次外力所做功的功率相同,已知三根导线在导轨间的长度关系是Lab<Lcd<Lef,则
A.ab运动速度最大B.ef运动速度最大
C.因三根导线切割磁感线的有效长度相同,故它们产生的感应电动势相同
D.忽略导体内能变化,三根导线每秒产生的热量相同
第
卷(共110分)
二、填空题(每空2分共20分)
11、一交变电流的电压瞬时值表达式为u=311sin314tV,则:
(1)该交变电流的电压有效值为_____V,频率为______Hz,周期为_______s.
(2)将该交变电流的电压加在电阻R=20Ω的两端,通过电阻R的电流瞬时值表达式为i=________A
12、金属杆ABC处于磁感强度B=0.1T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里.已知AB=BC=20cm,当金属杆在图中标明的速度方向运动时,测得A、C两点间的电势差是3.0V,则可知移动速度v=______,其中A、B两点间的电势差UAB=________.
13、理想变压器,原线圈匝数n1=1100,接在电压220V的交流电源上。
当它对11只并联的“36V,60W”灯泡供电时,灯泡正常发光。
由此可知该变压器副线圈的匝数n2=_____,通过原线圈的电流I1=_____A。
14、面积为0.1m2的120匝的矩形线圈放在与线圈平面垂直的匀强磁场中,线圈总电阻为1.2欧,磁场变化如图所示,在0.3秒内穿过线圈磁通量的变化量为________,0.3秒内电流做的功为________。
三、计算题(本题共6题共90分,解答时写出必要的文字说明,只写公式、答案不得分)
15(12分)如图所示,在磁感强度B=2T的匀强磁场中,有一个半径r=0.5m的金属圆环。
圆环所在的平面与磁感线垂直。
OA是一个金属棒,它沿着顺时针方向以20rad/s的角速度绕圆心O匀速转动。
A端始终与圆环相接触。
OA棒的电阻R=0.1Ω,图中定值电阻R1=100Ω,R2=4.9Ω,电容器的电容C=100pF。
圆环和连接导线的电阻忽略不计,求:
(1)电容器的带电量。
哪个极板带正电?
(2)电路中消耗的电功率是多少?
16(14分)有一条河流,河水流量为4m3/s,落差为5m,现利用它来发电,使用的发电机总效率为50%,发电机输出电压为350V,输电线的电阻为4Ω,允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5%,而用户所需要电压为220V,求所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比.(变压器为理想变压器,g=9.8m/s2).
.
17(15分)如图所示,一矩形线圈面积为400cm2,匝数为100匝,绕线圈的中心轴线
以角速度
匀速转动,匀强磁场的磁感强度
,转动轴与磁感线垂直,线圈电阻为
,
,
,其余电阻不计,电键K断开,当线圈转到线圈平面与磁感线平行时,线圈所受磁场力矩为
。
求:
(1)线圈转动的角速度
。
(2)感应电动势的最大值。
(3)电键K闭合后,线圈的输出功率。
18(15分)两金属杆ab和cd长均为l,电阻均为R,质量分别为M和m,M>m。
用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路,并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧。
两金属杆都处在水平位置,如图所示。
整个装置处在一与回路平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B。
若金属杆ab正好匀速向下运动,求运动的速度。
19(16分)如图,在水平面上有两条平行导电导轨MN、PQ,导轨间距离为L,匀强磁场垂直于导轨所在的平面(纸面)向里,磁感应强度的大小为B,两根金属杆1、2摆在导轨上,与导轨垂直,它们的质量和电阻分别为m1、m2和R1、R2,两杆与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为µ,已知:
杆1被外力拖动,以恒定的速度V0沿导轨运动;达到稳定状态时,杆2也以恒定速度沿导轨运动,导轨的电阻可忽略,求此时杆2克服摩擦力做功的功率。
20(18分)如图abcde和a/b/c/d/e/为两平行的光滑导轨,其中abcd和a/b/c/d/部分为处于水平面内的直轨,ab、a/b/的间距为cd、c/d/间距的2倍,de、d/e/部分为与直轨相切的半径均为R的半圆轨道,且处于竖直平面内,直轨部分处于竖直向上的匀强磁场中,弯轨部分处于匀强磁场外.在靠近aa/和cc/处放有两根金属棒MN和PQ,质量分别为2m和m,为使棒PQ能沿导轨运动而通过半圆形轨道的最高点ee/,在初始位置必须至少给棒MN多大的冲量?
(设两段水平直轨均足够长,PQ出磁场时MN仍在宽轨道上运动).
通州市二爻中学2018---2018(下)第一次月考试题高二物理(教师用卷)
(满分150分,时间120分钟)2018-3-25第
卷(共40分)
二、填空题(每题4分,全部答对得4分,选不全得2分,有错的得0分,共40分)
1、关于减小远距离输电线上的功率损耗,下列说法正确的是(C)
A.由功率P=U2/R,应降低输电电压,增大导线电阻
B.由P=IU,应低电压小电流输电
C.由P=I2R,应减小导线电阻或减小输电电流
D.上述说法均不对
2、一直升飞机停在南半球的地磁极上空。
该处地磁场的方向竖直向上,磁感应强度为B0直升飞机螺旋浆叶片的长度为l,螺旋浆转动的频率为f,顺着地磁场的方向看螺旋浆,螺旋浆顺时针方向转动。
螺旋浆叶片的近轴端为a,远轴端为b,如图所示。
如果忽略a到转轴中心线的距离,用表示每个叶片中的感应电动势,则(A)
A.=πfl2B,且a点电势低于b点电势
B.=-2πfl2B,且a点电势低于b点电势
C.=πfl2B,且a点电势高于b点电势
D.=2πfl2B,且a点电势高于b点电势
3、如图电路(a)、(b)中,电阻R和自感线圈L的电阻值都是很小.接通S,使电路达到稳定,灯泡A发光(AD)
A.在(a)中,断开S,A将渐渐变暗
B.在(a)中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗
C.在(b)中,断开S,A将渐渐变暗
D.在(b)中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗
4、M和N是绕在一个环形铁心上的两个线圈,绕法和线路如图所示,现将开关S从a处断开,然后合向b处,在此过程中,通过电阻R2的电流方向是(A)
A.先由c流向d,后又由c流向d
B.先由c流向d,后由d流向c
C.先由d流向c,后又由d流向c
D.先由d流向c,后由c流向d
5、如图所示,甲图是接有灯泡L的和交流电表的理想变压器,乙图是输出电压U2的图象,已知变压器原、副线圈的匝数比
为10/1,电流表的示数为2.0A,则(BCD)
A.电压表V1的示数为220V
B.电压表V2的示数为20V
C.变压器原线圈电流的最大值为0.28A
D.灯泡实际消耗功率为40W
6、如右图所示矩形区域内有匀强磁场,其方向垂直纸面向里,一个半圆形闭合导线框绕轴A在纸面内匀速转动,轴A在直径CD的中点并垂直纸面,且A在磁场边缘,下图中能正确表示导线框内感
应电动势e随时间t变化的图线是(A)
7、在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相接,如图4所示.导轨上放一根导线ab,磁感线垂直于导轨所在平面.欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流,则导线的运动可能是(D)
A.匀速向右运动B.加速向右运动
C.匀速向左运动D.加速向左运动
8、图a为某型号电热毯的电路图,将电热丝接在u=156sin120πtV的电源上,电热毯被加热到一定温度后,由于P的作用使输入的正弦交流电仅有半个周期能够通过,即电压变为图b所示波形,从而进入保温状态,则此时交流电压表的读数是C
A.156VB.110V
C.78VD.55V
9、如图所示,矩形线框abcd的ad和bc的中点M、N之间连接一电压表,整个装置处于匀强磁场中,磁场的方向与线框平面垂直,当线框向右匀速平动时,以下说法
正确的是:
(BD)
A.穿过线框的磁通量不变化,MN间无感应电动势
B.MN这段导体做切割磁力线运动,MN间有电势差
C.MN间有电势差,所以电压表有读数
D.因为无电流通过电压表,所以电压表无读数
10、材料、粗细相同,长度不同的电阻丝做成ab、cd、ef三种形状的导线,分别放在电阻可忽略的光滑金属导轨上,并与导轨垂直,如图所示,匀强磁场方向垂直导轨平面向内.外力使导线水平向右做匀速运动,且每次外力所做功的功率相同,已知三根导线在导轨间的长度关系是Lab<Lcd<Lef,则(BD)
A.ab运动速度最大B.ef运动速度最大
C.因三根导线切割磁感线的有效长度相同,故它们产生的感应电动势相同
D.忽略导体内能变化,三根导线每秒产生的热量相同
第
卷(共110分)
二、填空题(每空2分共20分)
11、一交变电流的电压瞬时值表达式为u=311sin314tV,则:
(1)该交变电流的电压有效值为_220_V,频率为_50Hz,周期为0.02s.
(2)将该交变电流的电压加在电阻R=20Ω的两端,通过电阻R的电流瞬时值表达式为i=15.55sin314tA
12、金属杆ABC处于磁感强度B=0.1T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里.已知AB=BC=20cm,当金属杆在图中标明的速度方向运动时,测得A、C两点间的电势差是3.0V,则可知移动速度v=100m/s,其中A、B两点间的电势差UAB=2V.
13、理想变压器,原线圈匝数n1=1100,接在电压220V的交流电源上。
当它对11只并联的“36V,60W”灯泡供电时,灯泡正常发光。
由此可知该变压器副线圈的匝数n2=180,通过原线圈的电流I1=3A。
14、面积为0.1m2的120匝的矩形线圈放在与线圈平面垂直的匀强磁场中,线圈总电阻为1.2欧,磁场变化如图所示,在0.3秒内穿过线圈磁通量的变化量为0.02Wb,0.3秒内电流做的功为18J。
三、计算题(本题共6题共90分,解答时写出必要的文字说明,只写公式、答案不得分)
15(12分)如图所示,在磁感强度B=2T的匀强磁场中,有一个半径r=0.5m的金属圆环。
圆环所在的平面与磁感线垂直。
OA是一个金属棒,它沿着顺时针方向以20rad/s的角速度绕圆心O匀速转动。
A端始终与圆环相接触。
OA棒的电阻R=0.1Ω,图中定值电阻R1=100Ω,R2=4.9Ω,电容器的电容C=100pF。
圆环和连接导线的电阻忽略不计,求:
(1)电容器的带电量。
哪个极板带正电?
(2)电路中消耗的电功率是多少?
解:
在OA端匀速转动时将产生电动势
上极板带正电
16(14分)有一条河流,河水流量为4m3/s,落差为5m,现利用它来发电,使用的发电机总效率为50%,发电机输出电压为350V,输电线的电阻为4Ω,允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5%,而用户所需要电压为220V,求所用的升压、
降压变压器上原、副线圈的匝数比.(变压器为理想变压器,g=9.8m/s2).
17(15分)如图所示,一矩形线圈面积为400cm2,匝数为100匝,绕线圈的中心轴线
以角速度
匀速转动,匀强磁场的磁感强度
,转动轴与磁感线垂直,线圈电阻为
,
,
,其余电阻不计,电键K断开,当线圈转到线圈平面与磁感线平行时,线圈所受磁场力矩为
。
求:
(1)线圈转动的角速度
。
(2)感应电动势的最大值。
(3)电键K闭合后,线圈的输出功率。
解:
(1)线圈平面平行磁感线时
(2)
(3)当K闭合后,外电路总电阻为
电流有效值
输出功率
18(15分)两金属杆ab和cd长均为l,电阻均为R,质量分别为M和m,M>m。
用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路,并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧。
两金属杆都处在水平位置,如图所示。
整个装置处在一与回路平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B。
若金属杆ab正好匀速向下运动,求运动的速度。
解:
设磁场方向垂直纸面向里,
ab中的感应电动势E1=Bvl,方向由a→b。
cd中的感应电动势E2=Bvl,方向由d→c。
回路中电流方向由a→b→d→c,大小为
I=(E1+E2)/2R=(2BvL)/2R=(BvL)/R
ab受到的安培力向上,cd受到的安培力向下,大小均为F安
当ab匀速下滑时,对ab有 T+F安=Mg
对cd有 T=F安+mg
式中T为杆所受到的导线的拉力
解得 2F安=(M-m)g
19(16分)如图,在水平面上有两条平行导电导轨MN、PQ,导轨间距离为L,匀强磁场垂直于导轨所在的平面(纸面)向里,磁感应强度的大小为B,两根金属杆1、2摆在导轨上,与导轨垂直,它们的质量和电阻分别为m1、m2和R1、R2,两杆与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为µ,已知:
杆1被外力拖动,以恒定的速度V0沿导轨运动;达到稳定状态时,杆2也以恒定速度沿导轨运动,导轨的电阻可忽略,求此时杆2克服摩擦力做功的功率。
解:
设杆2的运动速度为v,由于两杆运动时,两杆间和导轨构成的回路中的磁通量发生变化,产生感应电动势
①
感应电流
②
杆2作匀速运动,它受到的安培力等于它受到的摩擦力,
③
导体杆2克服摩擦力做功的功率
④
解得
⑤
20(18分)如图所示,abcde和a/b/c/d/e/为两平行的光滑导轨,其中abcd和a/b/c/d/部分为处于水平面内的直轨,ab、a/b/的间距为cd、c/d/间距的2倍,de、d/e/部分为与直轨相切的半径均为R的半圆轨道,且处于竖直平面内,直轨部分处于竖直向上的匀强磁场中,弯轨部分处于匀强磁场外.在靠近aa/和cc/处放有两根金属棒MN和PQ,质量分别为2m和m,为使棒PQ能沿导轨运动而通过半圆形轨道的最高点ee/,在初始位置必须至少给棒MN多大的冲量?
(设两段水平直轨均足够长,PQ出磁场时MN仍在宽轨道上运动).
解:
棒PQ刚能通过半圆形轨道的最高点ee/,说明棒受的重力刚好提供棒作圆周运动所需的向心力,棒在最高点的速率为
则据
可得
.
棒PQ在半圆轨道上运动时机械能守恒,棒PQ在dd/时的速率为
则据
.
两棒在直轨上运动的开始阶段,由于回路中存在感应电流,受安培力作用,棒MN速度在减小,而棒PQ的速度在增大.当回路中的磁通量不再变化时,回路中无感应电流,两棒均做匀速直线运动,则此时棒PQ的速率为
棒MN的速率为
.
则据
可解得:
.①
在有感应电流存在的每一瞬间,安培力F=BIL,由于I和B均相同,所以两棒所受的安培力F1和F2之比等于它们的棒长之比.即F1:
F2=2:
1.设棒MN初速为
分别对两棒运用动量定理,以
的方向为正方向:
对MN棒:
-
②
对PQ棒:
③
由①②③式可得
.
所以至少给棒MN的冲量为
.
- 配套讲稿:
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