云南省曲靖市陆良县第一中学2020学年高二物理下学期3月月考试题

云南省曲靖市陆良县第一中学2020学年高二物理下学期3月月考试题 本试卷分第卷和第卷两部分，共100分，考试时间120分钟。分卷I一、单选题(共12小题,每小题3.0分,共36分)1.自感电动势的大小()A 跟通过线圈的电流大小成正比B 跟线圈中的磁通量变化的大小成正比C 跟线圈中的电流变化大小成正比D 跟线圈中的电流变化快慢成正比2.下面哪些技术中，没有涉及到传感器的应用()A 宾馆的自动门B 工厂、电站的静电除尘C 家用电饭煲从炊饭到保温的自动切换D 声控开关3.用一理想变压器给负载供电，变压器输入端的电压不变，如图所示开始时开关S是断开的现将开关S闭合，则图中所有交流电表的示数以及输入功率的变化情况是()A V1、V2的示数不变，A1的示数增大，A2的示数减小，P入增大B V1、V2的示数不变，A1、A2的示数增大，P入增大C V1、V2的示数不变，A1、A2的示数减小，P入减小D V1的示数不变，V2的示数增大，A1的示数减小，A2的示数增大，P入减小4.一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的交变电动势的图象如图所示，则()A 交流电的频率是4 HzB 当t0时，线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大C 当t s时，e有最大值Dt s时，e10 V最小，磁通量变化率最小5.在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一个条形磁铁，如图所示现有铜、铝和有机玻璃制成的滑块甲、乙、丙，使它们从导轨上的A点以某一初速度向磁铁滑去各滑块在向磁铁运动的过程中()A 都做匀速运动 B 甲、乙做加速运动C 甲、乙做减速运动 D 乙、丙做匀速运动6.霍尔元件能转换哪个物理量()A 把温度这个热学量转换成电阻这个电学量B 把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量C 把力这个力学量转换成电压这个电学量D 把光照强弱这个光学量转换成电阻这个电学量7.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为101，R120 ，R230 ，C为电容器，已知通过R1的正弦式交变电流如图乙所示，则()A 交变电流的频率为0.02 HzB 原线圈输入电压的最大值为200VC 电阻R2的电功率约为6.67 WD 通过R3的电流始终为零8.下列各种情况中的导体切割磁感线产生的感应电动势最大的是()9.用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud.下列判断正确的是()AUaUbUcUd BUaUbUdUcCUaUbUcUd DUbUaUdUc10.如图所示，线圈L的自感系数很大，且其电阻可以忽略不计，L1、L2是两个完全相同的小灯泡，在开关S闭合和断开的过程中，L1、L2的亮度变化情况是(灯丝不会断)()A S闭合，L1亮度不变，L2亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮；S断开，L2立即不亮，L1逐渐变亮B S闭合，L1亮度不变，L2很亮；S断开，L1、L2立即不亮C S闭合，L1、L2同时亮，而后L1逐渐熄灭，L2亮度不变；S断开，L2立即不亮，L1亮一下才逐渐熄灭D S闭合，L1、L2同时亮，而后L1逐渐熄灭，L2则逐渐变得更亮；S断开时，L2立即不亮，L1亮一下才灭11.如图所示，两种情况下变压器灯泡L2、L3的功率均为P，且L1、L2、L3为相同的灯泡，匝数比为n1n231，则图(a)中L1的功率和图(b)中L1的功率分别为()AP、P B 9P、PCP、9P DP、9P12.当穿过导体或线圈的磁通量发生变化时，在导体或线圈中就会产生感应电流，看起来像水中的旋涡，所以把它叫做涡电流，简称涡流下列情况中不是利用涡流工作的是()A 变压器用电阻率较大且相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯B 用来冶炼合金的高频感应炉C 用探雷器来探测金属壳的地雷或有较大金属零件的地雷D 在机场、车站和重要活动场所的安检门探测人身携带的金属物品二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分)13.19世纪科学家对电与磁的研究使人类文明前进了一大步，法拉第就是这一时期的一位代表人物下列关于法拉第研究成就的说法正确的是()A 首先发现了电流周围存在磁场，揭开了电与磁联系研究的序幕B 揭示了电磁感应现象的条件和本质，开辟了人类获取电能的新方向C 明确了制造发电机的科学依据，使电能在生产生活中大规模应用成为可能D 找到了判断通电电流周围磁场方向的方法，为建立统一的电磁场理论奠定了基础14.(多选)如图所示，L1、L2、L3是完全相同的灯泡，L为直流电阻可忽略的自感线圈，开关S原来接通，当开关S断开时，下面说法正确的是(考虑电源内阻)()A L1立即变亮 B L2闪亮一下后恢复原来的亮度C L3变暗一下后恢复原来的亮度 D L3闪亮一下后恢复原来的亮度15.(多选)一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电e220sin 100tV，那么()A 频率是50赫兹B 当t0时，线圈平面恰好与中性面重合C 当t秒时，e有最大值D 有效值为220V16.如图所示，一个“U”形线框处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，OO为磁场的边界现使线框以角速度绕轴OO匀速转动，线框通过金属转轴和电刷与阻值为R的外电阻相连已知线框各边的长均为L，总电阻为r，不计转轴与电刷的电阻，则()A 图示时刻线框产生的感应电动势为BL2B 线框产生的感应电动势的最大值为BL2C 电路中电阻R两端电压的有效值为D 电路中电流的有效值为分卷II三、实验题(共2小题,每小题10.0分,共20分)17.如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置(1)将图中所缺的导线补接完整；(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有：(填“向左偏一下”、“向右偏一下”或“不动”)将线圈A迅速插入线圈B时，灵敏电流计指针将_线圈A插入线圈B后，将滑动变阻器的滑片迅速向左拉时，灵敏电流计指针_18.如图甲所示，斯密特触发器可以将连续变化的模拟信号转换为突变的数字信号，当加在它的输入端A的电势逐渐上升到1.6 V，输出端Y会突然从高电平跳到低电平0.25 V，而当输入端A的电势下降到0.8 V时，输出端Y会从低电平跳到高电平3.4 V如图乙所示是一个温度报警器的简易电路图，RT为热敏电阻，R1为可变电阻(最大阻值为1 k)，蜂鸣器工作电压3 5 V，热敏电阻的阻值随温度变化如图丙所示，若要求热敏电阻在感测到80 时报警，则R1应调至_ k；若要求热敏电阻在感测到更高的温度时才报警，R1的阻值应_(选填“增大”、“减小”或“不变”)甲乙丙四、计算题(共4小题)19.如图所示，倾角为、宽度为d、长为L的光滑倾斜导轨C1D1、C2D2顶端接有可变电阻R0，L足够长，倾斜导轨置于垂直导轨平面斜向左上方的匀强磁场中，磁感应强度为B，C1A1B1、C2A2B2为绝缘轨道，由半径为R处于竖直平面内的光滑半圆环A1B1、A2B2和粗糙的水平轨道C1A1、C2A2组成，粗糙的水平轨道长为s，整个轨道对称在导轨顶端垂直于导轨放一根质量为m、电阻不计的金属棒MN，使其从静止开始自由下滑，不考虑金属棒MN经过接点A、C处时机械能的损失，整个运动过程中金属棒始终保持水平，水平导轨与金属棒MN之间的动摩擦因数.则：(1)金属棒MN在倾斜导轨CD上运动的过程中，电阻R0上产生的热量Q为多少？(2)为了金属棒MN能到达光滑半圆环B点，可变电阻R0应满足什么条件？20.如图所示，某发电站通过燃烧煤来发电发电站通过升压器、输电线和降压器把电能输送给生产和照明组成的用户，发电机输出功率是120 kW，输出电压是240 V，升压器原、副线圈的匝数之比为125，输电线的总电阻为10 ，用户需要的电压为220 V则：(1)输电线上损失的电功率为多少？(2)降压器原、副线圈的匝数比为多少？21.如图所示，一交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈匝数N100，线圈电阻r3 ，abcd0.5 m，bcad0.4 m，磁感应强度B0.5 T，电阻R311 ，当线圈以n300 r/min的转速匀速转动时求：(1)感应电动势的最大值；(2)t0时线圈在图示位置，写出此交变电流电动势瞬时值表达式；(3)电压表的示数是多少？22.某发电站的输出功率为104kW，输出电压为4 kV，通过理想变压器升压后向80 km远处供电已知输电导线的电阻率为2.4108m，导线横截面积为1.5104m2，输电线路损失的功率为输出功率的4%，求：(1)升压变压器的输出电压；(2)输电线路上的电压损失答案解析1.【答案】D【解析】自感电动势的大小与线圈中电流变化的快慢成正比，D选项正确2.【答案】B【解析】宾馆的自动门是红外线传感器，A错；工厂、电站的静电除尘，利用异种电荷相互吸引，B对；家用电饭煲从炊饭到保温的自动切换，是利用的温度传感器，C错；声控开关利用的是灵敏度较高的驻极体电容传感器，D错3.【答案】B【解析】因输入电压不变，所以电压表V1的示数不变据公式U2，可知U2也不变，即电压表V2的示数不变I2知，S闭合后R负减小，故I2增大，电流表A2的示数增大；输入电流I1随输出电流I2的增大而增大，故电流表A1的示数增大因P出U2I2，故P出增大P入随P出变化而变化，故P入增大故选B.4.【答案】B【解析】从图象可知交流电的周期为2 s，频率为Hz，t s时，e0最小，A、C错；t0时，e最小，最大，B对；t s时，e10 V，e最大，最大，“”号表示方向，D错5.【答案】C【解析】甲、乙向磁铁靠近时要产生涡流，涡流受到的安培力阻碍滑动的运动，使其动能减少，做减速运动，丙不会产生涡流，只能匀速运动6.【答案】B【解析】选B，霍尔元件是将磁感应强度转换成电压的7.【答案】C【解析】根据变压器原理可知原、副线圈中电流的周期、频率相同，周期为0.02 s，频率为50 Hz，选项A错误；由题图乙可知通过R1的电流最大值为Im1 A，根据欧姆定律知其最大电压为Um20 V，再根据原、副线圈的电压之比等于匝数之比知在原线圈输入电压的最大值为200 V，选项B错误；电容器能通交流，所以有电流通过R3和电容器，选项D错误；根据正弦式电流的峰值和有效值关系、并联电路特点可知电阻R2的电流有效值为I，电压有效值为U，电阻R2的电功率为P2UIW6.67 W，选项C正确8.【答案】C【解析】感应电动势EBLv；设导体与磁场下边界的夹角为，感应电动势EBv.故C正确9.【答案】B【解析】UaBLv，UbBLv，UcB2LvBLv，UdB2LvBLv，故选B.10.【答案】D【解析】由于L的自感系数很大，当S接通时对电流的阻碍作用较大，L1和L2串接后与电源相连，L1和L2同时亮，随着L中电流的增大，由于L的直流电阻不计，L的分流作用增大，L1的电流逐渐减小为零，由于总电阻变小，总电流变大，L2的电流增大，L2灯变得更亮；当S断开时，L2中无电流，立即熄灭，而线圈L将要维持本身的电流不变，L和L1组成闭合电路，L1灯要亮一下后再逐渐熄灭，综上所述，选项D正确11.【答案】B【解析】图(a)中L2的功率为P，则L2上电压为U2，原线圈中电压U13U23，L1两端电压与U1相等，则L1所消耗功率PL19P.图(b)中L2、L3功率相同，变压器的输出功率为2P，原线圈电压U13U23，原线圈中电流I1，灯L1上消耗功率为PL1I12RRP.12.【答案】A【解析】A选项用了相互绝缘的硅钢片，阻碍了涡电流的流通，是避免，而不是利用涡流其它都是利用了涡流13.【答案】BC【解析】奥斯特的实验表明，电流周围存在磁场，但还没有意识到电跟磁之间的紧密联系，A错；法拉第通过艰苦研究，最终找到了如何让磁生电，B正确；通过法拉第的磁生电的研究，制造出发电机，使电能在生活中大规模应用，C正确；建立统一的电磁场理论是麦克斯韦的贡献，所以D错14.【答案】AD【解析】开关接通时L1被短路不亮，S断开后L2和L1串联，所以L1立即亮，而L2变暗，故A正确，B错误开关接通时L1被短路不亮，断开开关S瞬间由于线圈自感产生电动势(相当于电源)与原来的电源串联，所以L3更亮，而后线圈的自感电动势逐渐消失，L3恢复原来亮度，故C错误，D正确15.【答案】ABC【解析】由交流电的瞬时值表达式知，1002f，得f50 Hz，A正确；当t0时，e0，则线圈平面恰好与中性面重合，B正确；当ts时，sin 100t1，所以e有最大值，故C正确；有效值UV220 V，D错误16.【答案】BD【解析】由法拉第电磁感应定律知，图示时刻，线圈与磁场垂直，处于中性面，磁通量最大，感应电动势为零，A项错；由交变电流电动势最大值表达式EmNBS可知B项正确；根据闭合电路欧姆定律可知，E，URR，C项错；由图可知，线框转动一圈的过程中，只有半个周期为正弦交变电流，另半个周期电流为零，由有效值定义有T，解得E，由欧姆定律可知，D项正确17.【答案】(1)电路连接如图(2)向右偏转一下向左偏转一下【解析】(1)电路连接如图(2)因在闭合开关时，电路中的电流变大，磁通量增大，此时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，则当将线圈A迅速插入线圈B时，磁通量也是增大的，则灵敏电流计指针将向右偏转一下；线圈A插入线圈B后，将滑动变阻器的滑片迅速向左拉时，电路中的电流减小，磁通量减小，则灵敏电流计指针向左偏转一下18.【答案】0.42减小【解析】热敏电阻在80 时的电阻是RT80 ，斯密特触发器输入端A的电势是0.8 V时，输出端Y的电压为3.4 V，这时蜂鸣器开始工作由串联电路分压特点知：所以R180420 0.42 k由热敏电阻的阻值随温度变化的图象可知，温度升高时，热敏电阻的阻值减小，而斯密特触发器输入端的电压仍保持不变，则电阻R1的阻值应减小19.【答案】(1)mgLsin(2)R0【解析】(1)由于L足够长，棒MN在斜导轨上到达C端前已经做匀速运动mgsinv能量守恒：mgLsinmv2Q所以QmgLsin.(2)棒能到达B点时：mg，则vB，从C点到B点的过程2mgRmgsmv2mvR0.20.【答案】(1)4 000 W(2)【解析】(1)根据理想变压器的变压规律得输电电压U2U1240 V6 000 V输电电流：I2A20 A输电线上损失的功率PIr20210 W4 000 W.(2)输电线上损失的电压UI2r2010 V200 V降压变压器原线圈两端的电压U3U2U6 000 V200 V5 800 V根据理想变压器的变压规律得：.21.【答案】(1)314 V(2)e314sin 10tV(3)220 V【解析】(1)n300 r/min5 r/s2n10 rad/s感应电动势最大值EmNBS1000.5(0.50.4)10314 V(2)电动势瞬时值表达式eEmsint314sin 10tV(3)电压表示数为有效值，UR220 V.22.【答案】(1)8104V(2)3 200 V【解析】设线路电阻为R线，正常线路的损失功率为P损，线路的损失电压为U损，发电站的输出功率为P，升压变压器的输出电压为U.由电阻定律，得R线2.410825.6 线路损失的功率P损4%PI2R线，则IA125 A，由PUI得UV8104VU损IR12525.6 V3 200 V.