2019-2020学年高二物理下学期6月月考试题 (III).doc

2019-2020学年高二物理下学期6月月考试题 (III)一、单选题(共12小题,每小题3.0分,共36分) 1.如图所示，在匀强磁场中放一电阻不计的平行光滑金属导轨，导轨跟大线圈M相接，小闭合线圈N在大线圈M包围中，导轨上放一根光滑的金属杆ab，磁感线垂直于导轨所在平面最初一小段时间t0内，金属杆ab向右做匀减速直线运动时，小闭合线圈N中的电流按下列图中哪一种图线方式变化()ABCD2.在阻值为70 的电阻中通以正弦交变电流，测得在10 min内放出的热量为2.1104J，则此交变电流的最大值为()A 0.24 AB 0.5 AC 0.707 AD 1 A3.如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流若()A 金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向B 金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向C 金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向D 金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向4.在边长为L的等边三角形区域abc内存在着垂直纸面向外的匀强磁场，一个边长也为L的等边三角形导线框def在纸面上以某一速度向右匀速运动，底边ef始终与磁场的底边界bc在同一直线上，如图所示取沿顺时针的电流为正，在线框通过磁场的过程中，其感应电流随时间变化的图象是()ABCD5.楼道里，夜间只是偶尔有人经过，电灯总是亮着浪费电能，科研人员利用光敏材料制成“光控开关”，天黑时自动闭合，天亮时自动断开，利用声敏材料制成“声控开关”，当有人走动发出声音时，自动闭合，无人走动时，自动断开，若将这两个开关配合使用，就可以使楼道变得“智能化”，这种“智能”电路正确的是()ABCD6.如图所示，金属线框与直导线AB在同一平面内，直导线中通有电流I，若将线框由位置1拉至位置2的过程中，线框的感应电流的方向是()A 先顺时针，后逆时针，再顺时针B 始终顺时针C 先逆时针，后顺时针，再逆时针D 始终逆时针7.(多选)如图所示，绝缘水平面上有两个离得很近的导体环A、B.将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面)，A、B将如何移动()AA、B将相互远离BA、B将相互靠近CA、B将不动D 无法判断8.如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示在0时间内，直导线中电流方向向上，则在T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是()A 感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左B 感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右C 感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右D 感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左9.如图，导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷与导线c、d相接c、d两个端点接在匝数比n1n2101的理想变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器，匀强磁场的磁感应强度为B、方向竖直向下，导体棒ab长为L(电阻不计)，绕与ab平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)OO以角速度匀速转动如果变阻器的阻值为R时，通过电流表的电流为I，则()A 变阻器上消耗的功率为P10I2RBab沿环转动过程中受到的最大安培力FBILC 取ab在环的最低端时t0，则棒ab中感应电流的表达式是iIsintD 变压器原线圈两端的电压U110IR10.如图所示，正方形线圈abcd位于纸面内，边长为L，匝数为N，过ab中点和cd中点的连线OO恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为()ABCBL2DNBL211.如图甲，R0为定值电阻，两金属圆环固定在同一绝缘平面内左端连接在一周期为T0的正弦交流电源上，经二极管整流后，通过R0的电流i始终向左，其大小按图乙所示规律变化规定内圆环a端电势高于b端时，ab间的电压uab为正，下列uabt图象可能正确的是()ABCD12.远距离输送一定功率的交流电，若输送电压提高到n倍，则()A 输电线上的电压损失增大B 输电线上的电能损失增大C 输电线上的电压损失不变D 输电线上的电能损失减少到原来的二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分) 13.(多选)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比是101，原线圈输入交变电压u141.4sin 50t(V)，O是副线圈中心抽出的线头，R15 ，R215 ，则()A 开关S断开时，电流表的示数为0.05 AB 开关S闭合时，电流表的示数为0.05 AC 开关S闭合时，两电阻总的电功率为WD 开关S断开时，两电阻总的电功率为W14.(多选)如图甲所示，变压器原副线圈的匝数比为31，L1、L2、L3、L4为四只规格均为“9 V,6 W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压的ut图象如图乙所示则以下说法中正确的是()A 电压表的示数为36 VB 电流表的示数为2 AC 四只灯泡均能正常发光D 变压器副线圈两端交变电流的频率为50 Hz15.(多选)一矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势e220sin 100t(V)，则()A 交流电的频率是100 HzBt0时线圈位于中性面C 交流电的周期是0.02 sDt0.05 s时，e有最大值16.(多选)现用电压为380 V的正弦式交流电给额定电压为220 V的电灯供电，以下电路中可能使电灯正常发光的有()ABCD三、实验题(共2小题,共16分) 17.气体传感器利用物质的化学反应将某种气体的浓度转换成电信号输出，如图所示，B为将可燃气体或有毒气体(CO、CH4等)浓度转换为电信号的传感器，简称电子鼻，根据如下材料：U220 V的电源、排风扇M、继电器G、控制电源A、控制开关S，请设计一个家用自动排烟电路，并在图中完成连线图18.在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中，所用电流表和电压表的内阻分别为0.1 和1 k，如图为实验原理图及所需器件图(1)在图中画出连线将器件按原理图连接成实验电路(2)一位同学记录的6组数据见下表：试根据这些数据在图中画出UI图像，根据图像读出电池的电动势E_ V，求出电池内阻r_ .四、计算题 19.某村通过水电站发电对用户供电，输电线路如图所示，已知发电机的输出电压为500 V，输出功率为9 kW，用变压比(原、副线圈匝数比)为13的理想变压器升压后向远处送电，输电导线的总电阻为10 .到达用户后再用变压比为7211的理想变压器降压后供给用户，求：(1)输电线上损失的电压和电功率；(2)用户得到的电压和电功率20.如图所示，一对光滑的平行金属导轨(电阻不计)固定在同一水平面内，导轨足够长且间距为L，左端接有阻值为R的电阻，一质量为m、长度为L的金属棒MN放置在导轨上，棒的电阻为r，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，棒在水平向右的外力作用下，由静止开始做加速运动，保持外力的功率为P不变，经过时间t导体棒最终做匀速运动求：(1)导体棒匀速运动时的速度是多少？(2)t时间内回路中产生的焦耳热是多少？21.水平放置的两根平行金属导轨ad和bc，导轨两端a、b和c、d两点分别连接电阻R1和R2，组成矩形线框，如图所示，ad和bc相距L0.5 m，放在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B1 T，一根电阻为0.2 的导体棒PQ跨接在两根金属导轨上，在外力作用下以4 m/s的速度，向右匀速运动，如果电阻R10.3 ，R20.6 ，导轨ad和bc的电阻不计，导体与导轨接触良好求：(1)导体棒PQ中产生的感应电流的大小；(2) 导体棒PQ上感应电流的方向；(3)导体棒PQ向右匀速滑动的过程中，外力做功的功率22.相距L1.5 m的足够长金属导轨竖直放置，质量为m1 kg的光滑金属棒ab通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，金属棒cd水平固定在金属导轨上，如图甲所示，虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两处磁场感应强度大小相等，ab、cd两棒的电阻均为r0.9 ，导轨电阻不计，ab棒在方向竖直向上大小按图乙所示规律变化的外力F作用下从静止开始，沿导轨匀加速运动，g取10 m/s2.求：(1)在运动过程中，ab棒中的电流方向？cd棒受到的安培力方向？(2)求出ab棒加速度大小和磁感应强度B的大小？(3)从t10到t22 s，金属ab的机械能变化了多少？答案解析1.【答案】A【解析】当金属杆ab向右做匀减速直线运动时，在ab中产生由a到b的均匀减小的电流，由楞次定律可知，由于穿过线圈N的磁通量均匀减小，故在N中产生恒定不变的顺时针方向的感应电流，故选项A正确2.【答案】D【解析】根据QI2Rt代入数据得IA，所以ImI1 A.3.【答案】D【解析】当金属环上下移动时，穿过环的磁通量不发生变化，根据楞次定律，没有感应电流产生，选项A、B错误；当金属环向左移动时，穿过环的磁通量垂直纸面向外且增强，根据楞次定律可知，产生顺时针方向的感应电流，故选项C错误；当金属环向右移动时，穿过环的磁通量垂直纸面向里且增强，根据楞次定律可知，产生逆时针方向的感应电流，故选项D正确4.【答案】B【解析】线框进入磁场后，切割的有效长度为：lvttan 60，切割产生的感应电动势为：EBlvBv2ttan 60，所以感应电流为：I，从开始进入磁场到d与a重合之前，电流与t是成正比的，由楞次定律判得线框中的电流方向是顺时针的，此后线框切割的有效长度均匀减小，电流随时间变化仍然是线性关系，由楞次定律判得线框中的电流方向是逆时针的，综合以上分析可知B正确，A、C、D错误5.【答案】D【解析】需要满足题意的两个条件，则必须把光控开关和声控开关串联6.【答案】C【解析】在靠近导线AB直到处于中间位置的过程中，磁通量先增大后减小，原磁场方向垂直纸面向里，感应电流的磁场方向应先垂直纸面向外后垂直向里，由右手螺旋定则可判断电流为先逆时针后顺时针，同理当远离导线的过程中，磁通量逐渐减小，感应电流为逆时针，故选C.7.【答案】A【解析】根据BS，磁铁向下移动过程中B增大，所以穿过每个环中的磁通量都有增大的趋势由于S不可改变，为阻碍增大，导体环应该尽量远离磁铁，所以A、B将相互远离A项正确8.【答案】C【解析】在T时间内，直导线中的电流方向向下增大，穿过线框的磁通量垂直纸面向外增加，由楞次定律知感应电流方向为顺时针，由左手定则可知线框所受安培力的合力方向向右，所以C正确9.【答案】B【解析】理想变压器的电流与匝数成反比，由得I210I，变阻器上消耗的功率为PIR(10I)2R100I2R，故A错误ab在最低点时，ab棒与磁场垂直，此时的感应电动势最大，感应电流最大，最大值为I，此时的安培力最大，最大安培力为FBIL，故B正确ab在最低点时，ab棒与磁场垂直，此时的感应电动势最大，感应电流最大，所以棒ab中感应电流的表达式应为iIcost，故C错误副线圈的电压为UI2R10IR，根据理想变压器的电压与匝数成正比可知，变压器原线圈两端的电压U1100IR，故D错误10.【答案】B【解析】当abcd有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中时，磁通量为BL2，B对11.【答案】C【解析】在第一个0.25T0时间内，通过大圆环的电流为顺时针逐渐增加，由楞次定律可判断内环内a端电势高于b端，因电流的变化率逐渐减小故内环的电动势逐渐减小；同理在第0.25T00.5T0时间内，通过大圆环的电流为顺时针逐渐减小，由楞次定律可判断内环内a端电势低于b端，因电流的变化率逐渐变大故内环的电动势逐渐变大，故选项C正确12.【答案】D【解析】在输送功率一定时，由I知，电压提高到n倍，则电流变为原来的，电压损失减为原来的，故A、C错误；由P损I2R知，功率损失减为原来的，故B错误，D正确故选D.13.【答案】AC【解析】据题意，输入电压为：U1100 V，副线圈电压为：U210 V，当开关断开时，两个电阻串联，副线圈电流为：I20.5 A，则原线圈电流为：I10.05 A，A选项正确；两个电阻总功率为：PI(R1R2)5 W，D选项错误；当开关闭合时，副线圈中总电流为：I2AA，原线圈电流为：I1A，B选项错误；此时两电阻总功率为：PU2I2W，C选项正确14.【答案】BCD【解析】输入电压等于灯泡L1与原线圈电压之和，而电压表测量到的实际上是原线圈两端电压，故A错误；原副线圈变压比31，原、副线圈电流之比为13，设副线圈电压为U，则原线圈电压为3U，灯泡L1的电压也是U，故4U36 V，U9 V，故四个灯泡均正常工作T0.02 s，f50 Hz，故D正确15.【答案】BC【解析】根据公式2f，可得该交流电的频率为f50 Hz，A错误，t0时刻瞬时电动势为零，所以处于中性面处，B正确，根据f50 Hz可得T0.02 s，C正确，t0.05 s时，e220sin 50，D错误16.【答案】ABC【解析】用电压为380 V的正弦式交流电给额定电压为220 V的电灯供电，必须要降压A、B中是滑动变阻器，只要取适当阻值，都可实现降压；C、D中是自耦变压器，C图起降压作用，D图只能升压17.【答案】【解析】电磁继电器起开关作用，所以电池组、开关和电磁继电器应组成一个电路，另一个是由排风扇和高压电源组成的电路18.【答案】(1)(2)1.460.71【解析】(1)按照实验原理图将实物图连接起来，如图甲所示(2)根据U、I数据，在方格纸UI坐标上找点描迹如图乙所示，然后将直线延长，交U轴于U11.46 V，此即为电源电动势；交I轴于I0.65 A，注意此时U21.00 V，由闭合电路欧姆定律得I，则r0.71 .19.【答案】(1)60 V360 W(2)220 V8 640 W【解析】(1)设升压变压器副线圈两端的电压为U2，有：，其中U1500 V，解得：U21 500 V，设输电线中的电流为I线，有：I线，其中P线9 kW，解得I线6 A，输电线上损耗的电压为：U损I线R线610 V60 V，输电线上损耗的电功率为：P损IR线360 W.(2)降压变压器原线圈两端的电压为：U3U2U损1 440 V，设用户得到的电压(即降压变压器副线圈两端的电压)为U4，有：，其中，解得U4220 V，用户得到的电功率为：P用户P线P损8 640 W.20.【答案】(1)v(2)QPt【解析】(1)EBLvIF安BILPFv匀速运动时FF安联立上面几式可得：v.(2)根据动能定理：WFW安mv2，WFPtQW安可得QPt21.【答案】(1)5 A(2)QP(3)10 W【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律：EBLv10.54.0 V2 V，又R外0.2 ，则IA5 A(2)根据右手定则判定电流方向QP.(3)FF安BIL150.5 N2.5 N,PFv2.54 W10 W.22.【答案】(1)从b流向a安培力方向是垂直导轨平面向里(2)B1.2 T(3)E22 J【解析】(1)在运动过程中，ab棒中的电流方向从b流向a，cd棒受到的安培力方向是垂直导轨平面向里(2)设ab棒加速度大小为a，当t10时F111 N，则：F1mgma，解得a1 m/s2，当t22 s时F214.6 N，设ab棒速度大小为v，其中电流为I，则：F2mgBILma，vat2，BLv2Ir，解得B1.2 T.(3)从t10到t22 s，ab棒通过的距离为h，则hat，设金属棒ab的机械能变化为E，则：Emghmv2，解得E22 J.