2020-2021学年河南省沁阳市第一中学高二下学期4月月考物理试题（Word版）

河南省沁阳市第一中学2020-2021学年高二下学期4月月考物理试卷

一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分，在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1、一段导线在磁场中做切割磁感线运动，下面说法正确的是(　　)

A．导体中一定有感应电流

B．导体中一定有感应电动势

C．导体一定受到与运动方向相反的磁场作用力

D．导体一定受到与运动方向相同的磁场作用力

2、如图所示，条形磁铁以速度v向螺旋管靠近，下面几种说正确的是（　　）

A. 螺旋管中会产生感应电流

B. 螺旋管中不会产生感应电流

C. 只有磁铁的速度足够大时，螺旋管中才会产生感应电流

D. 只有磁铁的磁性足够强时，螺旋管中才会产生感应电流

3、磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图所示，通过恒定电流的导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由位置1平移到位置2，第二次将线框绕cd边翻转到位置2，设先后两次通过线框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则(　　)

1. ΔΦ1>ΔΦ2           B．ΔΦ1＝ΔΦ2   

C．ΔΦ1<ΔΦ2           D．无法确定

4、如图所示，均匀导线制成的半径为R的圆环以速度v匀速进入一磁感应强度大小为B的匀强磁场。当圆环运动到图示位置(∠aOb＝90°)时，a、b两点的电势差为(　　)

A．BRv　　　B．BRv       C．BRv        D． BRv

5、如一个接在某直流电源上的电热器所消耗的电功率为P1，若把它接到电压最大值等于直流电压2倍的正弦交流电源上，该电热器所消耗的电功率为P2，则P1:P2为(　　)

A．2:1       B．1:1      C． 1:2       D．1:

6、如图所示，a、b两端连接的交流电源既含高频交流成分，又含低频交流成分；L是一个20 mH的高频扼流圈，C是一个100 pF的电容器，R是负载电阻．下列说法错误的是(　　)

A. L的作用是“通低频，阻高频”

B. C的作用是“隔直流，通交流”

C. C的作用是“通高频，阻低频”

D. 通过R的电流中，低频交流成分所占的百分比远远大于高频交流成分所占的百分比

7、图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动,线圈的两端经集流环和电刷与阻值R=10Ω的电阻连接,与电阻并联的交流电压表为理想电压表,示数是10V.图乙是矩形线圈中磁通量Φ随时间t变化的图像.下列说法正确的是              (　　)

A.电阻R上消耗的电功率为10W

B.t=0.02s时电阻R两端的电压瞬时值为零

C.电阻R两端的电压u随时间t变化的规律是u=14.1sin100πt(V)

D.通过电阻R的电流i随时间t变化的规律是i=1.41cos50πt(A)

8、某水电站，用总电阻为5Ω的输电线给940km外的用户送电，其输出电功率是3×106kW．现用500kV电压输电，则下列说法正确的是(　　)

A. 输电线上输送的电流大小为1×105A

B. 输电线上损失电压为300kV

C. 该输电系统的输电效率为96%

D. 若改用10kV电压输电，则输电线上损失的功率为4.5×108W

9、如图，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是(　　)

A．线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流

B．穿过线圈a的磁通量变小

C．线圈a有收缩的趋势

D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大

10、如图所示，一闭合的小金属环用一根绝缘细杆挂在固定点O处．使金属环在竖直线OO′的两侧来回摆动的过程中穿过水平方向的匀强磁场区域，磁感线的方向水平，和绝缘细杆摆动的竖直面垂直．若悬点摩擦和空气阻力不计，且摆动过程中金属环不翻转，则(　　)

A．金属环每次进入和离开磁场区域都有感应电流，完全进入磁场区域后无感应电流

B．金属环进入磁场区域后越靠近OO′线时速度越大，而且产生的感应电流越大

C．金属环开始摆动后．摆角会越来越小，摆角小到某一值后不再减小

D．金属环在摆动过程中，机械能将全部转化为金属环中的电能

11、某电厂要将电能输送到较远的用户,输送的总功率为100kW,电厂输出电压仅为200V,为减少输送功率损失,先用一理想升压变压器将电压升高再输出,到达目的地后用理想降压变压器降压。已知输电线路的总电阻为120,若在输电线路上消耗的功率为输送功率的12%,用户所需电压为220V,则(    )

A.理想升压变压器的原、副线圈的匝数比为1：50
B.理想降压变压器的原、副线圈的匝数比为35：1
C.理想升压变压器的原、副线圈中的电流分别为400A和10A
D.理想降压变压器的原、副线圈中的电流分别为10A和400A

12、如图是自耦变压器的示意图，负载变化时输入电压不会有大的波动，输电线的电阻R0表示．如果变压器上的能量损失可以忽略，以下说法正确的是（    ）

A. 开关S1接a，闭合开关S后，电压表V示数减小，电流表A示数增大

B. 开关S1接a，闭合开关S后，原线圈输入功率减小

C. 断开开关S，开关S1接a时电流表的示数为I1，开关S1接b时电流表的示数为I2，则I1>I2

D. 断开开关S，开关S1接a时原线圈输入功率为P1，开关S1接b时原线圈输入功率为P2，则P1<P2

二、填空题：本题共2小题，每空2分，共12分。

13、如图所示理想变压器输入的交流电压U1＝220 V，有两组副线圈，其中n2＝36匝，标有“6 V　9 W”、“12 V　12 W”的电灯分别接在两副线圈上均正常发光，原线圈的匝数n1=_______匝，另一副线圈的匝数n3=_______匝，原线圈中电流I1=_______．

14、软铁环上绕有A、B、C三个线圈，线圈的绕向如图所示，这三个线圈分别与线圈M、电源、电流表相连。当电键K1闭合、K2断开时，将条形磁铁的N极加速向下插入线圈M过程中，电流表指针向左偏转。由上述可知：

(1)若保持K1闭合、K2断开，将条形磁铁的S极从线圈M中加速向上拔出的过程中，电流表指针(选填“向左”“向右”或“不”)____偏转。

(2)若保持K1、K2均闭合，将条形磁铁插入线圈M中保持不动，电流表指针____(选填“向左”“向右”或“不”)偏转。

(3)若保持K1断开，在K2闭合瞬间，电流表指针____(选填“向左”“向右”或“不”)偏转。

三、计算题：本题共4小题，共40分

15、（8分）如图所示，MN、PQ为光滑金属导轨(金属导轨电阻忽略不计)，MN、PQ相距L＝50 cm，导体棒AB在两轨道间的电阻为r＝1 Ω，且可以在MN、PQ上滑动，定值电阻R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，整个装置放在磁感应强度为B＝1.0 T的匀强磁场中，磁场方向垂直于整个导轨平面，现用外力F拉着AB棒向右以v＝5 m/s速度做匀速运动．求：

(1)导体棒AB产生的感应电动势E和AB棒上的感应电流方向．

(2)导体棒AB两端的电压UAB.

16、（8分）现代人喜欢到健身房骑车锻炼，某同学根据所学知识设计了一个发电测速装置，如图所示。自行车后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中，后轮圆形金属盘在磁场中转动时，可等效成一导体棒绕圆盘中心O转动。已知磁感应强度B＝0.5 T，圆盘半径l＝0.3 m，圆盘电阻不计。导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心O相连，导线两端a、b间接一阻值R＝10 Ω的小灯泡。后轮匀速转动时，用电压表测得a、b间电压U＝0.6 V。

(1)与a连接的是电压表的正接线柱还是负接线柱？

(2)圆盘匀速转动10分钟，则此过程中产生了多少电能？

(3)自行车车轮边缘线速度是多少？

17、（12分）如图所示，匀强磁场磁感应强度B＝0.1 T，所用矩形线圈的匝数n＝100，边长lab＝0.2 m，lbc＝0.5 m，以角速度ω＝100π rad/s绕OO′轴匀速转动．试求：

(1)感应电动势的峰值．

(2)若从线圈平面垂直磁感线时开始计时，线圈中瞬时感应电动势的表达式．

(3)若从线圈平面平行磁感线时开始计时，求线圈在t＝时刻的感应电动势大小．

18、（12分）如图所示，某水电站发电机的输出功率为100kW，发电机的电压为250V，通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V，若输电线上损失的功率为5kW，不计变压器的损耗．求：

(1)输电导线上输送的电流；

(2)升压变压器的输出电压U2；

(3)降压变压器的匝数比；

(4)若改用10kV电压输电，则输电线上损失的功率是多大？

答案

一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分，在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

二、填空题：本题共2小题，每空2分，共12分。

13.  1320    72   0.095A

14. （1）向左  （2）不  （3）向右

三、计算题：本题共4小题，共40分

15.（8分） (1)导体棒AB产生的感应电动势E＝BLv＝2.5 V，---------2分

由右手定则，AB棒上的感应电流方向向上，即沿B→A方向．---------2分

(2)R并＝＝2 Ω，

I＝＝A，          ---------------------2分

UAB＝I·R并＝V≈1.7 V  ---------------------2分

16.（8分） (1)根据右手定则，轮子边缘点是等效电源的负极，则a点接电压表的负接线柱；           ----------------------------------------------------2分

(2)根据焦耳定律Q＝t，代入数据得Q＝21.6 J   -------------------2分

(3)由U＝Bl2ω，得v＝lω＝8 m/s     ----------------------------------4分

17.（12分） (1)由题可知：S＝lab·lbc＝0.2×0.5 m2＝0.1 m2， -----------2分

感应电动势的峰值Em＝nBSω＝100×0.1×0.1×100π V＝100π V＝314 V.--2分

(2)若从线圈平面垂直磁感线时开始计时，感应电动势的瞬时值e＝Emsin ωt

所以e＝314sin 100πt (V)  ----------------------2分

(3)若从线圈平面平行磁感线时开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为

e＝Emcos ωt，代入数据得e＝314cos 100πt (V)  ---------------------2分

T＝＝0.02 s     ---------------------------------2分

当t＝时，e＝314cos  V＝157 V.      -------------------------------2分

18. （12分）（1）由P=IR2知输电线上的电流I==----2分

（2）升压变压器的输出电压U2===4000V    ------------------2分

（3）降压变压器输入电压U3=U2﹣IR=4000﹣25×8=3800V  ------------2分

降压变压器的匝数比=      ------------------------------------------2分

（4）改为10kv电压后输电线上的电流I′==A=10A   --------2分

输电线上损失的功率为△P=I′2R=102×8W=800W    --------------------------2分