2020-2021学年江西省贵溪市实验中学高二下学期第一次月考（3月）物理试题 Word版

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1．以下四幅图所示的实验中，能正确描述实验现象和表述实验结论的是（ ）
A．图（a）通电瞬间小磁针发生偏转，说明了电流周围存在磁场
B．图（b）闭合电键后电流计的指针发生偏转，说明了回路产生了感应电流
C．图（c）闭合电键后金属棒会在导轨上运动，说明了通电导线受到了洛伦兹力的作用
D．图（d）闭合电键线框在磁极间转动，说明了穿过闭合电路的磁通量变化可以产生感应电流
2．图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈，A1、 A2、 A3是三个完全相同的灯泡．实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同．下列说法正确的是( )
A．图甲中，A1与L1的电阻值相同
B．图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流
C．图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同
D．图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等
3.如图，水平放置的光滑平行金属导轨右端与电阻R连接，金属棒ab垂直置于导轨上，导轨间存在垂直于导轨平面的匀强磁场。棒获得初速度v后开始向右运动。则ab棒中感应电流的方向和ab棒的速度( )
A. 由a指向b，变大 B. 由a指向b，变小
C. 由b指向a，变大 D. 由b指向a，变小
4．如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直．金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面．现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是（ ）
A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向
B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向
C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向
D．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向
5.线框在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动(由上向下看是逆时针方向)，当转到如图所示位置时，磁通量和感应电动势大小的变化情况是( )
A．磁通量和感应电动势都在变大
B．磁通量和感应电动势都在变小
C．磁通量在变小，感应电动势在变大
D．磁通量在变大，感应电动势在变小
6.如图所示，两个相同导线制成的开口圆环，大环半径为小环半径的2倍，现用电阻不计的导线将两环连接在一起，若将大环放入一均匀变化的磁场中，小环处在磁场外，a、b两点间电压为U1，若将小环放入这个磁场中，大环在磁场外，a、b两点间电压为U2，则( )
A．＝1 B．＝2 C．＝4 D．＝
7．一长直铁芯上绕有线圈P，将一单匝线圈Q用一轻质绝缘丝线悬挂在P的左端，线圈P的中轴线通过线圈Q的中心，且与线圈Q所在的平面垂直．将线圈P连接在如图所示的电路中，其中R为滑动变阻器，E为直流电源，S为开关．下列情况中，可观测到Q向左摆动的是( )
A．S闭合的瞬间
B．S断开的瞬间
C．在S闭合的情况下，将R的滑片向a端移动时
D．在S闭合的情况下，保持电阻R的阻值不变
8.矩形线圈的匝数为50，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示。下列结论正确的是( )
A．在t＝0.1 s和t＝0.3 s时，电动势最大
B．在t＝0.2 s和t＝0.4 s时，电流改变方向
C．电动势的最大值是314 V
D．在t＝0.4 s时，磁通量变化率最大，其值为3.14 Wb/s
9.如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，Rt为负温度系数热敏电阻，R为光敏电阻，闭合开关后，小灯泡L正常发光，由于环境条件改变(光照或温度)，发现小灯泡亮度变暗，则引起小灯泡变暗的原因可能是( )
A．温度不变，光照增强 B．温度升高，光照不变
C．温度降低，光照增强 D．温度升高，光照减弱
10. 如图所示，一面积为S的单匝矩形线圈处于有界磁场中，能使线圈中产生交变电流的是( )
A．将线圈水平向右匀速拉出磁场
B．使线圈以OO′为轴匀速转动
C．使线圈以ab边为轴匀速转动
D．使磁场以B＝B0sin ωt规律变化
11．金属圆盘置于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，圆盘中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圏A相连．套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平导轨上如图所示．导轨上有一根金属棒ab处在垂直于纸面向外的匀强磁场中．下列说法正确的是( )
A．圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向右运动
B．圆盘顺时针减速转动时，ab棒将向右运动
C．圆盘逆时针减速转动时，ab棒将向右运动
D．圆盘逆时针加速转动时，ab棒将向右运动
12.一矩形线圈，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向并位于线圈平面的固定轴转动，线圈中产生的感应电动势e随时间t的变化规律如图所示，则下列说法中正确的是( )
A．t1和t3时刻穿过线圈的磁通量为零
B．t1和t3时刻穿过线圈的磁通量的变化率为零
C．线圈平面从与磁场方向平行的时刻开始计时
D．每当感应电动势e变换方向时，穿过线圈的磁通量的绝对值都最大
填空题（每空5分，共10分）
13. 如图所示是一交变电流的i-t图象，则该交流电电流的有效值为__________

14.如图边界PQ的右侧区域内，存在着磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面的匀强磁场。边长为l的正方形金属线框由粗细均匀同种材料制成，ab刚好位于边界PQ上，现使线框绕过边界PQ转轴匀速转动，角速度为，如图所示，则在ad边开始转入磁场的瞬间cd两端的电势差为:
三、计算题（15题14分；16题14分；17题14分）
15.如图甲所示为一理想变压器,d为副线圈引出的一个接头,原线圈输入正弦交变电压的图象如图乙所示.若只在间接一个的电阻,或只在间接一个的电阻,两种情况下电阻消耗的功率均为80W.
1.请写出原线圈输入电压的瞬时值的表达式;
2.求只在间接一个的电阻时,原线圈中的电流;
3.求间和间线圈匝数的比值.
16.如图所示，用质量为m、电阻为R的均匀导线做成边长为l的单匝正方形线框MNPQ，线框每一边的电阻都相等．将线框置于光滑绝缘的水平面上．在线框的右侧存在垂直水平面向里的有界匀强磁场，磁场边界间的距离为2l，磁感应强度为B.在垂直MN边的水平拉力作用下，线框以垂直磁场边界的速度v匀速穿过磁场．在运动过程中线框平面水平，且MN边与磁场的边界始终平行．求：
(1)线框MN边刚进入磁场时，线框中感应电流的大小；
(2)线框MN边刚进入磁场时，M、N两点间的电压UMN；
(3)在线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程中，水平拉力对线框所做的功W.
17．如图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，转动的角速度ω=10π rad/s，线圈的匝数N=10匝、电阻r=1Ω，线圈所围面积S=0.1m2．线圈的两端经滑环和电刷与阻值R=9Ω的电阻相连，匀强磁场的磁感应强度B=1T．在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，（取3.14， 取10）则：
(1)从图示位置开始计时，写出通过R的电流的瞬时表达式；
(2)若在R两端接一个交流电压表，它的示数为多少？
(3)线圈从图示位置转过 过程中，通过R的电荷量q为多少？
答案
一、1-6 A C D D D B 7-12 A D AC BCD BD BCD
13. 14.
15、答案：1.由题图乙知周期,则
故原线圈输入电压的瞬时值表达式为
.
2.原线圈两端的电压
由理想变压器的功率关系得
原线圈中的电流
解得.
3.设间线圈的匝数为,则
同理
由题意知
解得
代入数据得.
16.【答案】(1) (2)Blv (3)
【解析】(1)线框MN边在磁场中运动时，
感应电动势E＝Blv
线框中的感应电流I＝＝
(2)M、N两点间的电压UMN＝E＝Blv
(3)只有MN边在磁场中时，线框运动的时间t＝
此过程线框中产生的焦耳热Q＝I2Rt＝
同理，只有PQ边在磁场中运动时线框中产生的焦耳热Q＝
根据能量守恒定律得水平拉力做功W＝2Q＝.
17．(1) i=Imcsωt= A(2)20V(3)0.1C