2021中卫中宁县一中高二下学期第一次月考物理试题含答案

2020-2021学年度中宁一中高二年级第一次月考考试试卷

物理试题

出卷人： 审卷人：

一、单选题（12*3=36分）

1．如图为用来冶炼合金钢的真空冶炼炉，炉外绕有线圈，将金属材料置于冶炼炉中，则（　　）

A．如果线圈中通以恒定电流，冶炼炉就能冶炼金属

B．通过线圈的高频交流电使炉体产生涡流从而熔化炉内金属

C．真空冶炼炉在工作时炉内金属中产生涡流使炉内金属熔化

D．如果真空冶炼炉中金属的电阻率大，则涡流很强，产生的热量很多

2．如图所示，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，a、b、c是三个相同的小灯泡，下列说法正确的是（　　）

A．开关S闭合时，b、c灯立即亮，a灯逐渐变亮

B．开关S闭合，电路稳定后，b、c灯亮，a灯不亮

C．开关S断开时，b、c灯立即熄灭，a灯逐渐熄灭

D．开关S断开时，c灯立即熄灭，b灯闪亮一下后逐渐熄灭

3．电容对交变电流影响的下列说法中，错误的是（　　）

A．交变电流能通过电容器

B．电容器具有通交流、阻直流的作用

C．电容器电容较小，它具有通高频、阻低频的作用

D．电容器的电容越大，交变电流的频率越高，电容器对交变电流的阻碍作用就越大

4．法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分別与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中。圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（　　）

A．无论圆盘怎样转动，流过电阻R的电流均为零

B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿b到a的方向流动

C．若圆盘转动方向变化，则电流方向发生变化

D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的8倍

5．如图所示，一椭圆形线圈的长轴长为a，短轴长为b，竖直实线MN左侧有方向垂直于线圈所在平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场，线圈的长轴与磁场的边界MN平行。线圈以速度v向左匀速进入磁场，线圈的总电阻为R、面积为S。下列说法正确的是（　　）

A．在线圈进入磁场的过程中，线圈上产生的感应电流先为逆时针，后为顺时针

B．线圈进入磁场的过程中，其受到的安培力方向先水平向右后水平向左

C．在线圈进入磁场的过程中，通过导线横截面的电荷量为

D．当线圈的长轴AB与MN重合时，线圈上产生的感应电动势大小为

6．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有扩大的趋势

B．穿过线圈a的磁通量变小

C．线圈a对水平桌面的压力FN将增大

D．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流

7．图甲是小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示，发电机线圈内阻为，外接一只电阻为的灯泡，不计电路的其他电阻，则（　　）

A．时线圈平面与中性面垂直

B．每秒钟内电流方向改变100次

C．灯泡两端的电压为

D．线圈的转速为

8．交流电源电压u=40sin（100πt）V，内阻不计，电路中电阻R=10 Ω。则如图所示电路中电流表和电压表的读数分别为（　　）

A．4 A，40 V B．2.82 A，40 V 

C．2.82 A，28.2 V        D．4 A，28.2 V

9．如图所示电路中，端接电压恒定的正弦交流电，将理想变压器的滑片向端缓慢移动，在此过程中，以下说法正确的是（　　）

A．通过电阻的电流变大

B．变压器原线圈两端的电压变大

C．通过电阻的交流电的频率变大

D．电阻和消耗的总功率变小

10．甲、乙两图分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系。若使这两种电流分别通过阻值为的定值电阻，经过1分钟，下列说法正确的是（　　）

A．通过图甲电流的有效值为 B．通过图乙电流的有效值为0

C．通过图甲电流的电阻消耗的电功为40J D．通过图乙电流的电阻消耗的电功为80J

11．如图所示是街头变压器给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压可视为不变。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用表示，滑动变阻器代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于接入电路的阻值减小。不考虑变压器的能量损耗，电路中的电表均为理想交流电表。下列说法正确的是（　　）

A．变压器原线圈的导线应该比副线圈的粗 

B．用电器增加时，输电线损耗的功率减小

C．用电器增加时，电网的输出功率增大 

D．用电器增加时，用电器两端的电压保持不变

12．国家电网公司推进智能电网推广项目建设，拟新建智能变电站1400座。变电站起变换电压作用的设备是变压器，如图所示，理想变压器原线圈输入电压u＝sin（100πt）V，电压表、电流表都为理想电表。下列判断正确的是（　　）

A．输入电压有效值为200V，电流频率为100Hz

B．S打到a处，当变阻器的滑片向下滑动时，两电压表的示数都增大

C．S打到a处，当变阻器的滑片向下滑动时，两电流表的示数都减小

D．若变阻器的滑片不动，S由a打到b，电压表V2和电流表A1的示数都减小

二、多选题（3*5=15分）

13．图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，以下判断正确的是（　　）

A．0.01s时穿过线圈的磁通量为零           B．交流电的频率是100Hz

C．0.01 s时穿过线圈的磁通量变化率最大     D．0.02 s时线框平面与中性面重合

14．如图示，在理想变压器供电线路中，原线圈串联一个灯泡接在正弦式交流电源上，副线圈接有两个灯泡，电流表、电压表均为理想电表。接入电源时，开关S断开，在接入电源后短时间内将开关S闭合，则（　　）

A．的示数增大，的示数增大

B．的示数不变，的示数增大

C．的示数增大，的示数不变

D．的示数减小，的示数减小

15．图甲是小米手机无线充电器的示意图。其工作原理如图乙所示，该装置可等效为一个理想变压器，送电线圈为原线圈，受电线圈为副线圈。当ab间接上220V的正弦交变电流后，受电线圈中产生交变电流。送电线圈的匝数为n1，受电线圈的匝数为n2，且n1：n2=5：1.两个线圈中所接电阻的阻值均为R，当该装置给手机快速充电时，手机两端的电压为5V，充电电流为2A，则下列判断正确的是（　　）

A．流过送电线圈与受电线圈的电流之比为5：1

B．快速充电时，受电线圈cd两端的输出电压为42.5V

C．快速充电时，两线圈上所接电阻的阻值

D．充电期间使用手机，易损坏电池

三、实验题（2*8=16分）

16．在“探究法拉第电磁感应现象”的实验中，已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关按如图所示部分连接，要把电路连接完整正确，则N连接到______（选填“a”、“b”、 “c”或“M”），M连接到______（选填“a”、 “b”、 “c”或“N”）。正确连接电路后，开始实验探究，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动时，灵敏电流计指针向右偏转。由此可以判断______。

A．线圈A向上移动或滑动变阻器滑动端P向左加速滑动，都能引起灵敏电流计指针向左偏转

B．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起灵敏电流计指针向右偏转

C．滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能使灵敏电流计指针静止在中央

D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断灵敏电流计指针偏转的方向

17．在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，

(1)下列仪器中不必用到的是（________）

(2)实验时，原线圈接在电源上，用多用电表测量副线圈的电压，下列操作正确的是（________）

A．原线圈接直流电压，电表用直流电压挡  B．原线圈接直流电压，电表用交流电压挡

C．原线圈接交流电压，电表用交流电压挡  D．原线圈接交流电压，电表用直流电压挡

(3)若某次实验中用匝数N1=400匝和N2=800匝的变压器，测得的电压分别为U1=3.6V和U2=8.2V，据此可知___________（填“N1”或“N2”）是原线圈，电压比与匝数比不相等，可能的原因是___________。

(4)某同学在完成上述实验后，采用如图所示的电路测量变压器原线圈的电阻（阻值较小），为保证电路中各元件安全，实验结束时，首先应断开____________（填选项前的字母）

A．导线A                B．导线B

C．开关C                D．导线D

四、解答题（33分）

18．发电机的输出电压为220V，输出电功率为44kW，输电导线的电阻为0.2Ω.如果用初、次级线圈匝数之比为1：10的升压变压器升压，经输电线路后，再用初、次级匝数比为10：1的降压变压器降压供给用户.求用户得到的电压和功率.

19.如图甲所示，圆形导体线圈的匝数n=100，面积S1=0.4m2，电阻r=1Ω；在线圈中存在面积S2=0.3m2、方向垂直线圈平面向里的有界匀强磁场；电容器的电容C=30μF，定值电阻阻值R=2Ω。已知磁场的磁感应强度随时间均匀增加，变化规律如图乙所示。闭合开关S，求电路稳定后

(1)圆形线圈中的电流方向（说明是顺时针还是逆时针）及a、b间的电势差U；

(2)电路稳定后，电阻R在2s内产生的焦耳热Q；

(3)断开开关S，流经电阻R的电荷量q。

20．如图所示，两根足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距L，导轨上端连接着阻值为R的定值电阻，质量为m的金属杆ab与导轨垂直并接触良好，金属杆和导轨的电阻不计．整个装置处于与导轨平面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中．金属杆由静止释放，下落高度h后开始做匀速运动，已知重力加速度为g.求：

(1)金属杆做匀速运动的速度大小v；

(2)下落高度h的过程中，通过金属杆中的电量q；

(3)下落高度h的过程中，电阻R上产生的热量Q.

参考答案

1．C   2．A   3．D   4．C    5．D  6．C   7．B   8．C    9．A

10．C    11．C    12．D   13．AC   14．AD   15．BCD

16．ac    B   

17．AB    C    N2    漏磁、线圈电阻大、铁芯发热、导线发热等    A   

18．【解析】【详解】线路图如图所示．升压变压器次级的输出电压

升压变压器次级输出电流

输电线路上的电压损失和功率损失分别为、

加到降压变压器初级线圈上的输入电压

降压变压器的输出电压，用户得到的电压是

用户得到的功率

19【详解】

(1)由楞次定律可得，圆形线圈中的电流方向是逆时针方向；

由法拉第电磁感应定律得

a、b间的电势差

联立解得

(2)稳定时，电路中2s内产生的焦耳热

代入数值解得Q=16J

(3)稳定时，电容器两端的电压Uc=Uab

断开开关后，流过R的电量q=CUc

代入数据解得q=1.2×10-4C

20．解析：(1)根据法拉第定磁感应定律E＝BLv

根据欧姆定律I＝

金属杆受到的安培力F安＝BIL，

则F安＝

金属杆匀速，根据平衡条件F安＝mg

整理得v＝.

(2)下降高度h的过程中，通过金属杆的电量q＝Δt

根据欧姆定律有＝

根据法拉第电磁感应定律＝n，

则q＝n

下降高度h的过程中的磁通量变化ΔΦ＝BLh，且n＝1

代入得q＝.

(3)下降高度h的过程中，

根据能量守恒定律得mgh＝mv2＋Q

整理得Q＝mgh－.