[精品]2019学年高二物理下学期第一次月考试题新 人教版
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IvNA C2019学年高二物理下学期第一次月考试题(满分100分)一、选择题(本题共13小题,每小题4分,共52分,第1~9小题中只有一个选项符合题意,第10~13小题中有多个选项符合题意,选对但不全的得2分,有选错的得0分)2. 如图所示,闭合金属线框从一定高度自由下落进入匀强磁场中,磁场足够大,从ab边开始进入磁场到cd边刚进入磁场的这段时间内,线框运动的v-t图象不可能是()3.在交流电路中,如果电源电动势的最大值不变,频率可以改变,在如图所示电路a、b 两点间逐次将图中的电路元件(1)(2)(3)单独接入,当使交变电流的频率增大时,可以观察到下面所述的情况正确的是( )A.A1读数增大,A3读数减小B.A1读数增大,A2读数增大C.A1读数减小,A3读数不变D.A1读数减小,A3读数增大4.如图所示,以下判断正确的是( )A.一电子飞到通电导线正下方时,将做速度不断减小的曲线运动B.条形磁铁靠近干簧管时,管内两个簧片相对部分因形成相反的磁极而吸合C.当条形磁铁靠近水平桌面上的闭合铝圈时,铝圈对桌面压力将增大,且有扩张趋势D.条形磁铁放在水平桌面上,其上方一根直导线通电后,桌面受到的压力将减小5.如图所示的电路中,两支路的电阻相等,流过电流表A 1的电流强度为I 1,流过电流表A 2的电流强度为I 2,则在接通开关S 和断开开关S 的瞬间,观察到的现象是【 】 A .接通S 的瞬间,I 1<I 2;断开S 的瞬间,I 1>I 2 B .接通S 的瞬间,I 1<I 2;断开S 的瞬间,I 1=I 2 C .接通S 的瞬间,I 1=I 2;断开S 的瞬间,I 1<I 2 D .接通S 的瞬间,I 1>I 2;断开S 的瞬间,I 1=I 26.如图所示,在磁感应强度为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,金属杆MN 在平行金属导轨上以速度v 向右匀速滑动, MN 中产生的感应电动势为E 1;若磁感应强度增为2B ,其他条件不变,MN 中产生的感应电动势变为E 2。
则通过电阻R 的电流方向及E 1与E 2之比E 1∶E 2分别为A . c →a,2∶1B .a →c,2∶1C . a →c,1∶2D .c →a,1∶27 .用柔软的细金属丝弯成一个矩形闭合线框,用绝缘细线将其悬挂起来,如图3所示,若匀强磁场与线框平面垂直,开始时磁场很强,当磁场均匀减弱时ΔBΔt =k , k <0,下列说法正确的是( )A .细线可能断掉B .线框将会收缩C .线框可能变成圆形D .线框绕过a 的竖直轴转动8. 是霍尔元件的工作原理示意图,如果用d 表示薄片的厚度,k 为霍尔系数,对于一个霍尔元件,d 、k 为定值;如果保持I 恒定,则可以验证U H 随B 的变化情况。
以下说法中正确的是( ) A .将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面,U H 将变大 B .在测定地球两极的磁场强弱时,霍尔元件的工作面应保持竖直 C .在测定地球赤道上的磁场强弱时,霍尔元件的工作面应保持水平 D .改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角,U H 将不发生变化9. 如图5所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B 。
电阻为R 、半径为L 、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O 轴以角速度ω匀速转动(O 轴位于磁场边界)。
则线框内产生的感应电流的有效值为( )A.BL 2ω2RB.2BL 2ω2R10. 关于传感器的应用,下列说法中正确的是( )A.电饭锅中的敏感元件是光敏电阻B.测温仪中测温元件可以是热敏电阻C.用传感器探究作用力和反作用力的关系的实验,所用的测力装置是力传感器D.火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现高电阻状态,有烟雾时呈现低电阻状态11. 如图所示电路中,电源电压u=311sin 100πt(V),A、B间接有“220 V,440 W”的电暖宝、“220 V,220 W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝。
下列说法正确的是( )A.交流电压表的示数为311 VB.电路要正常工作,保险丝的额定电流不能小于3 AC.电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍D.1 min 抽油烟机消耗的电能为1.32×104 J12. 如下图所示电路中,电源电动势为E ,内阻为r ,R t 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13.如图所示,边长为L=0.2 m的正方形线圈abcd,其匝数为n=10、总电阻为r=2 Ω,外电路的电阻为R=8 Ω,ab的中点和cd的中点的连线OO'恰好位于匀强磁场的边界线上,磁场的磁感应强度B=1 T,若线圈从图示位置开始,以角速度ω=2 rad/s绕OO'轴匀速转动,则以下判断中正确的是()A.在t=时刻,磁场穿过线圈的磁通量为零,但此时磁通量随时间变化最快B.闭合电路中感应电动势的瞬时表达式e=0.8sin 2tC.从t=0时刻到t=时刻,电阻R上产生的热量Q=3.2π×10-4 JD.从t=0时刻到t=时刻,通过R的电荷量q=0.02 C二、填空题(本题有2小题,共12分,请将答案写在题中的横线上)14.(6分)如图所示,理想变压器的原线圈接在220 V、50 Hz的正弦交流电源上,线圈接有一理想二极管(正向电阻为零,反向电阻为无穷大)和一阻值为10 Ω的电阻,已知原副线圈的匝数比为:1.则二极管的耐压值至少为________V,电阻R上1 s内产生的焦耳热为________J,电阻R上电流的有效值为________A.15. (6分)图甲为某同学研究自感现象的实验电路图,用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流。
电路中电灯的电阻R1=6.0 Ω,定值电阻R=2.0 Ω,AB间电压U=6.0 V。
开关S原来闭合,电路处于稳定状态,在t1=1.0×10-3 s时刻断开开关S,此时刻前后电流传感器显示的电流随时间变化的图线如图乙所示。
则线圈L的直流电阻R L=;断开开关后通过电灯的电流方向为(选填“向左”或“向右”);在t2=1.6×10-3 s时刻线圈L中的感应电动势的大小为。
三、计算题(共4小题,共36分,解答应写出必要的文字说明,方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能给分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)16、(5分)如图所示,导线框abcd固定在竖直平面内,bc段的电阻为R,其它电阻均可忽略,ef是一电阻可忽略的水平放置的导体杆,杆长为L,质量为m,杆的两端分别与ab和cd保持良好接触,又能沿它们无摩擦地滑动.整个装置放在磁感强度为B的匀强磁场中,磁场方向与框面垂直,现用一恒力F竖直向上拉ef,当ef匀速上升时,其速度V的大小为多少?(重力加速度为g)17. (9分)如图所示,矩形线圈abcd 在磁感应强度B =2 T 的匀强磁场中绕轴OO ′以角速度ω=10π rad/s 匀速转动,线圈共10匝,电阻r =5 Ω,ab =0.3 m ,bc =0.6 m ,负载电阻R =45 Ω。
求: (1)写出从图示位置开始计时线圈中感应电动势的瞬时值表达式;(2)电阻R 在0.05 s 内产生的热量;(3)0.05 s 内流过电阻R 上的电荷量(设线圈从垂直中性面开始转动)。
18. (10分)发电机的端电压为220 V ,输出功率为44 kW ,输电导线的电阻为0.2 Ω,如果用原、副线圈匝数之比为1∶10的升压变压器升压,经输电线路后,再用原、副线圈匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户. (1)画出全过程的线路图; (2)求用户得到的电压和功率;(3)若不经过变压而直接送到用户,求用户得到的功率和电压.19.(12分)如图所示,PM 、QN 是两根半径为d 的光滑的14圆弧轨道,其间距为L ,O 、P 连线水平,M 、N 在同一水平高度,圆弧轨道电阻不计,在其上端连有一阻值为R 的电阻,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B 。
现有一根长度稍大于L 、质量为m 、电阻为r 的金属棒从轨道的顶端PQ 处由静止开始下滑,到达轨道底端MN 时对轨道的压力为2mg ,求:(1)棒到达最低点时金属棒两端的电压; (2)棒下滑过程中金属棒产生的热量; (3)棒下滑过程中通过金属棒的电荷量。
答案一、选择题(本题共13小题,每小题4分,共52分,第1~9小题中只有一个选项符合题意,第10~13小题中有多个选项符合题意,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.C2.B3.A4.B5.B6.C7.C8.A9.D 10.BCD 11.BD 12.AC 13.AD三、计算题(共4小题,共36分,解答应写出必要的文字说明,方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能给分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位) 16.(5分) 对ef 棒进行受力分析,根据平衡关系得:F=mg+BIL 又I=ER E=BLv所以解得 V=17. (9分)(1)电动势的最大值为E m =nBS ω=10×2×0.3×0.6×10π V=36π≈113.04 V故瞬时值表达式e =E m cos ωt =113.04cos(10πt )V 。
(2)电流的有效值I =I m2=E m2R +r=1.6 A所以0.05 s 内R 上产生的热量Q =I 2Rt =5.76 J 。
(3)平均感应电动势为:E =n ΔΦΔt=72 V平均感应电流为:I =ER +r=1.44 A所以通过电阻R 的电荷量为:q =I ·t =0.072 C 。
答案:(1)e =113.04cos 10πt V (2)5.76 J (3)0.072 C 18. (10分) (1)线路图如图所示.(2)升压变压器副线圈上的输出电压U 2=n 2n 1U 1=2 200 V , 升压变压器副线圈上的输出电流I 2=n 1n 2I 1,升压变压器原线圈上的输入电流,由P =U 1I 1得I 1=P U 1=44×103220 A =200 A ,所以I 2=n 1P n 2U 1=44×10310×220A =20 A.输电线路上的电压损失和功率损失分别为U R =I 2R =4 V ,P R =I 22R =0.08 kW.降压变压器原线圈上的输入电流和电压分别为I 3=I 2=20 A ,U 3=U 2-U R =2 196 V.降压变压器副线圈上的输出电压和电流分别为U 4=n 4n 3U 3=219.6 V ,I 4=n 3n 4I 3=200 A.用户得到的功率P 4=U 4I 4=43.92 kW.(3)若不采用高压输电,线路损失电压为U R ′=I 1R =40 V , 用户得到的电压U ′=U 1-U R ′=180 V , 用户得到的功率为P ′=U ′I 1=36 kW.【答案】 (1)见解析 (2)219.6 V 43.92 kW (3)180 V 36 kW19. (12分) (1)在轨道的最低点MN 处,金属棒对轨道的压力F N =2 mg ,轨道对金属棒的支持力大小为F N ′=F N=2mg ,则F N ′-mg =m v 2d,解得:v =gd 。