武威一中高二(I I)月考物理试卷
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武威一中2012—2013年(I I)第一次月考高二物理试题命题人:许玉天一、选择题(本题共21小题,每小题3分。
共63分。
四个选项中,至少有一个选项是正确的,全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
请将正确选项转涂到答题卡上,否则不计分)1.如图-1所示,老师做了一个物理小实验让学生观察:一轻质横杆两侧各固定一金属环,横杆可绕中心点自由转动,老师拿一条形磁铁插向其中一个小环,后又取出插向另一个小环,同学们看到的现象是( )A.磁铁插向左环,横杆发生转动B.磁铁插向右环,横杆发生转动C.无论磁铁插向左环还是右环,横杆都不发生转动D.无论磁铁插向左环还是右环,横杆都发生转动2.如图-2所示,空间存在两个磁场,磁感应强度大小均为B,方向相反且垂直纸面,MN、PQ为其边界,OO’为其对称轴。
一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd,回路在纸面内以恒定速度v向右运动,当运动到关于OO’o对称的位置时()A.穿过回路的磁通量为零2BlvB.回路中感应电动势大小为C.回路中感应电流的方向为顺时针方向D.回路中ab边与cd边所受安培力方向相同3.如图-3所示为地磁场磁感线的示意图。
在北半球地磁场的竖直分量向下。
飞机在我国上空匀速巡航,机翼保持水平,飞行高度不变.由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差,设飞行员左方机翼末端处的电势为U1,右方机翼末端处的电势为U2,则( )A.若飞机从西往东飞,U1比U2高B.若飞机从东往西飞,U2比U1高C.若飞机从南往北飞,U1比U2高D.若飞机从北往南飞,U2比U1高4. 如图-4所示,AOC是光滑的金属轨道,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,PQ是一根金属直杆如图立在导轨上,直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动,运动过程中Q端始终在OC上,P端始终附在AO轨道上,直到完全落在OC上,空间存在垂直纸面向外的匀强磁场,则在PQ棒滑动的过程中,下列判断正确的 ( )A.感应电流的方向始终是由P→QB.感应电流的方向先是由P→Q,再是Q→PC.PQ受磁场力的方向垂直棒向左D.PQ受磁场力的方向垂直于棒先向左后向右5.如图-5所示,铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置.能产生匀强磁场的磁铁,被安装在火车首节车厢下面,如图(甲)所示(俯视图).当它经过安放在两铁轨间的线圈时,便会产生一电信号,被控制中心接收.当火车通过线圈时,若控制中心接收到的线圈两端的电压信号为图(乙)所示,则说明火车在做()A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.匀减速直线运动D.加速度逐渐增大的变加速直线运动6.如图-6所示,螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上,当B中通过的电流I减小时()A.环A有缩小的趋势B.环A有扩张的趋势C.螺线管B有缩短的趋势D.螺线管B有身长的趋势7.1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言:存在只有一个磁极的粒子,即“磁单极子”,1982年,美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验,他设想,如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图-7所示的超导线圈,那么,从上向下看,超导线圈上将出现( )A.磁单极子穿过超导线圈的过程中,线圈中产生的感应电流的方向变化B.N磁单极子,与S磁单极子分别穿过超导线圈的过程中,线圈中感应电流方向相同C.磁单极子穿过超导线圈的过程中,线圈中感应电流方向不变D.假若磁单极子为N磁单极子,穿过超导线圈的过程中,线圈中感应电流方向始终为顺时针(从上往下看)8.如图-8所示是测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路,L两端并联一只电压表,用来测自感线圈的直流电压,在测量完毕后,将电路解体时应先( )A.断开S1B.断开S2C.拆除电流表D .拆除电阻R9、一只氖管的起辉电压与交流电u=50sin314t (V) 的有效值相等,若将这交流电接到氖管的两极,在一个周期内,氖管的发光时间为 ( )A 、0.02sB 、0.015sC 、0.05sD 、0.01s10.如图-9所示半径为a 右端开小口的导体圆环和长为2a 的导体直杆,单位长度电阻均为R 0 。
圆环水平固定放置,整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B .杆在圆环上以速度v 平行于直径CD 向右做匀速直线运动,杆始终有两点与圆环良好接触,从圆环中心O 开始,杆的位置由θ确定,如图所示.则( )A .θ=0时,杆产生的电动势为2B a vB .π3θ=C .θ=0时,杆受的安培力大小为202(π2)B av R + D .π3θ=时,杆受的安培力大小为203(5π3)B av R + 11. 如图-10所示物理课上,老师做了一个奇妙的“跳环实验”。
如图,她把一个带铁芯的线圈L 、开关S 和电源用导线连接起来后,将一金属套环置于线圈L 上,且使铁芯穿过套环。
闭合开关S 的瞬间,套环立刻跳起。
某同学另找来器材再探究此实验。
他连接好电路,经重复试验,线圈上的套环均末动。
对比老师演示的实验,下列四个选项中,导致套环未动的原因可能是( )A .线圈接在了直流电源上B .电源电压过高C .所选线圈的匝数过多D .所用套环的材料与老师的不同12.如图-11所示,相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ,上端接有定值电阻R ,匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B .将质量为m 的导体棒由静止释放,当速度达到v 时开始匀速运动,此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力,并保持拉力的功率恒为P ,导体棒最终以2v 的速度匀速运动.导体棒始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨和导体棒的电阻,重力加速度为g .下列选项正确的是( )A .P =2mgv sin θB .P =3mgv sin θC .当导体棒速度达到2v 时加速度大小为sin 2g D .在速度达到2v 以后匀速运动的过程中,R 上产生的焦耳热等于拉力所做的功13. 如图-12所示,矩形导线框abcd 放在匀强磁场中,在外力控制下静止不动,磁感线方向与线圈平面垂直,磁感应强度B 随时间变化的图象如图甲所示。
t =0时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向里;在0~4s 时间内,线框ab 边受匀强磁场的作用力随时间变化的图象(力的方向规定以向左为正方向)是图中的( )14.如图-13所示,一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落,穿过一根竖直悬挂的条形磁铁,铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴始终保持重合。
若取磁铁中心O 为坐标原点,建立竖直向下正方向的x 轴,则图乙中最能正确反映环中感应电流i 随环心位置坐标x 变化的关系图像是( )15.如图-14所示,两块水平放置的平行金属板间距为d;定值电阻的阻值为R,竖直放置的线圈匝数为n,绕制线圈的导线的电阻也为R,其它导线的电阻忽略不计,竖直向上的磁场B穿过线圈,在两极板中一个质量为m、电荷量为q的带正电的油滴恰好处于静止状态,则磁场B的变化情况是()A.均匀减小,在线圈中的磁通量变化率的大小为2mgd/nqB.均匀减小,在线圈中的磁通量变化率的大小为mgd/nq C.均匀增大,在线圈中的磁通量变化率的大小为2mgd/nqD.均匀增大,在线圈中的磁通量变化率的大小为mgd/nq16.一根电阻丝接入100 V的恒定电流电路中,在1 min内产生的热量为Q,同样的电阻丝接入正弦交变电流的电路中,在2 min内产生的热量也为Q,则该交流电压的峰值是( )A.141.4 V B.100 VC.70.7 V D.50 V17.如图-15所示,在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R=0.1m的圆,P 为圆周上的一点,O、P两点连线与x轴正方向的夹角为θ。
若空间存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小100/=,则O、P两点的电势差可E V m表示为A .10sin (V)op U θ=-B .10sin (V)op U θ=C .10cos (V)op U θ=-D .10cos (V)op U θ=18.如图-16是一种理想自耦变压器示意图,线圈绕在一个圆环形的铁芯上,P 是可移动的滑动触头。
AB 间接交流电压U ,输出端接通了两个相同的灯泡L 1和L 2,Q 为滑动变阻器的滑动触头。
当开关S 闭合,P 处于如图所在的位置时,两灯均能发光。
下列说法正确的是( )A.将P 沿逆时针方向移动,两灯均变暗B.P 不动,将Q 向左移动,两灯均变亮C.P 不动,将Q 向右移动,输入功率变大D.断开开关S ,L 1将变暗19.如图-17(甲)所示,一个正方形单匝线圈abcd ,边长为L ,线圈每边的电阻均为R ,以恒定速度v 通过一个宽度为2L 的匀强磁场区,磁感应强度为B ,方向垂直纸面向里。
ABCD 图中能正确反映ab 两端电压U ab 随时间t 变化关系的是( )20.图-18甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n 1∶n 2=5∶1,电阻R =20 Ω,L 1、L 2为规格相同的两只小灯泡,S 1为单刀双掷开关.原线圈接正弦交变电源,输入电压u 随时间t 的变化关系如图乙所示.现将S 1接1、S 2闭合,此时L2正常发光.下列说法正确的是( )A.输入电压u的表达式u=πt) VB.只断开S2后,L1、L2均正常发光C.只断开S2后,原线圈的输入功率增大D.若S1换接到2后,R消耗的电功率为0.8 W21. 如图-19矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感应强度B随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流I的正方向,下列各图中正确的是()武威一中2012—2013年(I I)第一次月考物理试卷答题页二、计算题(本题共4小题,22题8分,23题9分,24题10分,25题10分,共37分)22. (8分)如图-20所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在、M、P两点间接有阻值为R的电倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L阻。
一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直。
整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下,导轨和金属杆的电阻可忽略。
让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦。
(1)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小;(2)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值。
23.(9分)风力发电作为新型环保新能源,近几年来得到了快速发展。
有一风力发电站的风车阵中某发电机输出功率为100 kW,输出电压是250 V,用户需要的电压是220 V,输电线电阻为10 Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%,试求:(1)在输电线路中升、降压变压器原副线圈的匝数比各是多少?(2)用户得到的电功率是多少?24.(10分)如图-21甲所示,一个电阻值为R,匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路。