育才学校 2019—2020 学年度第二学期 4 月月考
高二物理试卷
一、选择题(14 小题,1-7 单选题,8-14 多选题,共 56 分)
1.关于磁感线和磁通量的概念,下列说法中正确的是
A. 磁感线是磁场中客观存在、肉眼看不见的曲线,且总是从磁体的 N 极指向 S 极
B. 两个磁场叠加的区域,磁感线就有可能相交
C. 穿过闭合回路的磁通量发生变化,一定是磁场发生变化引起的
D. 穿过线圈的磁通量为零,但该处的磁感应强度不一定为零
2.如图是一正弦式交变电流的电流图象.此正弦交变电流的周期和电流的有效值分
别为
A . 0.01s , 10 A B . 0.02s , 10A C . 0.02s , 5 A
D.0.01s,10A
3.如图,在竖直向下的匀强磁场中,将一水平放置的金属棒水平抛出,在整个过程
中不计空气阻力,则金属棒在空中飞行过程中产生的感应电动势大小
A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 保持不变
D. 无法判断。
4.某研究小组成员设计了一个如图所示的电路,已知定值电阻 R 并联的是一个理想
交流电压表,D 是理想二极管(正向电阻为零,反向电阻为无穷大).在 A、B 间加一交
流电压,瞬时值的表达式为 u=20sin100xt(v),则交流电压表示数为
A. 10V B. 20V C. 15V
D. 14.1V
5.如图所示,直角坐标系 Oxy 的 2、4 象限有垂直坐标系向里的匀强磁场磁感应强
度大小均为 B,在第 3 象限有垂直坐标系向外的匀强磁场磁感应强度大小为 2B,
现将半径为 R,圆心角为 90°的扇形闭合导线框 OPQ 在外力作用下以恒定角速度
绕 O 点在纸面内沿逆时针方向匀速转动.t=0 时线框在图示位置,设电流逆时针方
向为正方向.则下列关于导线框中的电流随时间变化关系正确的是
A. B. C. D.
6. 如图所示,矩形线圈面积为 S,匝数为 N,线圈总电阻为 r,在磁感应强度为 B
的匀强磁场中绕 OO′轴以角速度 ω 匀速转动,外电路电阻为 R,当线圈由图示位
置转过 90°的过程中,下列判断不正确的是 A. 电压表的读数为
B. 通过电阻 R 的电荷量为
C. 电阻 R 所产生的焦耳热为
D. 当线圈由图示位置转过 30°时的电流为
7.在图中,条形磁铁以速度 v 远离螺线管,螺线管中的感应电流的情况是
A. 穿过螺线管中的磁通量增加,产生感应电流
B. 穿过螺线管中的磁通量减少,产生感应电流
C. 穿过螺线管中的磁通量增加,不产生感应电流
D. 穿过螺线管中的磁通量减少,不产生感应电流
8. 如图所示,先后以速度 v1 和 v2 匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域,v1=
2v2,在先后两种情况下
( )2
NBS R
R r
ω
+
( )2
NBSq R r
= +
( )
2 2 2
24
N B S RQ
R r
ω π=
+
( )2
NBS
R r
ω
+A. 线圈中的感应电流之比 I1∶I2=2∶1
B. 线圈中的感应电流之比 I1∶I2=1∶2
C. 线圈中产生的焦耳热之比 Q1∶Q2=4∶1
D. 通过线圈某截面的电荷量之比 q1∶q2=1∶1
9.如图所示,在方向垂直于纸面向里,磁感应强度为 B 的匀强磁场区域中有一个由
均匀导线制成的单匝矩形线框 abcd,线框在水平拉力作用下以恒定的速度 v 沿垂
直磁场方向向右运动,运动中线框 ab 边始终与磁场右边界平行,线框边长 ad= ,
cd=2 ,线框导线的总电阻为 R.则线框离开磁场的过程中
A. ab 间的电压为
B. ad 间的电压为
C. 线框中的电流在 ab 边产生的热量为
D. 线框中的电流在 ad 边产生的热量为
10.如图所示,导线 AB 可在平行导轨 MN 上滑动,接触良好,导轨电阻不计,电
流计中有如图所示方向感应电流通过时,AB 的运动情况是
A. 向右加速运动 B. 向右减速运动 C. 向右匀速运动 D. 向
左减速运动
11.如右图,一理想变压器原副线圈匝数之比为 4:1,原线圈两端接入一正弦交流
电源,副线圈电路中 R 为负载电阻,交流电压表和交流电流表都是理想电表,下
l
l
4
3
Blv
2
3
Blv
2 38
3
B l v
R
2 32
3
B l v
R列结论正确的是
A. 若电压表读数为 6V,则输入电压的最大值为
B. 若输入电压不变,副线圈匝数增加到原来的 2 倍,则电流表的读数减小到原来
的一半
C. 若输入电压不变,负载电阻的阻值增加到原来的 2 倍,则输入功率也增加到原
来的 2 倍
D. 若保持负载电阻的阻值不变,输入电压增加到原来的 2 倍,则输出功率增加到
原来的 4 倍
12.如图所示,在置于匀强磁场中的平行导轨上,横跨在两导轨间的导体杆 PQ 以
速度 v 向右匀速移动,已知磁场的磁感强度为 B、方向垂直于导轨平面(即纸面)向
外,导轨间距为 l,闭合电路 acQPa 中除电阻 R 外,其他部分的电阻忽略不计,则
A. 电路中的感应电动势 E=BIL
B. 电路中的感应电流
C. 通过电阻 R 的电流方向是由 c 向 a
D. 通过 PQ 杆中的电流方向是由 Q 向 P
13.图甲中的变压器为理想变压器,原线圈的匝数 n1 与副线圈的匝数 n2 之比为 10:
1.变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式电流,两个 20Ω 的定值电阻串联接在副
线圈两端.电压表 V 为理想电表.则
24 2V
BlvI R
=A.原线圈上电压的有效值为 100 V
B.原线圈上电压的有效值约为 70.7 V
C.电压表 V 的读数为 5.0 V
D.电压表 V 的读数约为 3.5 V
14.如图所示, 理想变压器的原线圈与定值电阻 r 串联, 副线圈接热敏电阻 RT, 在正
弦交流电源的电压 u0 不变的情况下, 下列说法正确的是
A. 当 RT 的温度升高时, 原线圈两端的电压一定减小
B. 当 RT 的温度升高时, 原线圈中的电流一定减小
C. 当 RT 的温度降低时, RT 消耗的功率可能减小
D. 当 RT 的温度降低时, RT 消耗的功率一定增大
二、填空题(5 小题,共 12 分)
15.一个闭合的导线圆环,处在匀强磁场中,设导线粗细均匀,当磁感应强度随时
间均匀变化时,线环中电流为 I,若将线环半径增大 1/3,其他条件不变,则线环
中的电流强度为________.
16.如图所示,一线圈从左侧进入磁场,线圈匝数是 10 匝。在此过程中,线圈中的
磁通量将____(选填“增大”或“减小”).若上述过程所经历的时间为 0.2s,线圈中
产生的感应电动势为 8V,则线圈中的磁通量变化了_____Wb.
17.如图所示,在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,有半径为 r 的光滑圆形导体框架,
OC 为一能绕 O 在框架上滑动的导体棒,Oa 之间连一个电阻 R,导体框架与导体
电阻均不计,若要使 OC 能以角速度 ω 匀速转动,则导体棒产生的电动势是
______ ,外力做功的功率是 ______ .18.如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数之比为 ,原线圈回路中的电
阻 A 与副线圈回路中的负载电阻 B 的阻值相。a、b 两端加一定交流电压后,求两电
阻消耗的电功率之比 ____________;若电源电压为 U,则电阻 B 两端电压
为____________
19.如图所示为远距离输电示意图。已知升压变压器原、幅线圈的匝数比 n1∶n2=1∶
10,原线圈的输入电压为 U1,输入功率为 P1,输电线上的电阻为 r,变压器为理
想变压器。则升压变压器原线圈的输出电压为_________,输电线上的损耗功率为
_________。
三、解答题(3 小题,共 32 分)
20.(10 分)如图甲所示,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,线圈的半径为 r1。在线圈中半径为 r2 的圆形区域内存
在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度 B 随时间 t 变化的关系图线如图
乙所示。图线与横、纵轴的截距分别为 t0 和 B0。导线的电阻不计,求 0 至 t1 时间
内
1 2n : n 3:1=
1 2P P =:
(1)通过电阻 R1 上的电流大小和方向;
(2)通过电阻 R1 上的电量 q 及电阻 R1 上产生的热量。
21. (12 分)如图所示,在一倾角为 37°的粗糙绝缘斜面上,静止地放置着一个正
方形单匝线圈 ABCD,E、F 分别为 AB、CD 的中点,线圈总电阻 、总
质量 、正方形边长 .如果向下轻推一下此线圈,则它刚好可沿
斜面匀速下滑.现在将线圈静止放在斜面上后,在虚线 EF 以下的区域中,加上垂
直斜面向内的、磁感应强度大小按图中所示规律变化的磁场,已知最大静摩擦力
等于滑动摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取 g=10m/s2.求:
(1)线圈与斜面间的动摩擦因数 μ;
(2)线圈在斜面上保持静止时,线圈中产生的感应电流大小与方向;
(3)线圈刚要开始运动时 t 的大小.
22. (10 分)某发电厂通过升压变压器、输电线和降压变压器把电能输送给生产
和照明组成的用户,发电机输出功率为 100kW,输出电压是 250V,升压变压器原、
副线圈的匝数之比为 1:25,输电线上的功率损失为 4%,用户所需要的电压为 220V,
则:
(1)输电线的电阻和降压变压器的原、副线圈匝数比各为多少?画出输电线路示意
图;
(2)若有 60kW 分配给生产用电,其余电能用来照明,那么能装 25W 的电灯多少盏?
0.02R = Ω
0.2kgm = 0.4mL =参考答案
1.D 2.C 3.C 4.A 5.B 6. B 7.B 8. AD 9.AD 10.AD 11.AD
12.BC 13.BD 14.AC
15. 16. 增大 0.16 17. Br2ω 18. 1:9 0.3u(或
3/10u)
19.
20.(1) ,方向从 b 到 a(2) ;
【解析】(1)由法拉第电磁感应定律知 0 至 t1 时间内的电动势为;
由闭合电路欧姆定律知通过 R1 的电流为:
由楞次定律可判断通过 R1 的电流方向为:从 b 到 a。
(2)通过 R1 的电荷量为:
电阻 R1 上产生的热量为:
21.(1)μ=0.75(2) ,方向 ADCBA(3)
【解析】(1)由平衡知识可知:
解得 μ=0.75
(2)由法拉第电磁感应定律: 其中
解得 E=0.04V
,方向 ADCBA
4
3
I 1
2
2 4 2
4
B r
R
ω
110U
2
1
2
1100
P r
U
2
0 2
03
nB r
Rt
π 2 2
0 2 1
03
nB r t
Rt
π 2 2 2 4
0 2 1
2
0
2
9
n B r t
Rt
π
2AI = 4t s=
0sin37 = cosmg mgµ θ
BE St t
∆Φ ∆= =∆ ∆
1.5 1.0 0.5 /1
B T st
∆ −= =∆
2AEI R
= =(3)由
得 B=3T
因
解得:
22. 【解析】输电线路示意图如图所示.
升压变压器副线圈两端电压
输电线上的电流
输电线上损失的功率为 PR=4%P=I2R
则
降 压 变 压 器 原 线 圈 两 端 的 电 压 U′1 = U2 - IR = (6.25×103 - 16×15.625) V =
6.00×103V
降压变压器原、副线圈的匝数之比
(2)电路的能量分配为 P=PR+P 生产+P 照明
P 照明=P-PR-P 生产=36×103W
故可装 25 W 的电灯盏数为
sin37o
fBIL mg F= +
1 0.5B t= +
4t s=
2
2 1
1
6.25kVnU Un
= =
2
16API U
= =
2
4% 15.625PR I
= = Ω
3
1 1
2 2
6.00 10 300
220 11
n U
n U
×= = =′ ′
′ ′
3=1.44 10PN P
= ×照明
灯
盏