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- 2021-04-28 发布
汽车三中2018--2019学年高二下学期4月考试卷
物理学科试卷
满分100分 考试时间90分钟
注意事项：1、本试卷共 4页， 四道大题，21小题，分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。
2、只交选择题答题卡，试卷答案不要超出答题框。
第Ⅰ卷(选择题，共56分)
一、单项选择题(每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的)
1、关于电和磁现象，以下说法中正确的是（ ）
A. 自感电动势的方向总是与原电流方向相反
B. 回旋加速器中的电场不仅使带电粒子加速还使带电粒子偏转
C. 低频扼流圈对低频交流电阻碍作用很大，对高频交流电阻碍作用很小
D. 法拉第最先发现电磁感应现象，发电机就是根据电磁感应现象制成的
2、如图所示，变频交变电源的频率可在20 Hz到20 kHz之间调节，在某一频率时，A1、A2两只灯泡的亮度相同。则下列说法中正确的是 ( )
A. 如果将频率增大，A1亮度减弱、A2亮度加强
B. 如果将频率增大，A1亮度加强、A2亮度减弱
C. 如果将频率减小，A1亮度减弱、A2亮度减弱
D. 如果将频率减小，A1亮度加强、A2亮度减弱
3、如图甲所示，在圆形线框的区域内存在匀强磁场，开始时磁场垂直于纸面向里．若磁场的磁感应强度B按照图乙所示规律变化，则线框中的感应电流I （取逆时针方向为正方向）随时间t的变化图线是（ ）
A． B． C． D．
4、如图所示，在一磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距为L＝0.1m的平行金属导轨MN和PQ，导轨电阻忽略不计，在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R＝0.3Ω的电阻。导轨上正交放置着金属棒ab，其电阻r＝0.2Ω。当金属棒在水平拉力作用于以速度v＝4.0m/s向左做匀速运动时( )
A．a b棒所受安培力大小为0.02N
B．N、Q间电压为0.2V
C．a端电势比b端电势低
D．回路中感应电流大小为1A
5、如图所示，矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外．下述过程中使线圈产生感应电流的是( )
A．将线圈向上平移
B．将线圈向下平移
C．以bc为轴转动45°
D．以ad为轴转动45°
6、将长2m的导线ac从中点b折成如图所示形状，放入B=0.08T的匀强磁场中，abc平面与磁场垂直，若在导线abc中通入25A的直流电，则整个导线所受安培力大小为（ ）
A．4N
B．2N
C． N
D． 2N
7、一正弦交流电的电压随时间变化规律如图所示，则（ ）
A．交流电的频率为50 Hz
B．交流电压的有效值为100 V
C．交流电压瞬时值表达式为u=100cos 25t （V）
D．此交流电压不可以直接接耐压值为80V的电容器
8、有两个完全相同的电热器，分别通以如图甲和乙所示的峰值相等的方波交变电流和正弦交变电流．则这两个电热器的电功率之比．( )
A. 1:1
B. 1：2
C. 2：1
D. 1：3
9、如右图所示，金属棒ab置于水平放置的金属导体框架cdef上，棒ab与框架接触良好．从某一时刻开始，给这个空间施加一个斜向上的匀强磁场，并且磁场均匀增加，ab棒仍静止，在磁场均匀增加的过程中，关于ab棒受到的摩擦力，下列说法正确的是( )
A．摩擦力大小不变，方向向右
B．摩擦力变大，方向向右
C．摩擦力变大，方向向左
D．摩擦力变小，方向向左
10、图甲为远距离输电示意图，升压变压器原、副线圈匝数比为11: 2000，降压变压器原、副线圈匝数比为1000: 11，远距离输电线的总电阻为80Ω，若用户的输入电压如图乙所示，用户实际消耗的功率为100kW.下列说法中正确的有( )
A. 用户端交流电的频率为100Hz B. 输电线中的电流为2.5A
C. 输电线路损耗功率为2kW D. 输电线路损耗功率为0.5kW
二、 多项选择题(每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是正确的，全部选对得4分，对而不全得2分。)
11、如图所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一个水平面内，线圈A中通以如图所示的交变电流，设t=0时电流沿逆时针方向．下列说法中正确的是（ ）
A.0～t1内，线圈B有逆时针方向的电流，且有收缩的趋势
B.t1～t2内，线圈B有逆时针方向的电流，且有扩张的趋势
C.在t1时刻，线圈B的电流大小和方向同时改变
D.在t1时刻，线圈A、B的作用力最小
12、如图所示，要使乙线圈和电流表组成的闭合电路中产生图示方向的短暂的感应电流ｉ，可以采取的办法有（ ）
Ａ．闭合开关Ｓ的瞬间
Ｂ．闭合开关Ｓ后，把滑动变阻器Ｒ的滑片向左移动
Ｃ．闭合开关Ｓ后，把甲线圈中的铁芯抽出
Ｄ．闭合开关Ｓ后，把乙线圈向甲线圈靠近
13、如图所示的电路中，变压器为理想变压器，ab接在电压有效值不变的交流电源的两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2 A，电流表A2的示数增大了0.8 A，则下列说法正确的是（ ）
A. 该变压器起降压作用
B. 变阻器滑片是沿c-d的方向滑动
C. 电压表V1示数增大
D. 电压表V2、V3示数均增大
14、两根足够长的光滑导轨竖直放置，底端接阻值为R 的电阻．将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与匀强磁场垂直，如图所示．除电阻R 外，其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放．则( )
A．释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g
B．当弹簧的拉力和金属棒的重力第一次大小相等时，流过电阻R 的电流最大
C．金属棒向下运动时，流过电阻R 的电流方向为b→a
D．金属棒运动的整个过程中，电阻R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量
第Ⅱ卷(非选择题，共44分)
三、填空题(本大题共4小题，每空2分，共22分。把正确答案填写在答题卡中的横线上)
15、如图所示，矩形线圈绕轴在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中匀速转动.已知线圈面积为0.1 m2，线圈共有100匝.如果从图示位置开始计时，经0.5s线圈转动90°，则穿过线圈磁通量的变化量 Wb，线圈中产生的平均感应电动势 V.
（15题） （16题） （17题）
16、把一个用丝线悬挂的铅球放在电路中的线圈上方，如图所示，在下列三种情况下，悬挂铅球的丝线所受的拉力与铅球不在线圈上方时比较：
①当滑动变阻器的滑动头向右移动时，拉力 ．
②当滑动头向左移动时，拉力 ．
③当滑动头不动时 ．（填“变大”、“不变”或“变小”）
17、如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω
匀速转动，线框中感应电流的有效值I＝________。线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q＝________。
18、逻辑电路在电子线路中有着重要的应用。某同学利用“非”门电路设计了一个路灯自动控制门电路，天黑了，让路灯自动接通；天亮了，让路灯自动熄灭。如图中RG是一个光敏电阻，当有光线照射时，光敏电阻的阻值会显著减小；R是可调电阻，起分压作用。“非”门电路能将输入的高压信号转变为低压信号，或将低压信号转变为高压信号。J为路灯总开关控制继电器，它在获得高压时才启动(图中未画路灯电路)。
(1)当天黑时，RG变________，“非”门电路获得________电压，J得到________电压。(选填“大”“小”或“高”“低”)
(2)如果路灯开关自动接通时天色还比较亮，现要调节自动控制装置，使它在天色较黑时才会自动接通开关，应将R调________(选填“大”或“小”)一些。
五、计算题（共3小题，共22分。写出必要的文字说明和解题依据。没有解题步骤，只写出最后答案的不能得分）
19、如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5T，边长L＝1m的正方形线圈共100匝，线圈总电阻r＝1Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度ω＝2 rad/s，外电路中的电阻R＝4Ω，求：
(1)感应电动势的最大值；
(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°时的瞬时感应电动势；
(3)交流电压表的示数；
(4)线圈转动一周产生的总热量；
(5)由图示位置开始在六分之一周期内通过电阻R的电荷量。
20、如图1所示，一个圆形线圈的匝数n=1000匝，线圈面积S=0.02m2，线圈的电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间的变化规律如图2所示．求
（1）在0～4s内穿过线圈的磁通量变化量；
（2）前4s内产生的感应电动势；
（3）6s内通过电阻R的电荷量q．
21、有一台内阻为1 Ω的发电机用高压输电的方法给一学校供电，已知升压变压器的匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻为4 Ω，全校共有22个班，每班有“220 V 40 W”的电灯6盏。若保证全部电灯都正常发光，试求：
(1)发电机的输出功率。
(2)发电机的电动势。
(3)高压输电的效率。
汽车三中2018-2019学年高二下学期月考答案
1.【答案】D
【解析】A、在自感现象中,当电流减小时,则自感电动势的方向与原电流方向相同;当电流增大时,则相反,故A错误;
B、回旋加速器中的电场只使带电粒子加速,磁场使带电粒子偏转,故B错误;
C、低频扼流圈对低频交流电阻碍作用很小,对高频交流电阻碍作用很大,故C错误;
D、法拉第最先发现电磁感应现象，发电机就是根据电磁感应现象制成的，故D正确
综上所述本题答案是：D[]
2.【答案】B
【解析】A、二个支路电压相同，当交流电频率变大时，电感的感抗增大，电容的容抗减小，所以流过A1泡所在支路的电流变大，流过灯泡A2所在支路的电流变小，故灯泡A1变亮，灯泡A2变暗，故A错误，B正确；
C、当交流电频率变小时，电感的感抗减小，电容的容抗增大，所以流过A1泡所在支路的电流变小，流过灯泡A2所在支路的电流变大，故灯泡A1变暗，灯泡A2变亮，故C错误，D错误。
故选：B。
3.【解答】解：磁感应强度在0到t1内，由法拉第电磁感应定律可得，随着磁场的均匀变大，由于磁感应强度随时间变化率不变，则感应电动势大小不变，感应电流的大小也不变；由于磁感线是向里在减小，向外在增大．所以由楞次定律可得线圈感应电流是顺时针，由于环中感应电流沿逆时针方向为正方向，则感应电流为负的．
同理，磁感应强度在t1到t2内，感应电流不变，且电流方向为正．所以只有A选项正确，BCD均错误．
故选：A
4.【答案】A
【解析】金属棒AB做切割磁感线运动，有：E=BLv=0.5×0.1×4.0V=0.2V,NQ电压小于电动势B错
由欧姆定律得：I＝E/(R+r)＝0.2/0.5A＝0.4A,D错
由右手定则可知，电阻R中电流方向从上到下．A比b电势高，B错
金属棒在磁场中做匀速运动，所以：F=F'=BIL=0.5×0.4×0.1N=0.02N，A正确
5.【解答】解：A、将线圈向上平移时，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流产生，不符合题意．故A错误；
B、将线圈向下平移时，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流产生，不符合题意．故B错误；
C、以bc边为轴转动45°，穿过线圈的磁通量仍为Φ=B，保持不变，没有感应电流产生，不符合题意．故C错误．
D、以ad边为轴转动45°，穿过线圈的磁通量从Φ=B减小到零，有感应电流产生，符合题意．故D正确．
故选：D
6.【解答】解：设ab=bc=l，由题意有：l=1m
导线在磁场内有效长度为L=2lsin60°，故整个通电导线受到安培力大小为：
F=BIL=BI 2lsin60°=0.08×25×2×1×=2N，
故选：D．
7.【解答】解；A、由图可知，T=4×10﹣2s，故f=，故A错误；
B、交流电的最大值为Em=100V，故有效值为E=，故B错误
C、交流电的角速度为ω=2πf=50π rad/s，所以其表达式为u=100sin（50πt）V，故C错误；
D、电容器的耐压值为交流电的最大值，故此交流电压不可以直接接耐压值为80V的电容器，故D正确；
故选：D[]
8.【答案】C
【解析】方波的电流有效值Ia=Im，正弦交流电的有效值，根据功率公式P=I2R得到
9.【答案】B
【解析】本题考查电磁感应规律和平衡条件．由法拉第电磁感应定律，ab中产生的电流的大小恒定，方向由b到a，由左手定则，ab受到的安培力方向向左下方，F＝BIL，由于B均匀变大，F变大，F的水平分量Fx变大，静摩擦力Ff＝Fx变大，方向向右，B正确．本题难度中等．
10.【答案】C
【解析】由图乙知交流电的周期T=0.02s，所以频率为，变压器不会改变交 变电流的频率，故A错误；用户的输入电压，根据，得降压变压器原线圈电压为，所以输电线中的电流为：，输电线路损耗功率为，故BD错误，C正确；故选C.
11.【答案】ABD
【解析】考点： 楞次定律．
分析： 线圈B中的电流产生磁场，磁场变化，在A中产生感应电流，它的方向，可以根据楞次定律进行判断，并根据法拉第电磁感应定律，可确定感应电流的大小．
解答： 解：A、在0﹣t1时间内，电流逆时针方向减小，通过B线圈的磁通量减小，根据楞次定律，知B内有逆时针方向的电流，根据楞次定律的另一种表述，B线圈有收缩的趋势．故A正确．
B、则在t1﹣t2时间内，电流顺时针增大，通过B线圈的磁通量增大，根据楞次定律，知B内有逆时针方向的电流，根据楞次定律的另一种表述，B线圈有扩张的趋势．故B正确；
C、t1时刻线圈B中没有电流，故C错误．
D、t1时刻线圈B中没有电流，故在t1时刻，线圈A、B的作用力最小．故D正确．
故选：ABD．
12.【答案】BC
【解析】根据楞次定律，要产生如图电流必须产生向右的磁场，则下面电流必须减小
13. 【答案】AB
【解析】观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A
，即副线圈电流增大，
由于a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，匝数比不变，所以副线圈电压不变，即V1，V2示数不变，
根据欧姆定律得负载电阻减小，所以变阻器滑片是沿c→d的方向滑动，故B正确，
由于R0两端电压增大，所以滑动变阻器R两端电压减小，即电压表V3示数减小，故D错误；
根据电流与匝数成反比，所以该变压器起降压作用，故A正确；
故选：AB．
13. 【答案】AC
【解析】： 解：A、金属棒释放瞬间，速度为零，感应电流为零，不受安培力，由于弹簧处于原长状态，因此金属棒只受重力作用，故其加速度的大小为g，故A正确；
B、当弹簧的拉力与安培力之和和金属棒的重力第一次大小相等时，金属棒的速度最大，产生的感应电流最大，故B错误；
C、根据右手定则可知，金属棒向下运动时，流过电阻R电流方向为b→a，故C正确；
D、最终金属棒静止，此时弹簧处于伸长状态，由能量转化和守恒知重力势能转化为弹性势能和焦耳热，所以电阻R上产生的总热量小于金属棒重力势能的减少量，故D错误．
故选：AC．
15. BS,E=BLV
16.解答:解：（1）铅球相当于闭合的线圈，当滑动变阻器的滑动头向右移动时，电流增大磁场增强，由楞次定律可知线圈与铅球互相排斥，则拉力变小；
（2）理由类似于上面，由于电流减小，由楞次定律可知线圈与铅球互相吸引，则拉力变大；
（3）同理，滑动变阻器的滑动端不移动时，电流没有变化，则铅球没有感应电流出现，则拉力不变，
故答案为：变小，变大，不变．
17.
，
18.(1)大 低 高 (2)大
【解析】 (1)天黑时，光线减弱，光敏电阻RG变大，A端输入低电压，Y端输出高压信号，J得到高压，开始控制路灯工作．(2)如果路灯开关自动接通时天色还比较亮，应将R调大，A端输入电压较高，当天色较黑时，RG的电阻变大，A端的电压降低，Y端的电压升高，J得到高压，开始控制路灯工作．
19.【解析】 (1)感应电动势的最大值为
Em＝NBSω＝100×0.5×12×2V＝100V。
(2)由图示位置转过60°时的瞬时感应电动势为
e＝Emcos 60°＝100×0.5 V＝50 V。
(3)交流电压表的示数为外电路两端电压的有效值，即U=EmR/(R+r）=40√2v
(4)线圈转动一周产生的总热量为
Q=I2RT =1000пJ
(5)在周期内通过电阻R的电荷量为
Q=It=5√3C
20.【解析】（1）根据磁通量定义式？=BS，那么在0～4s内穿过线圈的磁通量变化量为：
△ø=（B2﹣B1）S=（0.4﹣0.2）×0.02Wb=4×10﹣3Wb；
（2）由图象可知前4 s内磁感应强度B的变化率为：
=T/s=0.05 T/s
4 s内的平均感应电动势为：
E=nS=1000×0.02×0.05 V=1 V．
（3）电路中的平均感应电流为：=，
q=t，
又因为E=n，[]
所以q=n=1000× C=0.8 C．....
21.
（1）对降压变压器：U2'I2=U3I3=nP灯=22×6×40W=5280W
而U2'=U3=4×220 V=880 V
所以
对升压变压器：U1I1=U2I2=I22R+U2'I2=62×4 W+5 280W=5 424W
所以P出=5 424W
（2）因为U2=U2'+I2R=880V+6×4V=904V
所以U1=1/4U2=1/4×904 V=226 V
又因为U1I1=U2I2，所以
所以E=U1+I1r=226 V+24×1 V =250 V
（3）