物理卷·2018届安徽省六安市第一中学高二下学期第一次阶段检测（2017-04）

物理卷·2018届安徽省六安市第一中学高二下学期第一次阶段检测（2017-04）

安徽省六安市第一中学2016-2017学年高二下学期第一次阶段检测物理 一、选择题：（1-8题为单选题，9-12题为多选题）‎ ‎1、关于物理学发展过程中的认识，下列说法正确的是 A.奥斯特发现了电流的磁效应，并发现了电磁感应现象 B.楞次发现了电流的磁效应，揭示了磁现象和电现象的联系 C.在法拉第、纽曼、韦伯等人工作的基础上，人们认识到：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，后人称之为法拉第电磁感应定律 D.法拉第在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 ‎2、如图所示，导线框abcd与导线在同一平面内，直导线通恒定电流I，当线框由左向右匀速通过直导线时，线框中感应电流的方向是（　　）‎ A．始终dcba B．先abcd，后dcba ‎ C．先dcba，后abcd，再dcba D．先abcd，后dcba，再abcd ‎3、通过一阻值R=100Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1s，电阻两端电压的有效值为 A.12V B.8V C.15V D.4V ‎4、如图所示，螺线管的导线的两端与两平行金属板相接，一个带负电的小球用丝线悬挂在两金属板间，并处于静止状态，若条形磁铁突然插入线圈时，小球的运动情况是 A.向右摆动 B.向左摆动 C.保持静止 D.无法判断 ‎5、如图所示的电路中，AB是相同的两小灯，L是一个带铁芯的线圈，电阻可不计，调节R，电路稳定时两灯都正常发光，在在开关合上和断开时 A．合上S时，B比A先到达正常发光状态 ‎ B．断开S时，通过B灯的电流方向与原电流方向相同 ‎ C．断开S时，A灯会突然闪亮一下后再熄灭 ‎ D．两灯同时点亮、同时熄灭 ‎ ‎6、如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2:1，电池和交变电源的电动势都为6V，内阻不计，下列说法正确的是 A．S与a接通的瞬间，R中无感应电流 ‎ B．S与a接通稳定后，R两端的电压为3V ‎ C．S与b接通稳定后，R两端的电压为3V ‎ D．S与b接通稳定后，原、副线圈中电流的频率之比为2：1‎ ‎7、等腰三角形内有垂直纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为2L，高为L，t=0时刻，边长为L的正方形导线框从图示位置沿x轴匀速穿过磁场，取顺时针方向为电流的正方向，则能够正确表示导线框中电流-位移（i-x）关系的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎8、如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ，分别用相同材料，不同粗细的导线绕制（Ⅰ为细导线）．两线圈在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面．运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界．设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v1、v2，在磁场中运动时产生的热量分别为Q1、Q2．不计空气阻力，则（　　）‎ A．v1＜v2，Q1＜Q2 B．v1=v2，Q1＜Q2 C．v1＜v2，Q1＞Q2 D．v1=v2，Q1=Q2‎ ‎9、如图（a）所示，半径为r的带缺口刚性金属圆环固定在水平面内，缺口两端引出两根导线，与电阻R构成闭合回路．若圆环内加一垂直于纸面变化的磁场，变化规律如图（b）所示．规定磁场方向垂直纸面向里为正，不计金属圆环的电阻．以下说法正确的是（　　） ‎ A．t=2s时，Uab=πr2B0 ‎ B．1-2s内，回路中的电流逐渐减小 C．2-3s内，穿过金属圆环的磁通量在增加 D．0-1s内，流过电阻R的电流方向为a→b ‎10、如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为F．此时（　　）‎ A．电阻 R2消耗的热功率为 ‎ B．电阻R1消耗的热功率为 ‎ C．整个装置消耗的机械功率为Fv ‎ D．整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ ‎ ‎11、如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1=500匝，副线圈匝数n2=100匝，原线圈中接一交变电源，交变电源电压u=220sin100πt（V）副线圈中接一电动机内阻为10Ω，电流表A2示数为1A．电表对电路的影响忽略不计，则下列说法正确的是（　　）‎ A．此交流电的频率为100Hz ‎ B．电流表A1示数为0.2A ‎ C．此电动机输出功率为44W ‎ D．如果电动机被卡住而不损坏，则电源的输出功率变为原来的4.4倍 ‎12、某同学设计了一利用涡旋电场加速带电粒子的装置，基本原理如图甲所示，上，下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，带电粒子在真空室内做圆周运动，电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化，产生的感生电场使粒子加速，图甲上部分为侧视图，下部分为俯视图，若粒子质量为m，电荷量为q，初速度为零，圆形轨道的半径为R，穿过粒子圆形轨道面积的磁通量Φ随时间t的变化关系如图乙所示，在t0‎ 时刻后，粒子轨道处的磁感应强度为B，粒子加速过程中忽略相对论效应，不计粒子的重力，下列说法正确的是（　　） ‎ A．若被加速的粒子为电子，沿如图所示逆时针方向加速，则应在线圈中通以由a端流入线圈，b端流出线圈的电流 B．若被加速的粒子为正电子，沿如图所示逆时针方向加速，则应在线圈中通以由a端流入线圈，b端流出线圈的电流 C．在t0时刻后，粒子运动的速度大小为 ‎ D．在t0时刻前，粒子每加速一周增加的动能为 ‎ 二、计算题：‎ ‎13、发电机转子是匝数n=100，边长L=20cm的正方形线圈，其置于磁感应强度B=1T的匀强磁场中，绕着垂直磁场方向的轴以ω=100π（rad/s）的角速度转动，当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时．线圈的电阻r=1Ω，外电路电阻R=99Ω．试求： （1）写出交变电流瞬时值表达式； （2）外电阻上消耗的功率； （3）从计时开始，线圈转过过程中，通过外电阻的电荷量是多少？‎ ‎14、一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率为50kW，‎ 输出电压为500V，升压变压器原、副线圈匝数比为1：5，两个变压器间的输电导线的总电阻为15Ω，降压变压器的输出电压为220V，变压器本身的损耗忽略不计，在输电过程中电抗造成电压的损失不计，求： （1）升压变压器副线圈的端电压； （2）输电线上损耗的电功率； （3）降压变压器原、副线圈的匝数比．‎ ‎15、如图所示，在匀强磁场中有倾斜的平行金属导轨，导轨间距为L=0.2m，长为2d，d=0.5m，上半段d导轨光滑，下半段d导轨的动摩擦因素为 ，导轨平面与水平面的夹角为θ=30°．匀强磁场的磁感应强度大小为B=5T，方向与导轨平面垂直．质量为m=0.2kg的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在粗糙的下半段一直做匀速运动，导体棒始终与导轨垂直，接在两导轨间的电阻为R=2Ω，导体棒的电阻为r=1Ω，其他部分的电阻均不计，重力加速度取g=10m/s2，求：‎ ‎ （1）导体棒到达轨道底端时的速度大小； （2）导体棒进入粗糙轨道前，通过电阻R上的电量q； （3）整个运动过程中，电阻R产生的焦耳热Q．‎ ‎16、如图甲所示，水平虚面PQ上方两侧有对称的范围足够大的匀强磁场，磁场方向分别水平向左和水平向右，磁感应强度大小均为B0=2T．用金属条制成的闭合正方形框aa′b′b边长L=0.5m，质量m=0.3kg，电阻R=1Ω．现让金属框平面水平，aa′边、bb′边分别位于左、右两边的磁场中，且与磁场方向垂直，金属框由静止开始下落，其平面在下落过程中始终保持水平，当金属框下落至PQ前的瞬间，加速度恰好为零．以金属框下落至PQ为计时起点，PQ下方加一范围足够大的竖直向下的磁场，磁感应强度B与时间t之间的关系图象如图乙所示．不计空气阻力及金属框的形变，g取10m/s2，求：‎ ‎ （1）金属框经过PQ位置时的速度大小． （2）金属框越过PQ后2s内下落的距离． （3）金属框越过PQ后2s内产生的焦耳热．‎ 答案：‎ 一、选择题：1.C 2.C 3.D 4.B 5.A 6.C 7.A 8.B 9.AC 10.AD 11.BD 12.BCD ‎ ‎13、（1）i=4πsin100πtA．             （2）7.8×103W． （3）2×10-2C ‎  14、（1）因为 ，所以 ． （2）P2=P1=50kW． 输电线中电流 ， 则P损＝I22R损=202×15W=6000W． （3）用户得到功率P4=P1-P损=44000W， 所以降压变压器副线圈电流 ‎ 故 ．‎ ‎15. （1）导体棒在粗糙轨道上受力平衡： 由 mgsin θ=μmgcos θ+BIL    得：I=0.5A                      由BLv=I（R+r）    代入数据得：v=2m/s                                （2）进入粗糙导轨前，导体棒中的平均电动势为： 导体棒中的平均电流为：               所以，通过导体棒的电量为： ‎ ‎（3）由能量守恒定律得：2mgdsin θ=Q电+μmgdcos θ+mv2      得回路中产生的焦耳热为：Q电=0.35J                    所以，电阻R上产生的焦耳热为： ‎ ‎16、（1）当金属框下落至PQ位置加速度恰好为零时，其受到的安培力与重力平衡，即 F安=mg， 设金属框下落至PQ位置时的瞬时速度为v，则有 F安=2B0I1L，其中 解得： （2）经分析知金属框进入PQ下方磁场中做自由落体运动，设其2s内下落距离为h，则 ‎ h=vt+gt2， 解得：h=21.5m． （3）设金属框在PQ下方磁场中运动时产生的感应电流为I，感应电动势为E，由法拉第电磁感应定律得 ‎ 由图象得，又 ，Q=I2Rt 联立解得：Q=0.5J