工大附中 2009-2010 学年度第二学期第一次月考 高二年级物理试卷（理科）

工大附中 2009-2010 学年度第二学期第一次月考 高二年级物理试卷（理科）

工大附中 2009-2010 学年度第二学期第一次月考 高二年级物理试卷（理科）2010.3 第Ⅰ卷 选择题（共 45 分） 一、单项选择题（本题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分） 1．关于感应电动势，下列说法正确的是： A．磁通量越大，则感应电动势越大 B．磁通量减小时，感应电动势不一定减小 C．磁通量增加时，感应电动势一定增加 D．磁通量变化越多，感应电动势越大 2．弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中： A．振子的加速度逐渐减小 B．振子的位移逐渐增大 C．振子所受的回复力逐渐增大 D．振子的速度逐渐减小 3．一闭合线框的两边接有电阻 R1、R2，框上垂直搁置一金属棒，棒 与框接触良好，整个装置放在匀强磁场中，当用外力使 ab 棒右移时， 下列说法正确的是： A．穿过线框的磁通量不变，框内没有感应电流 B．框内有感应电流，电流方向沿顺时针方向绕行 C．框内有感应电流，电流方向沿逆时针方向绕行 D．框内有感应电流，左半边逆时针方向绕行，右半边顺时针方向绕行 4．某一弹簧振子的振动图象如图所示，则由图象判断下列说法正确 的是： A．振子偏离平衡位置的最大距离为 20cm B．第 ls 末到第 2s 末的时间内振子向平衡位置运动 C．第 2s 末和第 4s 末振子的位移相等，速度也相同 D．振子在 2s 内完成一次全振动 5．在北京走时准确的摆钟，移至北极，摆钟的走时变化情况与要使它恢复准确应采用的 调节方法是： A．变慢了，应增长摆长 B．变慢了，应缩短摆长 C．变快了，应增长摆长 D．变快了，应缩短摆长 6．如图所示，A、B 是两个相同的小灯泡，L 是一个自感系数相 当大的线圈，线圈电阻与定值电阻 R 的阻值相同。关于这个电路 的以下说法正确的是： A．开关 S 闭合瞬间，A、B 两灯亮度相同 B．开关 S 闭合，B 灯比 A 灯先亮 C．开关 S 闭合，电路达到稳定后，断开开关 S 时，A、B 两灯同时熄灭 D．开关 S 闭合，电路达到稳定后，断开开关 S 时，B 灯立即熄灭，A 灯稍迟熄灭 7．正弦交变电源与电阻 R、交流电压表按照图所示的方式连接，R=10 Ω，交流电压表的 示数是 20 V，图是交变电源输出电压 U 随时间 t 变化的图象，则： A．通过 R 的电流 IR 随时间 t 变化的规律是 IR=2 2 cos100 π t（A） B．通过 R 的电流 IR 随时间 t 变化的规律是 IR=2cos50 π t（A） C．通过 R 两端的电压 UR 随时间 t 变化的规律是 UR=20cos100 π t（V） D．R 两端的电压 UR 随时间 t 变化的规律是 UR=20 2 cos50 π t（V） 8．如图所示，三只完全相同的灯泡 a、b、c 分别与电阻 R、电感 L、电容 C 串联，再将三者 并联，接在 220V，50Hz 的交变电压两端，三只灯泡亮度相同。若接在 220V，60Hz 的交变电 压两端，则： A．三只灯泡亮度不变 B．三只灯泡都将变亮 C．a 亮度不变，b 变亮，c 变暗 D．a 亮度不变，b 变暗，c 变亮 9．为了监测变电站向外输电情况，要在变电站安装互感器，其接线如图所示。两变压器 匝数分别为 n1、n2 和 n3、n4，a 和 b 是交流电表，则： A．应该是 n1>n2，a 为交流电流表 B．应该是 n3n4，，b 为交流电压表 10．如图甲所示，两个相邻的有界匀强磁场区，方向相反，且 垂直纸面，磁感应强度的大小均为B，以磁场区左边界为y轴建 立坐标系，磁场区在y轴方向足够长，在x轴方向宽度均为a。矩 形导线框ABCD 的CD边与y轴重合，AD边长为a。线框从图示位 置水平向右匀速穿过两磁场区域，且线框平面始终保持与磁场 垂直。以逆时针方向为电流的正方向，线框中感应电流i与线框 移动距离x的关系图象正确的是图乙中的（以逆时针方向为电流 的正方向）： 二、不定项选择题（本题共 5 小题，每小题 3 分，共 15 分。在每个小题给出的四个选项 中，至少有一个选项是正确的，选对的得 3 分，选不全得 2 分，有错选或不选的得 0 分） 11．如图所示， A、B为振子运动到最大位移处的两点，若AB=5cm，则： A．振幅是5cm B．振幅是2.5cm C．经3个全振动，振子通过的路程是30cm D．经过半个周期，振动通过的路程是5cm 12．某发电站采用高压输电向外输送电能。若输送的总功率为 P0，输电电压为 U，输电 导线的总电阻为 R。则下列说法正确的是： A．输电线上的电流 R UI  B．输电线上的电流 U PI 0 C．输电线上损失的功率 RU PP 20 )( D．输电线上损失的功率 R UP 2  13．如图所示，一弹簧振子在水平面内做简谐运动的 x-t 图 象，则振动系统在： A．t1 和 t3 时刻有相同的速度和动能 B．t3 和 t6 时刻具有相同的势能，不同的速度 C．t3 和 t4 时刻有相同的加速度 D．t1 和 t2 时刻振子所受回复力大小比为 1:2 14．若不计滑轨电阻，当导线 MN 在磁感应强度为 B 的匀强磁场中向右做匀速平动时， 下列说法正确的是： A．线圈 L2 中的电流方向如图所示 B．电流计 G 中有电流通过，方向从 a 到 b C．电流计 G 中有电流通过，方向从 b 到 a D．电流计中无电流通过 15．如图所示，一光滑平行金属轨道平面与水平面成θ 角，两道轨上端用一电阻 R 相连，该装置处于匀强磁场 中，磁场方向垂直轨道平面向上。质量为 m 的金属杆 ab， 以初速度 v0 从轨道底端向上滑行，滑行到某一高度 h 后 又返回到底端。若运动过程中，金属杆始终保持与导轨 垂直且接触良好，且轨道与金属杆的电阻均忽略不计， 则： A．金属杆上滑过程中安培力做正功，下滑过程中安培力做负功 B．上滑到最高点的过程中克服安培力与重力所做的功之和等于 2 02 1 mv C．上滑到最高点的过程中电阻 R 上产生的焦耳热等于 mghmv 2 02 1 D．金属杆两次通过斜面上的同一位置时电阻 R 的热功率相同 第Ⅱ卷 非选择题（共 55 分） 三、填空题（18 分） 1．（4 分）内蒙古是我国北部的风能富集区，拥有得天独厚的风力资源．为了有效地利 用自然环保能源，缓解城市用电压力，在 2008 年北京奥运会之前分两期兴建了总装机 容量为约 11 万千瓦的风力发电厂。建成后，采用 110kV 电压向北京输电。如果从内蒙 古到北京的输电线电阻的总阻值约为 5Ω，则输电导线损耗的功率为 kW；若 把输电电压提高到 220kV，则输电导线损耗的功率为原来损失的 倍。 2．（4 分）图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。如果在闭合电键时发现灵敏电 流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后，以 下操作中可能出现的情况是：A．将 A 线圈迅速插 入 B 线圈时，灵敏电流计指针将向 （填“左” 或“右”）偏一下；B．A 线圈插入 B 线圈后，将 滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针 将向 （填“左”或“右”）偏一下。 3．（4 分）如图所示，理想变压器的原线圈接在 u＝220 2 sin （100πt）（V）的交流电源上，副线圈接有 R＝55 Ω的负载电 阻。原、副线圈匝数之比为 2∶1。电流表、电压表均为理想 电表。则副线圈电压表读数为 V，原线圈中的输入功率 为 W。 4．（6 分）甲图为示波器面板，某同学发现示波器显示屏上显示 的波形如乙图所示。为将这个波形变为丙图所示的波形，可进 行如下调节：（填选钮或开关的编号） （1）调节 与 使图象变细； 班 级 姓 名 学 号 （2）调节 与 使图象位于示波器中央； （3）调节 增大曲线竖直方向的幅度； （4）调节 增大曲线水平方向的幅度； （5）调节______使图象从负半周开始。 四、计算题（本题共 5 小题，37 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得分。有数值计算的题，答案中 必须明确写出数值和单位） 1．（7 分）矩形线圈 abcd 的长 ab=20cm，宽 bc=10cm，匝数 n=100 匝。线圈总电阻 R=20Ω。 整个线圈位于线圈平面的匀强磁场内，并保持静止。若匀强磁场的磁感应强度 B 随时间 t 的变化如图所示，求： （1）线圈的感应电动势 E=？ （2） t = 0.60s 时线圈的 ab 边所受的安培力大小 F=？ 2．（9 分）如图所示，矩形线圈 abcd 的匝数为 N=50 匝，线圈 ab 的边长为 l1=0.2m，bc 的边长为 l2=0.25m，在磁感应强度为 B=0.4T 的匀强磁场中，绕垂直于磁感线且通过线 圈中线的 OO′轴匀速转动，转动的角速度ω=100 2rad/s，若线圈自身电阻为 r=1Ω，负载 电阻 R=9Ω。试求： （1）穿过线圈平面的最大磁通量Φm； （2）线圈在图示位置（线圈平面与磁感线平行）时，感应电动势 e 的大小； （3）1min 时间内电阻 R 上产生的焦耳热 Q 的大小。 3．（9 分）如图所示，MN、PQ 两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ角固定，轨距为 l。 空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为 B。P、M 间所接阻值 为 R 的电阻。质量为 m 的金属杆 ab 水平放置在轨道上，其有效电阻为 r。现从静止释放 ab。若轨道足够长且电阻不计，重力加速度为 g。求： （1）在虚线框中画出 ab 杆下滑过程中某时刻的受力示意图； （2）此金属杆 ab 运动的最大速度 v； （3）金属杆 ab 运动的加速度为 sin4 1 g 时，电阻 R 上的 电功率； 4．（12 分）如图所示，水平的虚线间距 d=50cm，其间有 B=1.0T 的匀强磁场。一个正方 形线圈边长为 l=10cm，线圈质量 m=100g，电阻为 R=0.020Ω。开始时，线圈的下边缘到 磁场的上边缘距离为 h=80cm，将线圈由静止释放，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时 的速度相等。取 g=10m/s2，求： （1）线圈进入磁场的过程中产生的电热 Q； （2）线圈下边缘穿越磁场过程中的最小速度 v； （3）线圈下边缘穿越磁场过程中的最小加速度值 a。 选做题（20 分）如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图，它的结构是一 个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为 r=0.10m、匝数 n=20 的线圈，磁场的磁感线均沿半 径方向均匀分布（其右视图如图乙所示）。在线圈所在位置磁感应强度 B 的大小均为 B=0.20T，线圈的电阻为 R1=0.50Ω，它的引出线接有 R2=9.5Ω的小电珠 L。外力推动线圈 框架的 P 端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过电珠。当线圈向右的位移 x 随时 间 t 变化的规律如图丙所示时（x 取向右为正，π取 3.14，结果保留两位有效数字）求： （1）线圈运动时产生的感应电动势 E 的大小； （2）每一次推动线圈运动过程中作用力 F 的大小； （3）该发电机的输出功率 P（摩擦等损耗不计）。