四川省内江市威远县高中2020-2021学年高二下学期4月月考理综-物理试题 Word版含答案

威远县高中2020-2021学年高二下学期4月月考
理综物理试卷
考试范围：选修3-2
二、选择题（本题包括8个小题，每小题6分，功48分.在每小题的四个选项中，第14~18题只有一个选项符合题目要求；第19~21题有多个选项符合题目要求.全部选对得6分，选对但不全对的得3分，有选错的得0分）
14．（单选）一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的Φ－t图象如图所示。下列说法中正确的是（　　）
A．t=0时刻线圈在中性面位置，磁通量为零，磁通量的变化率为零
B．t=0.01s时线圈产生的感应电动势最大
C．t=0.02s时线圈磁通量的变化率为零
D．t=0.03s时线圈中的电流方向发生改变
15．（单选）直导线ab放在如图所示的水平导体框架上，构成一个闭合回路。长直导线cd和框架处在同一个平面内，且cd和ab平行，当cd中通有电流时，发现ab向右运动。关于cd中的电流下列说法正确的是（　　）
A．电流肯定在增大，不论电流是什么方向
B．电流肯定在减小，不论电流是什么方向
C．电流大小恒定，方向由c到d
D．电流大小恒定，方向由d到c
16．（单选）如图所示，匀强磁场中有a、b两个用同样的导线制成单匝闭合线圈，线圈半径ra=2rb。磁场方向与两线圈所在平面垂直，磁感应强度B随时间均匀减小。两线圈中产生的感应电动势分别为Ea和Eb，感应电流分别为Ia和Ib。不考虑两线圈间的相互影响。下列说法正确的是（　　）
A．Ea:Eb=4:1感应电流均沿顺时针方向
B．Ea:Eb=2:1感应电流均沿顺时针方向
C．Ia : Ib=4:1感应电流均沿逆时针方向
D．Ia : Ib=2:1感应电流均沿逆时针方向
17．（单选）如图所示的电路中，A、B是两个相同的小灯泡．L是一个带铁芯的线圈，其电阻可忽略不计．调节R，电路稳定时两小灯泡都正常发光，则（ ）
A．合上开关时，A.B两灯同时正常发光，断开开关时，A.B两灯同时熄灭
B．合上开关时，B灯比A灯先达到正常发光状态
C．断开开关时，A.B两灯都不会立即熄灭，通过A.B两灯的电流方向都与原电流方向相同
D．断开开关时，A灯会突然闪亮一下后再熄灭
18．（单选）中央电视台《焦点访谈》多次报道某些边远落后的农村用电电价过高，农民负担过重，其中客观原因是电网陈旧老化，近来进行新农村电网改造，为减少远距离输电的损耗而降低电费价格，下列措施可行的是（　　）
A．提高输送电压 B．提高输送电功率
C．加快输电的速度 D．调节交流电的频率
19．（多选）如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为5：1，原线圈接入图乙所示的电压，副线圈接火灾报警系统 （报警器未画出），电压表和电流表均为理想电表，R0为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，下列说法中正确的是（　　）
A．图乙中电压的有效值为110falseV
B．电压表的示数为44V
C．R处出现火警时电流表示数增大
D．R处出现火警时电阻R0消耗的电功率增大
20．（多选）如图所示，竖直平面内有一相距l的两根足够长的金属导轨位于磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m的均匀金属导体棒ab可在导轨上无摩擦地上下滑动，且导体棒ab与金属导轨接触良好，ab电阻为R，其它电阻不计。导体棒ab由静止开始下落，过一段时间后闭合电键S，发现导体棒ab仍作变速运动，则在闭合电键S以后，下列说法中正确的有（　　）
A．导体棒ab变速运动过程中加速度一定减小
B．导体棒ab变速运动过程中加速度一定增大
C．导体棒ab最后作匀速运动时，速度大小为false
D．若将导轨间的距离减为原来的false，则导体棒ab作匀速运动时的速度大小为false
21．（多选）如图甲所示，光滑水平面上直线MN右侧足够大区域内存在竖直向下的匀强磁场．水平面上放一质量m＝1 kg、电阻R＝4 Ω的正方形金属线框，线框的一条边与MN重合，某时刻让线框以初速度v0＝4 m/s进入磁场，同时对线框施加一与初速度方向相反的外力F，F的大小随时间的变化关系如图乙所示．已知线框进入磁场后做匀减速直线运动，下列说法正确的是
A．1 s末线框刚好全部进入磁场
B．匀强磁场的磁感应强度B＝3 T
C．线框在磁场中做匀减速运 动的加速度大小为1 m/s2
D．线框进入磁场的过程中，通过线框横截面的电荷量q＝0.75 C
三、填空题（本题包括3小题，每空2分，共16分.请考生按要求作答）
22．（6分）如图所示，A、B、C为三个相同的灯泡，a、b、c为与之串联的三个元件，E1为直流电源，E2为交流电源．当开关S接“1”时，A、B两灯均正常发光，C灯不亮；当开关S接“2”时，A灯仍正常发光，B灯变暗，C灯正常发光．由此可知，a元件应是________；b元件应是________；c元件应是________．(选填：电容器、电感器、电阻）
23．（6分）G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图(1)中所示，即电流从电流表G的左接线柱进时，指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图(2)中的条形磁铁的运动方向是向_______（填“上”、“下”）；图(3)中的电流表G的指针向____偏（填“左”、“右”）图(4)中的条形磁铁下端为______极（填“N”、“S”）。
24．（4分）如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN。第一次ab边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面积的电荷量为q1；第二次bc边平行于MN进入磁场，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则Q1____Q2（选填>、=或<），q1____false（选填>、=或<）。
四、解答题
25．（11分）如图，质量 m＝0.9kg、匝数 n＝20 的矩形线圈 abcd 被细绳悬挂在天花板上，线圈有一半在磁场中，且线圈平面与磁场垂直．其中 lab＝0.3m，lad＝0.4m，线圈电阻为 r＝1Ω， 磁感应强度随时间的关系式为 B＝0.5t，g＝10m/s2，求：
(1)t＝2s 时线圈中的磁通量；
(2)流过线圈中的电流大小；
(3)t 为何值时细绳中的拉力为零。
26．（15分）如图所示，交流发电机的矩形线圈abcd中，ab=cd=50cm，bc=ad=30cm，匝数n=100匝，线圈电阻r=0.2Ω，外电阻R=4.8Ω。线圈在磁感应强度B=0.05T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO`匀速转动，转速为100r/s。
（1）求产生感应电动势的最大值；
（2）若从图示位置开始计时，写出感应电流随时间变化的函数表达式；
（3）交流电压表和交流电流表的示数各为多少？
（4）此发电机的功率为多少？
（5）从图示位置起，转过90°过程中，平均电动势为多少？通过线圈截面的电荷量为多少？
27．（20分）如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L=1m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接一阻值为R=0.30Ω的电阻，质量为m=0.01kg、电阻为r=0.40Ω的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，g取10m/s2（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响）。
(1)判断金属棒两端a、b的电势高低；
(2)求磁感应强度B的大小；
(3)在金属棒ab从开始运动的1.5s内，电阻R上产生的热量。
参考答案
14．D15．A16．A17．B18．A19．ACD20．AC21．AD
22．电阻； 电感器； 电容器； 23．下 右 S 24．false false
25．(1)0.06Wb； (2)0.6A； (3)5s
【详解】
（1）t=2s 时
false
线圈中的磁通量为
false
解得
false
（2）根据法拉第电磁感应定律有
false
流过线圈中的电流
false
（3）当细绳中的拉力为零时，有
false
false
解得
false
26．(1)false；(2)false；(3)false，false；(4)false；(5)300V，0.15C；
【详解】
(1)角速度
false
感应电动势的最大值为
false
(2)感应电流的最大值为
false
图示位置为垂直于中性面位置，故感应电流随时间变化的函数表达式为
false
(3)电流有效值为
false
电阻R两端电压
false
故交流电压表示数为false，交流电流表的示数为false。
(4)此发电机的功率为
false
(5)从图示位置起，转过false过程中，平均电动势为
false
代入数据可解得false，通过线圈截面的电荷量为
false
34．（1）false；（2）0.1T；（3）0.195J
【详解】
（1）由右手定则判断：false。
（2）当金属棒匀速下落时，设其速度设为v，由共点力平衡条件得
false
金属棒产生的感应电动势
false
设电路中的电流为I ，由闭合电路欧姆定律可得
false
由x-t图象可得
false
代入数据解得
false
（3）在0～1.5 s，以金属棒ab为研究对象，根据动能定理得
false
代入数据解得
false
电阻R上产生的热量
false