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2019届4月月考物理卷
时间:60分钟 总分:100分
一、选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,1-5小题只有一个选项正确,6-8小题有多个选项正确.全部选对得5分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分)
1、法拉第电磁感应定律可以这样表述:闭合电路中感应电动势的大小( )
A.跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比
B.跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比
C.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比
D.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比
2、某一实验装置如图所示.在铁芯P上绕着两个线圈A和B,如果线圈A中电流i和时间t的关系有图所示的甲、乙、丙、丁四种情况.在t1~t2这段时间内,哪种情况在线圈B中观察不到感应电流( )
A、甲 B、乙 C、丙 D、丁
3、条形磁铁位于线圈L的正上方,N极朝下.灵敏电流G、电容C与线圈L连成如图所示的电路.现使磁铁从静止开始加速下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过G的电流方向和电容器极板的带电情况是 ( )
A.从a到b,上极板带正电
B.从a到b,下极板带正电
C.从b到a,上极板带正电
D.从b到a,下极板带正电
4.一水电站输出电功率为20kW,输电电压是400V,电线的总阻是1Ω,输电线上的功率损失是( )
A、1250W
B、2500W
C、1600W
D、16000W
5、如图甲所示,在空间中存在两个相邻的、磁感应强度大小相等、方向相反的有界匀强磁场,其宽度均为L.现将宽度也为L的矩形闭合线圈,从图示位置垂直于磁场方向匀速经过磁场区域,则在该过程中,能正确反映线圈中所产生的感应电流或其所受的安培力随时间变化的图像是图乙中的( )
6、100匝的线圈两端A、B与一个电压表相连.线圈内有垂直指向纸内方向的磁场,线圈中的磁通量按图乙所示规律变化,则( )
A、 电压表的读数为150V
B、 电压表的读数为50V
C、A端与电压表标+号的接线柱连接。
D、B端与电压表标+号的接线柱连接。
7、如图所示的电路中,L是自感系数很大的线圈,但其自身的电阻几乎为零.LA、LB是两个相同的灯泡,下列说法中正确的是( )
A、开关S由断开变为闭合,LA、LB同时发光,之后亮度不变
B、开关S由断开变为闭合,LA立即发光,之后又逐渐熄灭
C、开关S由闭合变为断开的瞬间,LA、LB同时熄灭
D、开关S由闭合变为断开的瞬间,LA再次发光,之后又逐渐熄灭
8.一理想变压器原、副线圈的匝数比为101,原线圈输入电压的变化规律如图甲所示,副线圈所接电路如图乙所示,P为滑动变阻器的触头.下列说法正确的是( )
A.副线圈输出电压的频率为50 Hz
B.副线圈输出电压的有效值为31 V
C.P向右移动时,原、副线圈的电流比减小
D.P向右移动时,变压器的输出功率增加
二、填空题(共18分)
0
0.2
0.4
0.6
t/S
U/V
50V
100V
-50V
9、(6分)如图所示是一交流电压随时间变化的图象,此交流的周期为___s,交流电压的有效值为_____V。
10.(12分)如图所示,ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨,处在方向竖直向下,磁感应强度为B的匀强磁场中,AB间距为L,左右两端均接有阻值为R的电阻,质量为m、长为L且不计电阻的导体棒MN放在导轨上,与导轨接触良好,并与轻质弹簧组成弹簧振动系统.开始时,弹簧处于自然长度,导体棒MN具有水平向左的初速度v0,经过一段时间,导体棒MN第一次运动到最右端,这一过程中AB间R上产生的焦耳热为Q,则初始时刻棒所受的安培力大小为_____ 当棒第一次到达最右端时,弹簧具有的弹性势能为_____从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中,整个回路产生的焦耳热_____ (填大于、等于或小于)。
三、计算题(共3小题,第11题12分、第12题14分、第13题16分,共42分。请按题目要求做答。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题目,答案中必须明确写出数值和单位。)
11.如图所示,将额定电压为60 V的用电器,通过一理想变压器接在正弦交变电源上.闭合开关S后,用电器正常工作,交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220 V和2.2 A,求(1)变压器原、副线圈匝数比(2)变压器输入功率(3)通过原线圈的电流的最大值
12、如图所示,光滑金属导轨MN、PQ之间的距离L=0.2m,导轨左端所接的电阻R=1Ω,金属棒ab电阻r=1Ω,可沿导轨滑动,匀强磁场的磁感应强度为B=0.5T, ab在外力作用下以5m/s的速度向右匀速滑动,求
1)金属棒中的感应电流的大小及方向;
2)金属棒ab两端的电压,那端电势高;
3)外力的大小
13、 图1是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴 转动,由线圈引起的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕 转动的金属圈环相连接,金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触,这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路。图2是线圈的主视图,导线ab和cd分别用它们的横截面来表示。已知ab长度为L 1 ,bc长度为L 2 ,线圈以恒定角速度ω逆时针转动。(只考虑单匝线圈)
(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时,试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e 1 的表达式;
(2)若线圈电阻为r,求线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热。(其它电阻均不计)
2019届4月月考物理卷答案
一、 选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
A
D
B
D
BC
BD
AD
二、 填空题
9、0.3 50
10、 mv02-2Q 大于
三、计算题
11、 解:由题意可得
(1) 由= (3分)
得=== (1分)
(2) 变压器的输入功率P1=P2=I2U2(3分)
P1=2.2×60 W=132 W(1分)
(3) 由 (2分)
得
根据I1= ( 1分)
得通过副线圈的电流的最大值I1m=I1= A (1分)
12、 解:由题意可得
(1) 由 (2分)
可得
由 (2分)
可得 (1分)
方向由b指向a (1分)
(2) 由 (2分)
可得 (1分)
a端的电势高 (1分)
(3) 由 (2分)
得 (2分)
13、 (1)矩形线圈abcd转动过程中,只有ab和cd切割磁感线,设ab和cd的转动速度为v,则
(2分)
在t时刻,导线ab和cd因切割磁感线而产生的感应电动势均为
(2分)
由图可知 (2分)
则整个线圈的感应电动势为
(2分)
(2)由闭合电路欧姆定律可知
(2分)
这里的E为线圈产生的电动势的有效值
(1分)
则线圈转动一周在R上产生的焦耳热为
(2分)
其中 (1分)
于是
(2分)
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