2016-2017学年湖北省武穴市高二下学期第二次月考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律．当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流计的感应电流方向是    （      ）

A．a→G→b

B．先a→G→b，后b→G→a

C．b→G→a

D．先b→G→a，后a→G→b

2. 难度：中等

如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3 s时间拉出，外力所做的功为W₁，通过导线截面的电荷量为q₁；第二次用0.9 s时间拉出，外力所做的功为W₂，通过导线截面的电荷量为q₂，则(　　)

A. W₁<W₂，q₁<q₂

B. W₁<W₂，q₁＝q₂

C. W₁>W₂，q₁＝q₂

D. W₁>W₂，q₁>q₂

3. 难度：中等

两块水平放置的金属板间的距离为d，用导线与一个n匝线圈相连，线圈电阻为r，线圈中有竖直方向的磁场，电阻R与金属板连接，如图4所示，两板间有一个质量为m、电荷量＋q的油滴恰好处于静止，则线圈中的磁感应强度B的变化情况和磁通量的变化率分别是                                                                     

(　　)

A．磁感应强度B竖直向上且正增强，＝

B．磁感应强度B竖直向下且正增强，＝

C．磁感应强度B竖直向上且正减弱，＝

D．磁感应强度B竖直向下且正减弱，＝

4. 难度：中等

在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，E为电源，S为开关．关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是（　　）

A. 合上开关，a先亮，b逐渐变亮；断开开关，a、b同时熄灭

B. 合上开关，b先亮，a逐渐变亮；断开开关，a先熄灭，b后熄灭

C. 合上开关，b先亮，a逐渐变亮；断开开关，a、b同时熄灭

D. 合上开关，a、b同时亮；断开开关，b先熄灭，a后熄灭

5. 难度：中等

如图为正弦规律变化的交变电流的波形，其电流的有效值为(　　)

A.     B.     C.     D.

6. 难度：中等

正弦交流电压U=50sin314t(V)，加在一氖管两端，已知当氖管两端的电压达到25v时才开始发光，则此氖管在一个周期内发光的总时间为（    ）

A. 0.02    B. 0.0025s    C. 0.01s    D. 0.005s

7. 难度：中等

矩形金属线圈共10匝，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的交流电动势e随时间t变化的情况如图所示.下列说法中正确的是（   ）

A. 此交流电的频率为0.2Hz

B. 此交流电动势的有效值为1V

C. t=0.1s时，线圈平面与磁场方向平行

D. 线圈在转动过程中穿过线圈的最大磁通量为Wb

8. 难度：中等

如图所示，相距为d的两水平虚线分别是水平向里的匀强磁场的边界，磁场的磁感应强度为B，正方形线框abcd边长为L(L<d)、质量为m.将线框在磁场上方高h处由静止开始释放，当ab边进入磁场时速度为v₀，cd边刚穿出磁场时速度也为v₀.从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程中(　　)

A. 线框一直都有感应电流

B. 线框有一阶段的加速度为g

C. 线框产生的热量为mg(d＋h＋L)

D. 线框一直加速运动

9. 难度：中等

图甲所示电路中，A₁、A₂、A₃为相同的电流表，C为电容器，电阻R₁、R₂、R₃的阻值相同，线圈L的电阻不计．在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示，则在t₁～t₂时间内（  ）

A．电流表A₁的示数比A₂的小    B．电流表A₂的示数比A₃的小

C．电流表A₁和A₂的示数相同    D．电流表的示数都不为零

二、多选题

10. 难度：中等

如图所示，粗细均匀的电阻丝绕制的矩形导线框abcd处于匀强磁场中，另一种材料的导体棒MN可与导线框保持良好接触并做无摩擦滑动．当导体棒MN在外力作用下从导线框左端开始做切割磁感线的匀速运动一直滑到右端的过程中，导线框上消耗的电功率的变化情况可能为(　　)

A. 逐渐增大

B. 先增大后减小

C. 逐渐减小

D. 先增大后减小，再增大，接着再减小

三、选择题

11. 难度：中等

如图，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两只相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时，开关S断开，当S闭合时，以下说法中正确的是(　   　)

A．副线圈两端M、N的输出电压减小

B．副线圈输电线等效电阻R上的电压降增大

C．通过灯泡L1的电流减小

D．原线圈中的电流增大

12. 难度：中等

在绕制变压器时，某人将两个线圈绕在如图11所示变压器铁芯的左右两个臂上．当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂．已知线圈1,2的匝数之比n₁∶n₂＝2∶1.在不接负载的情况下(  )

图11

A．当线圈1输入电压为220 V时，线圈2输出电压为110 V

B．当线圈1输入电压为220 V时，线圈2输出电压为55 V

C．当线圈2输入电压为110 V时，线圈1输出电压为220 V

D．当线圈2输入电压为110 V时，线圈1输出电压为110 V

四、填空题

13. 难度：中等

如图所示，理想变压器铁芯上绕有A、B、C三个线圈，匝数比为n_A∶n_B∶n_C=4∶2∶1，则U_A∶U_B∶U_C = _______________。

14. 难度：中等

如图所示，两根平行光滑长直金属导轨，其电阻不计，导体棒ab和cd跨在导轨上，ab电阻大于cd电阻．当cd在外力F₂作用下匀速向右滑动时，ab在外力F₁作用下保持静止，则ab两端电压U_ab和cd两端电压U_cd相比，U_ab________U_cd，外力F₁和F₂相比，F₁________F₂(填>、＝或<)．

15. 难度：简单

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=          。

16. 难度：中等

某发电厂用2.2 kV的电压将电能输送到远处的用户，后改用22 kV的电压，在既有输电线路上输送同样的电功率。前后两种输电方式消耗在输电线上电功率之比为       。要将2.2 kV的电压升高至22 kV，若变压器原线圈的匝数为180匝，则副线圈的匝数应该是          匝。

五、简答题

17. 难度：中等

U形金属导轨abcd原来静止放在光滑绝缘的水平桌面上，范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场穿过导轨平面，一根与bc等长的金属棒PQ平行bc放在导轨上，棒左边靠着绝缘的固定竖直立柱e、f.已知磁感应强度B＝0.8 T，导轨质量M＝2 kg，其中bc段长0.5 m、电阻r＝0.4 Ω，其余部分电阻不计，金属棒PQ质量m＝0.6 kg、电阻R＝0.2 Ω、与导轨间的摩擦因数μ＝0.2.若向导轨施加方向向左、大小为F＝2 N的水平拉力，如图所示．求：导轨的最大加速度、最大电流和最大速度(设导轨足够长，g取10 m/s²)．

18. 难度：中等

如图所示，一个小型旋转电枢式交流发电机，其矩形线圈的长度为l₁，宽度为l₂，共有n匝，总电阻为r，与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻，线圈以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO′匀速运动，沿转轴OO′方向看去，线圈转动沿逆时针方向，t＝0时刻线圈平面与磁感线垂直．

(1)表示出线圈经过图示位置时通过电阻R的感应电流的方向．

(2)写出线圈转动过程中感应电动势的瞬时值表达式．

(3)求线圈从t＝0位置开始到转过90°的过程中的平均电动势．

(4)求线圈从t＝0位置开始到转过60°时的瞬时电流．

六、计算题

19. 难度：困难

某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为100 kW，输出电压为500 V，输电导线的总电阻为10 Ω，导线上损耗的电功率为4 kW，该村的用电电压是220 V．

（1）输电电路如图所示，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比；

（2）如果该村某工厂用电功率为60 kW，则该村还可以装“220 V 40 W”的电灯多少盏？