山西大學(xué)附中2013~2014學(xué)年第二學(xué)期高二3月份考試物理試題（考試時(shí)間：90分鐘） 一. 單項(xiàng)選擇題(本題共10小題,每小題4分,共40分,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)正確,選對(duì)得4分,選錯(cuò)或不答得0分)。1. 下列說(shuō)法不正確的是A．磁電式電流表所依據(jù)的原理是安培力與電流的關(guān)系。B．電子感應(yīng)加速器是利用變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生感生電場(chǎng)，來(lái)加速電子的。C．電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是跟原來(lái)的磁場(chǎng)方向相反D．法拉第心系“磁生電”，尋找10年之久，終于發(fā)現(xiàn)了“磁生電”的效應(yīng)，并把這些現(xiàn)象定名為電磁感應(yīng)。 如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面，規(guī)定向里的方向?yàn)檎�，在磁�?chǎng)中有一細(xì)金屬圓環(huán)，線圈平面位于紙面內(nèi)，現(xiàn)令磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化，先按圖所示的Oa圖線變化，后來(lái)又按bc和cd變化，令E1、E2、E3分別表示這三段變化過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，I1、I2、I3分別表示對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電流，則下列正確的是 A.E1＜E2，I1沿逆時(shí)針?lè)较�，I2沿順時(shí)針?lè)较駼.E1＜E2，I1沿順時(shí)針?lè)较�，I2沿逆時(shí)針?lè)较駽.E2＜E3，I2沿逆時(shí)針?lè)较颍琁3沿順時(shí)針?lè)较駾.E2= E3，I2沿逆時(shí)針?lè)较�，I3沿順時(shí)針?lè)较駾. 在0~2t0時(shí)間內(nèi)，通過(guò)電阻R的電荷量為4.豎直面內(nèi)有兩圓形區(qū)域內(nèi)分別存在水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其半徑均為R且相切于O點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，且不隨時(shí)間變化．一長(zhǎng)為2R的導(dǎo)體桿OA繞O點(diǎn)且垂直于紙面的軸順時(shí)針勻速旋轉(zhuǎn)，角速度為時(shí)，OA恰好位于兩圓的公切線上，如圖所示，若選取從O指向A的電動(dòng)勢(shì)為正，下列描述導(dǎo)體桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖像可能正確的是[5.如圖所示,一個(gè)邊長(zhǎng)為l、總電阻為R的單匝等邊三角形金屬線框, 在外力的作用下以速度v勻速穿過(guò)寬度均為l的兩個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向相反．線框運(yùn)動(dòng)方向始終與底邊平行且與磁場(chǎng)邊界垂直．取順時(shí)針?lè)较虻碾娏鳛檎�，從圖示位置開(kāi)始，線框中的感應(yīng)電流i與線框沿運(yùn)動(dòng)方向的位移x之間的函數(shù)圖象是6.經(jīng)過(guò)不懈的努力，法拉第終于在1831年8月29日發(fā)現(xiàn)了“磁生電”的現(xiàn)象，他把兩個(gè)線圈繞在同一個(gè)軟鐵環(huán)上（如圖示），一個(gè)線圈A連接電池與開(kāi)關(guān)，另一線圈B閉合并在其中一段直導(dǎo)線附近平行放置小磁針。法拉第可觀察到的現(xiàn)象有（ ）A．當(dāng)合上開(kāi)關(guān)，A線圈接通電流瞬間，小磁針偏轉(zhuǎn)一下，隨即復(fù)原B．只要A線圈中有電流，小磁針就會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)C．A線圈接通后其電流越大，小磁針偏轉(zhuǎn)角度也越大D．當(dāng)開(kāi)關(guān)打開(kāi)，A線圈電流中斷瞬間，小磁針會(huì)出現(xiàn)與A線圈接通電流瞬間完全相同的偏轉(zhuǎn)圖甲是線圈P繞垂直于磁場(chǎng)的軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的正弦交流電壓圖象，把該交流電壓加在圖乙中變壓器的A、B兩端．已知理想變壓器原線圈Ⅰ和副線圈Ⅱ的匝數(shù)比為5∶1，交流電流表和交流電壓表均為理想電表，電阻R＝1 Ω，其他各處電阻不計(jì)，以下說(shuō)法正確的是A．在t＝0.1 s和0.3s時(shí)，穿過(guò)線圈P的磁通量最大B．線圈P轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為10 π rad/sC．電壓表的示數(shù)為2.83VD．電流表的示數(shù)為0.40 A如圖甲所示，直角三角形ABC是由同種金屬材料制成的線框，線框位于跟有界磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)現(xiàn)用外力將線框ABC勻速拉進(jìn)磁場(chǎng)，AB邊進(jìn)入磁場(chǎng)前，設(shè)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為、AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為、線框受安培力的合力為、回路中電功率為，如圖乙所示中畫(huà)出了各物理量與圖示位移的關(guān)系圖象，與這一過(guò)程相符合的圖象是 9. 如圖所示理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為1：2，兩端分別接有四個(gè)阻值相同的燈泡，已知4盞燈均能發(fā)光，則L1和L2的功率之比為( )A．1：1 B．1：3C．9：1 D．3：1 圖甲是某小型家用電器電源部分的主要工作電路圖，工作時(shí)I部分變壓器原線圈A、B兩端與輸出電壓為220V的交流電源相連接，通過(guò)電路元件的工作最后在III部分E、F兩端輸出6.0V的直流電。當(dāng)A、B兩端輸入如圖乙所示的交變電壓時(shí)，在II部分的M、N兩端輸出的電壓如圖丙所示。III部分的自感線圈L的直流電阻可忽略不計(jì)。關(guān)于該電路及其工作過(guò)程，下列說(shuō)法中正確的是A．I部分的變壓器是降壓變壓器B．III部分的自感線圈L的作用是阻礙直流成分，導(dǎo)通交流成分C．III部分的電容器C的作用是阻礙交流成分，導(dǎo)通直流成分D．M、N兩端輸出電壓的有效值為2、（） 如圖甲所示，螺線管內(nèi)有一平行于軸線的磁場(chǎng)，規(guī)定圖中箭頭所示方向?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度B的正方向，螺線管與U型導(dǎo)線框cdef相連，導(dǎo)線框cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)線框cdef在同一平面內(nèi)，當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按圖乙所示規(guī)律變化時(shí)，下列選項(xiàng)中正確的是：A．在t1時(shí)刻，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大B．在t2時(shí)刻，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大C．在時(shí)間內(nèi)，金屬圓環(huán)L內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流D．在時(shí)間內(nèi)，金屬圓環(huán)L有收縮的趨勢(shì) 關(guān)于渦流，正確是A．爐利用渦流來(lái)熔化金屬B．家用電磁爐鍋體中的渦流是由恒定磁場(chǎng)產(chǎn)生的C．D．13.如圖所示，電阻為r的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。t=0時(shí)，線圈平面與磁場(chǎng)垂直，各電表均為理想交流電表，則（ ）A. t=0時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最B. 1 s內(nèi)電路中的電流方向改變了次C. 滑片P向下滑動(dòng)時(shí)，電壓表的讀數(shù)不變D. 線圈勻速運(yùn)動(dòng)的角速度變大時(shí)，電流表的讀數(shù)也變大14. 如圖所示，固定水平光滑金屬導(dǎo)軌，間距為L(zhǎng)，右端接有阻值為R的電阻，在方向豎直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab與固定彈簧相連，放在導(dǎo)軌上。初始時(shí)刻，彈簧恰處于自然長(zhǎng)度給導(dǎo)體棒水平向右的初速度v0，導(dǎo)體棒開(kāi)始沿導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在此過(guò)程中，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。已知導(dǎo)體棒的電阻r與定值電阻R的阻值相，則下列說(shuō)法中正確的是A．導(dǎo)體棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的初始時(shí)刻受到的安培力向左B．導(dǎo)體棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的初始時(shí)刻導(dǎo)體棒兩端電壓U=Bv0C．導(dǎo)體棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)速度第一次為零時(shí)，系統(tǒng)的彈性勢(shì)能Ep=mD．金屬棒最終會(huì)停在初始位置，在整個(gè)過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q=m15.（10分） 如圖所示，光滑平行的金屬導(dǎo)軌MN和PQ，間距L＝1.0 m，與水平面之間的夾角α＝30°，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2.0 T，垂直于導(dǎo)軌平面向上，MP間接有阻值R＝2.0Ω的電阻，其它電阻不計(jì)，質(zhì)量m＝2.0 kg的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，用變力F沿導(dǎo)軌平面向上拉金屬桿ab， 若金屬桿ab以恒定加速度a＝2 m/s2， 由靜止開(kāi)始做勻變速運(yùn)動(dòng)，則：（g=10 m/s2）(1) 在5 s內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是多少？(2) 第5 s末，回路中的電流多大？(3) 第5 s末，作用在ab桿上的外力F多大？16.（14分） 如圖所示，間距為l的平行金屬導(dǎo)軌LMN和OPQ分別固定在兩個(gè)豎直面內(nèi)，電阻為R、質(zhì)量為m、長(zhǎng)為l 的相同導(dǎo)體桿ab和cd分別放置在導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直. 在水平光滑導(dǎo)軌間有與水平面成、并垂直于ab的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；傾斜導(dǎo)軌間有沿斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B。傾斜導(dǎo)軌與水平面夾角也為，桿cd與傾斜導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因素為. ab桿在水平恒力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)cd剛要滑動(dòng)時(shí)ab恰達(dá)到最大速度 . （=、、最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）.求：（1）此時(shí)桿cd中的電流大��；（2）桿ab的最大速度；（3）若此過(guò)程中流過(guò)桿ab的電量為，則cd產(chǎn)生的焦耳熱Q為多大？[來(lái)17.（12分） 三峽水利樞紐工程是長(zhǎng)江流域治理開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵工程，是中國(guó)規(guī)模最大的水利工程，樞紐控制流域面積1.0×106 km2，占長(zhǎng)江流域面積的56%，壩址處年平均流量為Q＝4.51×1011 m3，水利樞紐的主要任務(wù)包括防洪、發(fā)電、航運(yùn)三方面．在發(fā)電方面，三峽電站安裝水輪發(fā)電機(jī)組26臺(tái)，總裝機(jī)容量(指26臺(tái)發(fā)電機(jī)組同時(shí)工作時(shí)的總發(fā)電功率)為P＝1.82×107 kW，年平均發(fā)電量約為W＝8.40×1010 kW?h.該工程于2009年全部竣工，電站主要向華中、華東電網(wǎng)供電，以緩解這兩個(gè)地區(qū)的供電緊張局面．閱讀上述資料，解答下列問(wèn)題(水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，g取10 m/s2)：(1)若三峽電站上、下游水位差按H＝100 m計(jì)算，試推導(dǎo)三峽電站將水流的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能的效率η的公式，并計(jì)算出效率η的數(shù)值．(2)若26臺(tái)發(fā)電機(jī)組全部建成并發(fā)電，要達(dá)到年發(fā)電量的要求，每臺(tái)發(fā)電機(jī)組平均年發(fā)電時(shí)間t為多少天？(3)將該電站的電能輸送到華中地區(qū)，送電功率為P1＝4.5×106 kW，采用超高壓輸電，輸電電壓為U＝5×105 V，而發(fā)電機(jī)輸出的電壓約為U0＝1.8×104 V．要使輸電線上損耗的功率等于輸送電功率的5%，求：發(fā)電站的升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比和輸電線路的總電阻．C2.A3.B4.A5.A6.A7.D8.B9.C10A11.BD12.ACD13.BD14.AD15. 試題分析：（1） ① 1分16. 17. 解析：(1)電站能量轉(zhuǎn)化效率為：η＝＝＝×100%代入數(shù)據(jù)：η＝×100%≈67.1%.(2)據(jù)P＝，有t＝＝≈192.3天．(3)升壓變壓器匝數(shù)比為：＝＝＝.據(jù)P1＝IU，得I＝9.0×103 A.由P損＝I2R＝5%P1，得R＝2.78 Ω.答案：(1)η＝×100%　67.1%　(2)192.3天　(3)9∶250　2.78 Ω~冶煉爐 電磁爐 硅鋼片山西省山大附中2013-2014學(xué)年高二3月月考物理試題
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