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（考試時間：90分鐘） 一. 單項選擇題(本題共10小題,每小題4分,共40分,在每小題給出的四個選項中只有一個正確,選對得4分,選錯或不答得0分)。1. 下列說法不正確的是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產(chǎn)生感生電場，來加速電子的。C．電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，感應(yīng)電流的磁場總是跟原來的磁場方向相反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)磁場的方向垂直紙面，規(guī)定向里的方向?yàn)檎�，在磁場中有一�?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隨時間t變化，先按圖所示的Oa圖線變化，后來又按bc和cd變化，令E1、E2、E3分別表示這三段變化過程中感應(yīng)電動勢的大小，I1、I2、I3分別表示對應(yīng)的感應(yīng)電流，則下列正確的是 A.E1＜E2，I1沿逆時針方向，I2沿順時針方向B.E1＜E2，I1沿順時針方向，I2沿逆時針方向C.E2＜E3，I2沿逆時針方向，I3沿順時針方向D.E2= E3，I2沿逆時針方向，I3沿順時針方向D. 在0~2t0時間內(nèi)，通過電阻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，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，且不隨時間變化．一長為2R的導(dǎo)體桿OA繞O點(diǎn)且垂直于紙面的軸順時針勻速旋轉(zhuǎn)，角速度為時，OA恰好位于兩圓的公切線上，如圖所示，若選取從O指向A的電動勢為正，下列描述導(dǎo)體桿中感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖像可能正確的是[5.如圖所示,一個邊長為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勻速穿過寬度均為l的兩個有界勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向相反．線框運(yùn)動方向始終與底邊平行且與磁場邊界垂直．取順時針方向的電流為正，從圖示位置開始，線框中的感應(yīng)電流i與線框沿運(yùn)動方向的位移x之間的函數(shù)圖象是6.經(jīng)過不懈的努力，法拉第終于在1831年8月29日發(fā)現(xiàn)了“磁生電”的現(xiàn)象，他把兩個線圈繞在同一個軟鐵環(huán)上（如圖示），一個線圈A連接電池與開關(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)開關(guān)打開，A線圈電流中斷瞬間，小磁針會出現(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繞垂直于磁場的軸在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動時所產(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，以下說法正確的是A．在t＝0.1 s和0.3s時，穿過線圈P的磁通量最大B．線圈P轉(zhuǎn)動的角速度為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垂直的平面內(nèi)現(xiàn)用外力將線框ABC勻速拉進(jìn)磁場，AB邊進(jìn)入磁場前，設(shè)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為、AB兩點(diǎn)間的電勢差為、線框受安培力的合力為、回路中電功率為，如圖乙所示中畫出了各物理量與圖示位移的關(guān)系圖象，與這一過程相符合的圖象是 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，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。關(guān)于該電路及其工作過程，下列說法中正確的是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，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)度隨時間按圖乙所示規(guī)律變化時，下列選項中正確的是：A．在t1時刻，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大B．在t2時刻，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大C．在時間內(nèi)，金屬圓環(huán)L內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流D．在時間內(nèi)，金屬圓環(huán)L有收縮的趨勢 關(guān)于渦流，正確是A．爐利用渦流來熔化金屬B．家用電磁爐鍋體中的渦流是由恒定磁場產(chǎn)生的C．D．13.如圖所示，電阻為r的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動。t=0時，線圈平面與磁場垂直，各電表均為理想交流電表，則（ ）A. t=0時，線圈中的感應(yīng)電動勢最B. 1 s內(nèi)電路中的電流方向改變了次C. 滑片P向下滑動時，電壓表的讀數(shù)不變D. 線圈勻速運(yùn)動的角速度變大時，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，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。初始時刻，彈簧恰處于自然長度給導(dǎo)體棒水平向右的初速度v0，導(dǎo)體棒開始沿導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動，在此過程中，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，則下列說法中正確的是A．導(dǎo)體棒開始運(yùn)動的初始時刻受到的安培力向左B．導(dǎo)體棒開始運(yùn)動的初始時刻導(dǎo)體棒兩端電壓U=Bv0C．導(dǎo)體棒開始運(yùn)動速度第一次為零時，系統(tǒng)的彈性勢能Ep=mD．金屬棒最終會停在初始位置，在整個過程中，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，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， 由靜止開始做勻變速運(yùn)動，則：（g=10 m/s2）(1) 在5 s內(nèi)平均感應(yīng)電動勢是多少？(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分別固定在兩個豎直面內(nèi)，電阻為R、質(zhì)量為m、長為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；傾斜導(dǎo)軌間有沿斜面向下的勻強(qiáng)磁場，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)軌間動摩擦因素為. ab桿在水平恒力作用下由靜止開始運(yùn)動，當(dāng)cd剛要滑動時ab恰達(dá)到最大速度 . （=、、最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）.求：（1）此時桿cd中的電流大��；（2）桿ab的最大速度；（3）若此過程中流過桿ab的電量為，則cd產(chǎn)生的焦耳熱Q為多大？[來17.（12分） 三峽水利樞紐工程是長江流域治理開發(fā)的關(guān)鍵工程，是中國規(guī)模最大的水利工程，樞紐控制流域面積1.0×106 km2，占長江流域面積的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，總裝機(jī)容量(指26臺發(fā)電機(jī)組同時工作時的總發(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，以緩解這兩個地區(qū)的供電緊張局面．閱讀上述資料，解答下列問題(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計算，試推導(dǎo)三峽電站將水流的勢能轉(zhuǎn)化為電能的效率η的公式，并計算出效率η的數(shù)值．(2)若26臺發(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，每臺發(fā)電機(jī)組平均年發(fā)電時間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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