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2014届浙江省杭州市高二3月月考物理试卷(解析版)
一、选择题
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1. 难度:简单

下列关于产生感应电流的说法中,正确的是(   )

A.只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就一定有感应电流

B.只要闭合导线作切割磁感线的运动,导体中就一定有感应电流

C.闭合电路的一部分导体若不作切割磁感线的运动,闭合电路中就一定没有感应电流

D.当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,闭合电路中就一定有感应电流

 

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2. 难度:简单

如图所示,将一个矩形小线圈放在一个大匀强磁场中,线圈平面平行于磁感线,则线圈中有感应电流产生的情况是(   )

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A.当矩形线圈作平行于磁感线的平动

B.当矩形线圈作垂直于磁感线的平动

C.当矩形线圈绕ab边作转动时

D.当矩形线圈绕ad边作转动时

 

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3. 难度:简单

如图所示,矩形线框abcd位于竖直放置的通电长直导线附近,导线框和长直导线在同一竖直平面内,线框两竖直边跟长直导线平行。当导线框向左平移时,导线框中的感应电流方向是(   )

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A.沿adcba方向                          B.沿abcda方向

C.无感应电流                           D.电流方向时刻在变化

 

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4. 难度:中等

如图所示,两个线圈绕在同一根软铁棒上,当导体棒A运动时,发现有感应电流从a向b流过灯,则下列关于A的运动情况的判断正确的是(   )

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A.向左匀速运动                         B.向右匀速运动

C.向左加速运动                          D.向右加速运动

 

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5. 难度:简单

如图所示,LA和LB是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈,其电阻值与R相同.由于存在自感现象,在电键S闭合和断开时,灯LA和LB先后亮暗的顺序是(   )

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A.接通时,LA先达最亮,断开时,LA后暗

B.接通时,LB先达最亮,断开时,LB后暗

C.接通时,LA先达最亮,断开时,LA先暗

D.接通时,LB先达最亮,断开时,LB先暗

 

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6. 难度:简单

如图所示是某交流发电机产生的交变电流的图像,根据图像,可以判定(        )。

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A.此交变电流的周期为0.1s

B.此交变电流的频率为5Hz

C.将标有“12V,3W”的灯泡接在此交变电流上,灯泡可以正常发光

D.与图像上a点对应的时刻发电机中的线圈刚好转至中性面

 

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7. 难度:中等

如图所示,变压器输入电压不变,当电键S闭合,两交流电流表示数的变化情况为(   )

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A.都变小                               B.都变大

C.A1变大,A2变小                         D.A1不变,A2变小

 

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8. 难度:中等

输送功率为P,输送电压为U,输电线电阻为R,用户得到的电压为U1,则错误的是(   )

A.输电线损失的功率为说明: 满分5 manfen5.com             B.输电线损失的功率为说明: 满分5 manfen5.com

C.用户得到的功率为说明: 满分5 manfen5.com                  D.用户得到的功率为说明: 满分5 manfen5.com

 

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9. 难度:中等

一正方形闭合导线框abcd,边长为0.1m,各边电阻均为1Ω,bc边位于x轴上,在x轴原点O右方有宽为0.2m、磁感应强度为1T的垂直纸面向里的匀强磁场区,如图所示,当线框以恒定速度4m/s沿x轴正方向穿越磁场区过程中,如图所示中,哪一图线可正确表示线框从进入到穿出过程中,ab边两端电势差Uab随位置变化的情况(   )说明: 满分5 manfen5.com

 

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10. 难度:中等

如图所示,平行金属导轨竖直放在匀强磁场中,匀强磁场沿水平方向且垂直于导轨平面.导体AC可以贴着光滑竖直长导轨下滑.设回路的总电阻恒定为R,当导体AC从静止开始下落后,下面叙述中正确的说法有(   )

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A.导体下落过程中,机械能守恒

B.导体速度达最大时,加速度最大

C.导体加速度最大时所受的安培力最大

D.导体速度达最大以后,导体减少的重力势能全部转化为R中产生的热量

 

二、填空题
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11. 难度:简单

一闭合线圈有50匝,总电阻R=20Ω,穿过它的磁通量在0.1s内由8×103Wb增加到1.2×102Wb,则线圈中的感应电动势E=     V,线圈中的电流强度I=      A。

 

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12. 难度:简单

某交流电的电流i=400sin40πt安,这个电流的最大值是______A.该交流电的频率是______HZ.

 

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13. 难度:简单

如图所示,理想变压器的输入电压表达式u=311sin314t(V),变压器的变压比是10:1,次级负载电阻R为20Ω,,则负载两端的电压为______V,初级线圈的输入功率为_____W。说明: 满分5 manfen5.com

 

三、实验题
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14. 难度:简单

如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。

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(1)将图中所缺导线补接完整。

(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上电键后,将线圈A迅速插入线圈B时,电流计指针___ ____;线圈A插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向左移动时,电流计指针__  ___。(填“向右偏”或“向左偏”)

 

四、计算题
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15. 难度:中等

如图所示,放置在水平面内的平行金属框架宽为L=0.4m,金属棒ab置于框架上,并与两框架垂直,整个框架位于竖直向下、磁感强度B=0.5T的匀强磁场中,电阻R=0.09Ω,ab的电阻r=0.01Ω,摩擦不计,当ab在水平恒力F作用下以v=2.5m/s的速度向右匀速运动时,求:

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(1)回路中的感应电流的大小;

(2) 恒力F的大小;

(3) 电阻R上消耗的电功率.

 

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16. 难度:中等

如图甲,平行导轨MN、PQ水平放置,电阻不计.两导轨间距d=10cm,导体棒ab、cd放在导轨上,并与导轨垂直.每根棒在导轨间的部分,电阻均为R=1.0Ω.用长为L=20cm的绝缘丝线将两棒系住.整个装置处在匀强磁场中.t=0的时刻,磁场方向竖直向下,丝线刚好处于未被拉伸的自然状态.此后,磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示.不计感应电流磁场的影响.整个过程丝线未被拉断.求:⑴0~2.0s的时间内,电路中感应电流的大小与方向;⑵t=1.0s的时刻丝线的拉力大小.说明: 满分5 manfen5.com

 

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17. 难度:中等

图甲为小型旋转电枢式交流发电机原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO’匀速转动,线圈的匝数n=100,电阻r=10Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R=90Ω,与R并联的交流电压表为理想电表,在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化。求:

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(1)该发电机旋转的角速度;

(2)交流发电机产生的电动势的最大值;

(3)电路中交流电压表的示数。

 

五、选择题
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18. 难度:中等

如图所示,金属杆ab以恒定的速率v在光滑平行导轨上向右滑行,设整个电路总电阻为R(恒定不变),整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中,下列叙述正确的是(  )

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A.ab杆中的电流强度与速率v成正比

B.磁场作用于ab杆的安培力与速率v成正比

C.电阻R上产生的电热功率与速率v成正比

D.外力对ab杆做功的功率与速率v成正比

 

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19. 难度:中等

下图是法拉第研制成的世界上第一台发电机模型的原理图.将铜盘放在磁场中,让磁感线垂直穿过铜盘,图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一平面内,转动铜盘,就可以使闭合电路获得电流.若图中铜盘半径为L,匀强磁场的磁感应强度为B,回路总电阻为R,从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为ω.则下列说法正确的是( )

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A.回路中电流大小恒定

B.回路中电流方向不变,且从b导线流进灯泡,再从a流向旋转的铜盘

C.回路中有大小和方向作周期性变化的电流

D.若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的正弦变化的磁场,不转动铜盘,灯泡中也会有电流流过

 

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20. 难度:中等

如图所示,图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象,当调整线圈转速后,所产生正弦交流电的图象如图线b所示,以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是  (     )

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A.在图中t = 0时刻穿过线圈的磁通量均为零

B.线圈先后两次转速之比为3:2

C.交流电a的瞬时值为说明: 满分5 manfen5.comV

D.交流电b的最大值为说明: 满分5 manfen5.comV

 

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21. 难度:中等

在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,线圈所围的面积为0.1m2,线圈电阻为1说明: 满分5 manfen5.com.规定线圈中感应电流I 的正方向从上往下看是顺时针方向,如图(1)所示.磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图(2)所示.则以下说法正确的是 (     )

说明: 满分5 manfen5.com

A.在时间0~5s内,I的最大值为0.1A

B.在第4s时刻,I的方向为逆时针

C.前2 s内,通过线圈某截面的总电量为0.01C

D.第3s内,线圈的发热功率最大

 

六、计算题
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22. 难度:中等

如图所示,MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨,NQ⊥MN。导轨平面与水平面间的夹角θ=37°,NQ间连接有一个R=5Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B0=1T。将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好,导轨与金属棒的电阻均不计。现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度,cd距离NQ为s=2m。试解答以下问题:(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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(1)当金属棒滑行至cd处时回路中的电流多大?

(2)金属棒达到的稳定速度是多大?

(3)当金属棒滑行至cd处时回路中产生的焦耳热是多少?

(4)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,可使金属棒中不产生感应电流,则磁感应强度B应怎样随时间t变化(写出B与t的关系   

式)?

 

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