【100所名校】广东省2017-2018学年高二下学期第一次统测物理试题

此卷只装订不密封班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 广东省中山市第一中学2017-2018学年高二下学期第一次统测物理试题物理注意事项：1答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。第I卷（选择题）请点击修改第I卷的文字说明一、单选题1电阻R、电容C和电感L是常用的电子元器件，在频率为f的交流电路中，如图所示，当开关S依次分别接R、C、L支路，这时通过各支路的电流有效值相等。若将交变电流的频率提高到2f，维持其他条件不变，则下列几种情况正确的是()A. 通过R的电流有效值减小B. 通过C的电流有效值减小C. 通过L的电流有效值减小D. 通过R、C、L的电流有效值不变2如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两个过程中 （ ）A. 导体框中产生的感应电流方向相反B. 导体框中产生的焦耳热相同C. 导体框ad边两端电势差相同D. 通过导体框截面的电量相同3在如图所示的电路中，A1、A2、A3为额定功率、额定电压均相同的三个灯泡，L为电阻不计、自感系数很大的线圈。则下列说法正确的是()A. 开关S闭合的瞬间，三个灯同时亮B. 开关S闭合的瞬间，A2、A3同时亮，A1逐渐变亮C. 开关S断开的瞬间，通过A2的电流方向是baD. 开关S断开的瞬间，A3立即熄灭，A2闪亮一下再逐渐熄灭4如图甲所示，单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中，线圈轴线OO与磁场边界重合，线圈按图示方向匀速转动，t0时刻线圈平面与磁场方向垂直，规定电流方向沿abcda为正方向，则线圈内感应电流随时间变化的图像是图乙中的()A. B. C. D. 5如图所示，闭合导线框向右匀速穿过垂直纸面向里的匀强磁场区域，磁场区域宽度大于线框尺寸，规定线框中逆时针方向的电流为正，则线框中电流i随时间t变化的图象可能正确的是（ ）A. B. C. D. 6如图所示为含有理想变压器的电路，图中的三个灯泡L1、L2、L3都标有“5 V5 W”字样，L4标有“5 V10 W”字样，若它们都正常发光，不考虑导线的能耗，则该电路的输入功率Pab和输入电压Uab应为()A. 20 W25 VB. 20 W20 VC. 25 W25 VD. 25 W20 V7如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，下列说法正确的是： （ ）A. 力F做的功等于棒的机械能增加量B. 力F做的功与重力做功之和等于棒的动能增加量C. 力F做的功等于电阻R产生的焦耳热D. 力F做的功等于电阻R产生的热量和棒的机械能增加量之和8如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B。电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度匀速转动(O轴位于磁场边界)。则线框内产生的感应电流的有效值为()Failed to download image : http:/qbm-images.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/QBM/2018/4/9/1920432350863360/1921160951578624/STEM/a5e8bc0a839a4d1baed083f445d3191b.pngA. B. C. D. 9如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来。若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有()A. 增加线圈的匝数B. 提高交流电源的频率C. 将金属杯换为瓷杯 D. 取走线圈中的铁芯二、多选题10某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图像如图所示，由图中信息可以判断()A. 在A和C时刻线圈处于中性面位置B. 在B和D时刻穿过线圈的磁通量最大C. 从AD时刻线圈转过的角度为2D. 若从OD时刻历时0.02 s，则在1 s内交变电流的方向改变100次1111一个面积S= 4×10-2m2的闭合线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面，磁场的磁感应强度B的大小随时间的变化规律如图所示()A. 在开始2s内穿过线圈的磁通量变化率等于零B. 在开始2s内穿过线圈的磁通量变化率等于8×10-2WbsC. 02s和2s4s内线圈中产生的感应电流大小相等D. 01s和12s内线圈中产生的感应电流方向相反12如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图，变压器输入电压是市电网的电压，不会有很大的波动；输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用R0表示，滑动变阻器R表示用户用电器的总电阻。当滑动变阻器触头P向下移动时()A. 相当于在增加用电器的数目B. V1表的示数和V2表的示数都增大C. A1表的示数和A2表的示数都增大D. 变压器的输入功率在增大13如图所示变压器装置中，线圈L1、L2分别与电阻不计的平行金属导轨相连。cd杆开始静止在导轨上。当ab 杆沿导轨做如下那些运动时，cd杆将向右移动？ () A. 向右匀速运动B. 向右加速运动C. 向左加速运动D. 向左减速运动14如图所示，A、B两绝缘金属环套在同一铁芯上，A环中电流iA随时间t的变化关系是 (A)，则下列说法中正确的是（ ）A. 当t=s时，B环中感应电流为零B. 当t=s时，B环中感应电流为零C. 当t=s时，两环之间作用力最大D. 当t=s时，两环之间产生斥力15两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路。导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为R，回路上其余部分的电阻不计。在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场。开始时，导体棒处于静止状态，剪断细线后，导体棒运动过程中（ ）A. 回路中有感应电流B. 两根导体棒所受安培力的方向相同C. 两根导体棒和弹簧构成的系统机械能守恒D. 两根导体棒和弹簧构成的系统机械能不守恒第II卷（非选择题）请点击修改第II卷的文字说明三、解答题16图甲所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，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、阻值r，线圈的两端经集流环与阻值为R电阻连接，与R并联的交流电压表为理想电表在t0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间t按图乙所示正弦规律变化求：（1）该交流发电机产生的电动势的瞬时值表达式；（2）电路中交流电压表的示数；（3）从t=0开始经过，电阻R上通过的电量.17交流发电机的输出电功率为100kW，输出电压为250V，欲向远处输电，若输电线的电阻为8.0，要求输电时输电线上损失的电功率不超过交流发电机输出电功率的5，并向用户输送220V的电压。（1）求升压变压器原、副线圈的匝数比；（2）求降压变压器的原、副线圈的匝数比。18如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图，一个半径r=0.10m、匝数n=20的线圈套在永久磁铁槽中，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示）在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为B=0.20T，线圈的电阻为R1=0.50，它的引出线接有R2=9.5的小电珠L外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过电珠当线圈向右的位移x随时间t变化的规律如图丙所示时（x取向右为正）求：（1）线圈运动时产生的感应电动势E的大小；（2）线圈运动时产生的感应电流I的大小，并在图丁中画出感应电流随时间变化的图象，至少画出00.4s的图象（在图甲中取电流由C向上通过电珠L到D为正）；（3）每一次推动线圈运动过程中作用力F的大小；（4）该发电机的输出功率P19如图甲，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成37°角固定，M、P之间接电阻箱R，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B0.5 T。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆ab，测得最大速度为vm。改变电阻箱的阻值R，得到vm与R的关系如图乙所示。已知轨距为L2 m，重力加速度g取10 m/s2，轨道足够长且电阻不计。求： （1）杆ab下滑过程中感应电流的方向及R0时最大感应电动势E的大小；（2）金属杆的质量m和阻值r；（3）当R4 时，求回路瞬时电功率每增加1 W的过程中合外力对杆做的功W。广东省中山市第一中学2017-2018学年高二下学期第一次统测物理试题物理答 案1C【解析】在频率为f的交变电流电路中，当开关S依次分别接通R、C、L支路，这时通过各支路的电流有效值相等。当交变电流的频率提高到2f时，则线圈的感抗变大，导致通过L的电流有效值变小；当交变电流的频率提高到2f时对于电容器的容抗变小，导致通过C的电流有效值变大；对于电阻来说没有变化，C正确2D【解析】感应电流方向根据楞次定律判断；感应电流大小先由和欧姆定律分析；根据欧姆定律和电路的连接关系，分析ad边两端电势差关系；由，分析通过导体框截面的电量关系将导体框从两个方向移出磁场的两个过程中，磁通量均减小，而磁场方向都垂直纸面向里，根据楞次定律判断知，导体框中产生的感应电流方向均沿逆时针方向，A错误；设磁感应强度为B，线框边长为L，电阻为R，则，又，得到，则Qv，当速度为时产生的焦耳热多，B错误；导体框ad边两端电势差公式为，当以速度拉出时，ad两端的电压为电源的路端电压为，则知以速度拉出磁场时ad边两端电势差大，C错误；由，可知磁通量的变化量相同，电阻相等，则通过导体框截面的电量相同，D正确3B【解析】开关S闭合的瞬间，线圈L中的电流增大，产生自感电流阻碍原电流的增大，所以逐渐亮起，A2、A3同时亮，A错误B正确；开关S断开的瞬间，通过L的电流减小，产生自感电流，阻碍原电流的减小，与原电流方向相同，相当于一个电源，与A1、A2组成闭合回路，故通过A2的电流方向是ab，C错误；由于电路稳定时，A1、A2并联，两灯泡又相同，所以两灯泡的电流相同，故断开S后，L中的自感电流不大于原来两小灯泡中的电流，故不会闪亮，只会逐渐熄灭，D错误【点睛】在分析此类型题目时，一定要注意线圈的特点，如果是理想线圈，则阻抗很大，类似与断路，阻抗消