江苏省无锡市江阴四校学年高二下学期期中考试物理试题含答案Word格式.docx
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3.如图所示的交流电路中,如果电源电动势的最大值不变,交流电的频率增大时,可以观察到三盏电灯亮度的变化情况是()
A.L1、L2、L3都不变
B.L2变暗,L2不变、L3变亮
C.L1变暗、L2变亮、L3不变
D.L1变亮、L2变暗、L3不变
4.右图表示一交流电的电流随时间而变化的图像,此交流电流的有效值是()
A.5AB.5
A
C.3.5
AD.3.5A
5.如图所示,一正方形线圈的匝数为n,边长为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中。
在t时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B均匀地增大到2B。
在此过程中,线圈中产生的感应电动势为()
A.
B.
C.
D.
6.如图所示,一理想变压器原副线圈匝数比为n1∶n2=4∶1,原线圈ab间接一电压为u=220
sin100πtV的交流电源,灯泡L标有“36V18W”,当滑动变阻器R的滑片处在某位置时,电流表示数为0.25A,灯泡L刚好正常发光,则()
A.滑动变阻器R消耗的功率为36W
B.定值电阻R0的电阻值为19Ω
C.流过灯泡L的交变电流频率为25Hz
D.将滑动变阻器R的滑片向上滑时,灯泡L的亮度变暗
7.如图所示,平行导轨间距为d,其左端接一个电阻R,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于平行金属导轨所在平面,一根金属棒与导轨成θ角放置,金属棒与导轨的电阻均不计.当金属棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在导轨上滑行时,通过电阻R的电流大小是( )
C.
D.
8.如图甲所示,光滑导轨水平放置在竖直方向的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示(规定向下为正方向),导体棒ab垂直导轨放置,除电阻R的阻值外,其余电阻不计,导体棒ab在水平外力F的作用下始终处于静止状态.规定a→b的方向为电流的正方向,水平向右的方向为外力的正方向,则在0~2t0时间内,能正确反映流过导体棒ab的电流与时间及外力F与时间t的关系图线是()
二、多项选择题:
(本题共6小题,每题4分,共24分,每小题有多个选项符合题意,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分)
9.关于电路中感应电动势的大小,下列说法中正确的是()
A.只要穿过闭合回路的磁通量变化,电路中就一定有感应电流产生
B.闭合电路的导体做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流
C.电路中磁通量的变化越大,感应电动势就越大
D.电路中磁通量的变化越快,感应电动势就越大
10.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势如图示,则()
A.t1时刻线圈通过中性面
B.t1时刻线圈中磁通量为零
C.t2时刻线圈中磁通量变化率最大
D.t2时刻通过线圈的感应电流最大
11.关于涡流,下列说法中正确是()
A.真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置
B.家用电磁炉是利用涡流来加热食物的
C.阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动
D.变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能增大涡流
12.如图,电路中A、B是规格相同的灯泡,L是自感系数较大直流电阻可忽略不计的线圈,那么()
A.闭合S,A、B同时亮,然后A变暗后熄灭
B.闭合S,B先亮,A逐渐变亮,最后A、B亮度相同
C.断开S,A和B均闪亮一下后熄灭
D.断开S,B立即熄灭,A闪亮一下后熄灭
13.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,电阻R=22Ω,各电表均为理想交流电表.原线圈输入电压的变化规律如图乙所示.下列说法正确的是()
A.副线圈输出电压的频率为50Hz
B.t=0.01s时电压表的示数为0V
C.电阻R消耗的电功率为22W
D.通过原、副线圈的磁通量变化率之比为10∶1
14.如图所示,一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路.虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂直,从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列结论正确的是()
A.感应电流方向不变B.CD段直导线始终不受安培力
C.感应电动势最大值Em=BavD.感应电动势平均值
=
πBav
三、填空题(每空2分共16分)
15.一个200匝、面积为20cm2的线圈,放在磁场中,磁场的方向与线圈平面成30°
角,若磁感应强度在0.05s内由0.1T增加到0.5T在此过程中穿过线圈的磁通量的变化是___________Wb;
磁通量的平均变化率是___________Wb/s;
线圈中的感应电动势的大小是___________V。
16.如图所示,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和P之间接有阻值为R=3.0Ω的定值电阻.导体棒ab长l=0.5m,其电阻为r=1.0Ω,,与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T.现使ab以v=10m/s的速度向右做匀速运动.则ab中产生的感应电动势大小为___________v,通过ab棒的电流方向___________(填“a→b”或“b→a”),电流大小为___________A,ab棒所受安培力的大小为___________N,方向___________。
四、计算题:
本题共4小题,共计56分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位
17.(12分)有一个匝数为100匝的金属环,面积S=100cm2,电阻R=10Ω,环内有垂直纸面的磁场,线圈中的磁感应强度按如图所示的规律变化。
求
⑴环中感应电流的方向
⑵线圈中产生的感应电动势大小
⑶1分钟环内产生的焦耳热
18.(12分)如图所示,匝数为N匝的矩形闭合导线框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,电压表为理想电压表,灯泡电阻为R,线框绕中心轴线OO'以角速度匀速转动,闭合S,从图示位置开始计时:
⑴写出感应电动势瞬时值的表达式
⑵线框中感应电流的有效值.
⑶线框从图示位置开始转过
的过程中,通过导线横截面的电荷量q为多少?
.
19.(16分)如图所示,光滑的金属导轨放在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中。
平行导轨的宽度d=0.2m,定值电阻R=0.5Ω。
框架上放置一质量为0.1kg、电阻为0.5Ω的金属杆,框架电阻不计,若杆以恒定加速度a=2m/s2由静止开始做匀变速运动,则:
⑴第5s末,回路中的电流多大?
杆哪端电势高?
⑵第5s末时外力F的功率
⑶画出理想电压表示数U随时间t变化关系图线
20.(16分)如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角=30°
,导轨上端跨接一定值电阻R,导轨电阻不计.整个装置处于方向垂直斜面向上的匀强磁场中,长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上,且与导轨保持电接触良好,金属棒的质量为m、电阻为r,重力加速度为g,现将金属棒由静止释放,当金属棒沿导轨下滑距离为s时,速度达到最大值vm.求:
⑴金属棒开始运动时的加速度大小;
⑵匀强磁场的磁感应强度大小;
⑶金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中,电阻R上产生的电热.
2018—2019学年第二学期高二期中考试物理学科答案及评分标准
(本题共8小题,每题3分.共24分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
C
B
(本题共6小题,每题4分,共24分)
9
10
11
12
13
14
AD
ACD
ABC
AC
15.___4×
10-4_________8×
10-3____________1.6_______
16.____2__________b→a____________0.5___________0.1_______水平向左。
四、计算题
17、(12分)
(1)逆时针(4分)
(2)
=2T/s(2分)
E=N
S=2V(2分)
(3)Q=
t=24J(4分)
18、(12分)解析:
(1)由题意可知Em=NBSω(2分)
感应电动势瞬时值的表达式e=NBSωsinωt(2分)
(2)感应电动势的有效值E=
=
(2分)
回路中电流的有效值为I=
=
(2分)
(3)当线圈从中性面转过
时,由E=N
=
(1分)
I=
q=IΔt(1分)
联立以上q=
19、(16分)
(1)杆上端电势高(2分)
第五秒末杆的速度v=at=10m/s(1分)
杆上产生的电动势E=Bdv=0.5×
0.2×
10v=1v(1分)
回路中电流
=1A(1分)
(2)第五秒末杆所受安培力F安=BId=0.5×
1×
0.2=0.1N(2分)
由牛顿第二定律可知:
F-F安=ma
得F=0.3N(2分)
第五秒末外力的功率P=Fv=3w(2分)
(3)t时刻:
v=at=2tm/s(1分)
E=Bdv=0.2tv(1分)
=0.2tA(1分)
U=IR=0.1t(1分)
图略(1分)
20、(16分)
(1)金属棒开始运动时的加速度大小为a,由牛顿第二定律有
①(2分)
解得
(2分)
(2)设匀强磁场的磁感应强度大小为B,则金属棒达到最大速度时
产生的电动势E=BLvm②(1分)
回路中产生的感应电流
③(1分)
金属棒棒所受安培力
④(1分)
cd棒所受合外力为零时,下滑的速度达到最大,则
F=mgsinα⑤(2分)
由②③④⑤式解得B=
(1分)
(3)设电阻R上产生的电热为Q,整个电路产生的电热为Q总,则
⑥(2分)
⑦(2分)
由⑥⑦式解得
(2分)