安徽省池州市学年高二下期中物理试题Word文件下载.docx
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2.水平放置的金属框架cdef处于如图所示的匀强磁场中,金属棒ab处于粗糙的框架上且接触良
好,从某时刻开始,磁感应强度均匀增大,金属棒ab始终保持静止,则()
A.ab中电流增大,ab棒所受摩擦力增大
B.ab中电流不变,ab棒所受摩擦力增大
C.ab中电流不变,ab棒所受摩擦力不变
D.ab中电流增大,ab棒所受摩擦力不变
3.如图,边长L=20cm的正方形线框abcd共有10匝,靠着墙角放着,线框平面与地面的夹角
。
该区域有磁感应强度B=0.2T、水平向右的匀强磁场,现将cd边向右拉动,ab边经0.1s着地,在这个过程中线框中产生的感应电动势的大小与方向()
A.0.8V 方向:
adcbB.0.8V 方向:
abcd
C.0.4V 方向:
abcdD.0.4V 方向:
adcb
4.如图所示,有两个相邻的有界匀强磁场区域,磁感应强度的大小均为B,磁场方向相反,且与纸面垂直,两个磁场区域在x轴方向宽度均为a,在y轴方向足够宽。
现有一个菱形导线框abcd,ac长为2a,从图示位置开始向右匀速穿过磁场区域。
若以逆时针方向为电流的正方向,在线框中感应电流i与线框移动距离x的关系图象中正确的是()
5.一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示。
由图可知()
A.该交流电的电压瞬时值的表达式为u=100sin(25t)V
B.该交流电的频率为4Hz
C.该交流电的电压有效值为100V
D.若将该交流电压加在阻值R==100Ω的电阻两端,则电阻消耗的功率为50W
6.如图所示,在xOy直角坐标系中的第二象限有垂直坐标平面向里的匀强磁场,第四象限有垂直坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度的大小均为B,直角扇形导线框半径为l、总电阻为R,在坐标平面内绕坐标原点O以角速度ω匀速转动。
线框从图中所示位置开始转动一周的过程中,线框内感应电流的有效值是()
D.
7.一理想变压器原、副线圈匝数比
,原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u如右图所示,副线圈仅接入一个10Ω的电阻,则()
A.原线圈电流表的示数是22A
B.与电阻并联的电压表的示数是100V
C.经过1分钟电阻发出的热量是
D.变压器的输入功率是
8.如图所示,相距为d的两条水平虚线L1、L2之间是方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,质量为m、电阻为R的正方形线圈abcd边长为L(L<
d),将线圈在磁场上方高h处由静止释放,cd边刚进入磁场时速度为v0,cd边刚离开磁场时速度也为v0,则线圈穿越磁场的过程中(从cd边刚进入磁场一直到ab边刚离开磁场)()
A.感应电流做功为mgd
B.感应电流做功为mg(d+h)
C.线圈的最小速度不可能为
D.线圈的最小速度一定为
9.如图,直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向平行于ab边向上。
当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时,a、b、c三点的电势分别为φa、φb、φc。
已知bc边的长度为l,下列判断中正确的是()
A.φa<
φc,金属框中无电流
B.φb>
φc,金属框中电流方向沿a→b→c→a
金属框中无电流
D.
,金属框中电流方向沿a→b→c→a
10.图1所示是调压变压器的原理图,线圈AB绕在一个圆形的铁芯上,总匝数为1000匝,AB间加上如图2所示的正弦交流电压,移动滑动触头P的位置,就可以调节输出电压。
在输出端连接了滑动变阻器R和理想交流电流表,变阻器的滑动触头为Q。
已知开始时滑动触头位于变阻器的最下端,且BP间线圈匝数刚好是500匝,变阻器的最大阻值等于72欧姆,则下列判断中正确的是()
A.开始时,流过R的交流电频率为25Hz
B.0.01s时,电流表示数为0
C.保持P的位置不动,将Q向下移动时,R消耗的功率变小
D.保持Q的位置不动,将P沿逆时针方向转动少许,R消耗的功率变大
11.如图,两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连接,另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。
将一小磁针悬挂在直导线正上方,开关未闭合时小磁针处于静止状态。
下列说法正确的是()
A.开关闭合后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动
B.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向
C.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向
D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动
12.如图甲所示,倾角30°
、上侧接有R=1Ω的定值电阻的粗糙导轨(导轨电阻忽略不计,且ab与导轨上侧相距足够远),处于垂直导轨平面向上、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场中,导轨间距L=1m,—质量m=2kg、阻值r=1Ω的金属棒,在作用于棒中点、沿斜面且平行于导轨的拉力F作用下,由静止开始从ab处沿导轨向上加速运动,金属棒运动的速度-位移图象如图乙所示(b点为位置坐标原点)。
若金属棒与导轨间动摩擦因数
,g=10m/s2,则金属棒从起点b沿导轨向上运动x=lm的过程中()
A.金属棒做匀加速直线运动
B.金属棒与导轨间因摩擦产生的热量为10J
C.通过电阻R的感应电荷量为1C
D.电阻R产生的焦耳热为0.25J
第II卷(非选择题共52分)
二、填空题(本题共2小题,每空2分,共10分。
13.如图所示,在方向垂直向里,磁感应强度为B的匀强磁场区域中有一个由均匀导线制成的单匝矩形线框abcd,线框以恒定的速度v沿垂直磁场方向向右运动,运动中线框dc边始终与磁场右边界平行,线框边长ad=l,cd=2l,线框导线的总电阻为R。
则线框离开磁场的过程中,流过线框截面的电量为________;
ab间的电压为________;
线框中的电流在ad边产生的热量为________。
14.某电厂要将电能输送到较远的用户,输送的总功率为
,电厂输出电压仅为350V,为减少输送功率损失,先用一理想升压变压器将电压升高到2800V再输出,之后用降压变压器降压到220V给用户使用,已知输电线路的总电阻为4Ω,则损失的电功率为________W,降压变压器的原、副线圈的匝数之比为________。
三、解答题(本题共4小题,共42分。
请在答题卡上作答,应写出必要的文字说明,方程式和重要的演算步骤,只写出最后结果的不能得分。
有数值计算的题,答案中必须明确写出数据值和单位。
15.(8分)如图所示,小灯泡的规格为“4V,4W”,接在两光滑水平导轨的左端,导轨间距L=0.5m,电阻不计。
金属棒ab垂直搁置在导轨上,电阻r为1Ω,整个装置处于垂直于纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度B为1T。
为使小灯泡正常发光,求:
(1)金属棒ab匀速滑行的速率;
(2)拉动金属棒ab的外力的功率。
16.(10分)如图所示,一矩形线圈面积为S,匝数为N,总电阻为r,绕其垂直于磁感线的对称轴
以角速度ω匀速转动,匀强磁场只分布于
的左侧区域,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,外接电阻为R,从图示位置转180°
的过程中,试求
(1)从图示位置开始计时,感应电动势随时间变化的规律;
(2)外力做功的平均功率;
(3)电阻R产生的焦耳热。
17.(12分)如图(甲)所示,AB、CD是间距为L=1m的足够长的光滑平行金属导轨,导轨平面与水平面夹角为α,在虚线下方的导轨平面内存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场,导轨电阻不计,长为1m的导体棒ab垂直放置在导轨上,导体棒电阻R=1Ω;
AB、CD右侧连接一电路,已知灯泡L的规格是“3V,3W”,定值电阻R1=10Ω,R2=15Ω。
在t=0时,将导体棒ab从某一高度由静止释放,导体棒的速度—时间图像如图(乙)所示,其中OP段是直线,PM段是曲线。
若导体棒沿导轨下滑12.5m时,导体棒达到最大速度,并且此时灯泡L已正常发光,假设灯泡的电阻恒定不变,重力加速度g=10m/s2,试求:
(1)导轨平面与水平面的夹角α;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小B0;
(3)从导体棒静止释放到速度达到最大的过程中,通过电阻R1的电荷量。
18.(12分)如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L=1m,导轨平面与水平面夹角α=30°
,导轨电阻不计。
磁感应强度为B=1.0T的匀强磁场垂直导轨平面斜向下,金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m=0.01kg、电阻不计。
定值电阻R1=30Ω,电阻箱电阻调到R2=120Ω,电容C=0.01F,重力加速度g=10m/s2o现将金属棒由静止释放,则:
(1)若在开关接到1的情况下,求金属棒下滑的最大速度;
(2)若在开关接到2的情况下,求经过时间t=2.0s时金属棒的速度;
(3)若在开关接到2的情况下,求电容器极板上积累的电荷量Q随时间t变化的关系。
2018-2019学年高二年级下学期期中联考·
参考答案、提示及评分细则
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
C
B
D
A
AC
CD
AD
BD
二、填空题(本题共2小题,每空2分,共10分)
13.
14.4900133:
三、计算题(本题共4小题,共42分)
15.(8分)
解:
(1)正常发光时I=P/U1=1A灯泡电阻R=y
R=4ΩE=I(R+r)E=5VE=BLvv=r=10m/s(4分)
(2)由能量守恒可得:
P=5W(4分)
16.(10分)
(1)感应电动势的最大值
感应电动势随时间变化的规律:
(3分)
(2)线圈产生的感应电动势的有效值
,
故外力做功的平均功率
(3)电阻R产生的焦耳热
(4分)
17.(12分)
(1)0~1s内,
,而
,可得
(2)小灯泡正常发光时,
,即此时导体棒中电流为
;
导体棒达到最大速度时满足
,其中
,vm=10m/s,解得B0=1T(4分)
(3)导体棒在磁场中滑行的距离为
;
从导体棒静止释放至速度达到最大的过程中,通过导体棒的总电荷量为:
通过电阻R1的电荷量为
(5分)
18.(12分)
(1)当金属棒匀速下滑时速度最大,设最大速度为vm,此时棒处于平衡状态,
故有
,而
由以上各式得
代入数值得最大速度
(2)对任意时刻,由牛顿第二定律
,滑过程中通过金属棒的瞬时电流
,在
时间内电容器充入的电荷量
,电容器两极板在
时间内电压的变化量
,金属棒下滑过程中的加速度满足
,由以上各式得
,此式表明棒下滑过程中,加速度保持不变,棒做匀加速直线运动,代入数据可得a=2.5m/s2,故金属棒的瞬时速度为v=at=5m/s(4分)
(3)设t时刻金属棒下滑的速度大小为
,则金属棒产生的感应电动势为
,电容器两极板之间的电势差为
,设t时刻电容器极板上积累的电荷量为Q,由
得
,联立以上各式得
,即电容器极板上积累的电荷量随时间变化的关系为