四川省德阳市高中学年高二下学期期末考试物理试题含答案Word文件下载.docx
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B.电磁感应现象中,感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反
C.只要闭合导体线圈在磁场中转动,就一定能产生感应电流
D.只要穿过导体线圈的磁通量发生变化,线圈一定有感应电动势
4.如图所示,虚线上方空间有匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,直角扇形导线框绕垂直于纸面的轴O以角速度ω逆时针匀速转动.设线框中感应电流的方向以逆时针方向为正,线框处于图示位置时为计时的初始时刻,下图中能正确反映线框转动一周感应电流随时间变化情况的是( )
A.
B.
C.
D.
5.如图所示,闭合的矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动,沿着OO′方向观察,线圈沿顺时针方向转动。
已知匀强磁场的磁感应强度为B,线圈匝数为n,ab边的边长为L1,ad边的边长为L2,线圈电阻为R,转动的角速度为ω,则当线圈转至图示位置时()
A.线圈中感应电流的方向为adcba
B.线圈中的感应电动势为2nBL2ω
C.穿过线圈的磁通量的变化率最大
D.线圈ad边所受安培力的大小为
,方向垂直纸面向里
6.如图所示,金属杆ab静放在水平固定“U”形金属框上,整个装置处于竖直向上的磁场中,当磁感应强度均匀增大时,杆ab总保持静止,则()
A.杆中感应电流大小逐渐增大
B.杆中感应电流方向是从b到a
C.金属杆所受安培力逐渐增大
D.金属杆受三个力作用而保持平衡
7.如图所示,水平放置的粗糙U形框架上接一个阻值为R0的电阻,放在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。
一个半径为L、质量为m的半圆形硬导体AC在水平向右的恒定拉力F作用下,由静止开始运动距离d后速度达到v,半圆形硬导体AC的电阻为r,其余电阻不计。
下列说法正确的是()
A.A点的电势低于C点的电势
B.此时AC两端电压为UAC=2BLv
C.此过程中电路产生的电热为Q=Fd-
mv2
D.此过程中通过电阻R0的电荷量为q=
8.如图甲所示的电路中,理想变压器原、副线圈匝数比为5:
l,原线圈接入图乙所示的电压,副线圈接火灾报警系统(报警器未画出),电压表和电流表均为理想电表,R0为定值电阻,R的阻值随温度的升高而减小.下列说法中不正确的是()
A.图乙中电压的有效值为110
V
B.电压表的示数为22V
C.R处出现火警时电流表示数增大
D.R处出现火警时电阻R0消耗的电功率增大
9.如图中画出的是穿过一个闭合线圈的磁通量随时间的变化规律,以下哪
些认识是正确的( )
A.0~0.3s内线圈中的电动势在均匀增加
B.第0.6s末线圈中的感应电动势是4V
C.第0.9s末线圈中的瞬时电动势比0.2s末的大
D.第0.2s末和0.4s末的瞬时电动势的方向相同
10.如图所示,一闭合的小金属环用一根绝缘细杆挂在固定点O处,使金属环在竖直线OO'
的两侧来回摆动的过程中穿过水平方向的匀强磁场区域,磁感线的方向和水平面垂直.若悬点摩擦和空气阻力不计,且摆动过程中金属环不翻转,则( )
A.金属环每次进入和离开磁场区域都有感应电流,而且感应电流的方向相反
B.金属环进入磁场区域后越靠近OO′线时速度越大,而且产生的应电流越大
C.金属环开始摆动后,最大摆角会越来越小,小到某一值后不再减小
D.金属环在摆动过程中,机械能将全部转化为金属环中的电能
11.将一磁铁缓慢或者迅速插到闭合线圈中的同一位置处,不发生变化的物理量是( )
A.磁通量的变化量B.磁通量的变化率
C.感应电流的电流强度D.流过导体横截面的电量
12.闭合金属线圈abcd位于水平方向的匀强磁场的上方h处,由静止开始下落后进入磁场,如图所示在运动过程中,线框平面始终和磁场方向垂直,不计空气阻力,那么线框在进入磁场的过程中可能( )
A.加速运动B.匀速运动
C.减速运动D.静止状态
二、填空题(本大题共3小题,每小题4分,共12分):
13.(4分)一交流电压随时间变化的图象如图所示。
若将该电压加在10μF的电容器上,则电容器的耐压值应不小于________V;
若将该电压加在一阻值为1kΩ的纯电阻用电器上,用电器恰能正常工作,为避免意外事故的发生,电路中保险丝的熔断电流不能低于________A.
14.(4分)如图所示,灯泡与自感线圈并联,灯泡的电阻为R1,线圈的直流电阻为R2,且R1<R2,S闭合稳定时通过灯泡和线圈的电流分别为i1和i2,当K断开时,则流过灯泡的电流方向和灯的亮暗情况是( )
A.当断开K瞬间,灯突然亮一下然后才逐渐熄灭
B.当断开K瞬间,灯先突然变得比原来暗,然后逐渐熄灭
C.当K断开时,流过灯的电流为从左向右
D.当K断开时,流过灯的电流为从右向左
15.(4分)在探究电磁感应现象的实验中,电流表刻度盘上的零刻度线在正中间,当电池的正极接电流表的右接线柱、电池的负极与电流表的左接线柱相碰时,指针向右偏转.在如图所示电路中,若将原线圈A放在副线圈B内,在合上电键S的瞬间,电流表指针应向____偏转;
将原线圈A从副线圈B中拔出时,电流表指针应向____偏转.
三、解答题(本题共4小题,共40分,解答时应写出必要的步骤。
)
16.(8分)图(甲)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=200,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Ф随时间t按图(乙)所示正弦规律变化。
求:
(1)若线圈从图示位置开始计时,写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式;
(2)电路中交流电压表的示数。
17.(10分)(10分)如图甲所示,横截面积为0.2m2的100匝圆形线圈A处在变化的磁场中,磁场方向垂直纸面,其磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示.设向外为B的正方向,线圈A上的箭头方向(即俯视时的逆时针方向)为感应电流I的正方向,R1=4Ω,R2=6Ω,C=30μF,线圈内阻不计.求电容器0-2s过程中的电压和2s后电容器放电的电荷量.
18.(10分)学校有一台应急备用发电机,内阻为r=1Ω,升压变压器匝数比为1:
6,降压变压器的匝数比为6:
1,输电线的总电阻为R=4.5Ω,全校22个教室,每个教室用“220V,40W”的灯6盏,要求所有灯都正常发光,变压器均为理想变压器,求:
(1)输电线上损耗的电功率多大?
(2)发电机的电动势多大?
19.(12分)如图所示,通过水平绝缘传送带输送正方形单匝铜线框.让线框随传送带通过一固定匀强磁场区域(磁场方向垂直于传送带平面向下)。
已知磁场边界MN、PQ与传送带运动方向垂直,MN与PQ间的距离为d,磁场的磁感应强度为B。
线框质量为m,电阻为R,边长为L(L<d)。
传送带以恒定速度v0向右运动,线框与传送带间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。
线框在进入磁场前与传送带的速度相同,且右侧边平行于MN进入磁场,当闭合线框的右侧边经过边界PQ时线框恰好与传送带的速度相同。
设传送带足够长,且在传送带上始终保持右侧边平行于磁场边界。
对于闭合线框,求:
(1)线框的右侧边刚进入磁场时所受安培力的大小;
(2)线框在进入磁场的过程中加速度的最大值以及速度的最小值;
(3)从线框右侧边刚进入磁场到穿出磁场后又相对传送带静止的过程中,闭合线框中产生的焦耳热.
市酒钢三中2017~2018学年第二学期期中考试
高二物理答题卷
二、填空题(本大题共3小题,每小题4分,共12分)
13.,。
14.。
15.,。
三、计算题(本题共4小题,共
40分,解答时请写出必要的步骤。
16.(8分)
17.(10分)
18.(10分)
19.(12分)
市酒钢三中2017-2018学年第二学期中考试
高二物理试题答案
1.D2.B3.D4.A5.C6.C7.D8.B9.BC10.AC11.AD12.ABC
13. 200,
;
14.BD;
15.左右。
16.(8分)解:
(1)(4分)交流发电机产生电动势的最大值Em=nBSω(1分)
而Фm=BS,
,(1分)
所以,
(1分)
由Ф-t图线可知:
Фm=2.0×
10-2Wb,T=6.28×
10-2s
所以Em=400V
所以e=400cos100t(1分)
(2)(4分)电动势的有效值E=200
V(2分)
由闭合电路的欧姆定律,电路中电流的有效值为I=E/(R+r)=2
V(1分)
交流电压表的示数为U=IR=180
17.(10分)解:
由题意可知圆形线圈A上产生的感应电动势
E=n
S=0.4V(3分)
电路中的电流I=
=
=0.04A(2分)
电容器充电时的电压UC=IR2=0.24V(2分)
2s后电容器放电的电荷量Q=CUC=7.2×
10-6C.(3分)
18.(10分)解:
(1)降压变压器的输出电压U4=220V,由
得U3=6U4=1320V…(2分)
降压变压器输出功率P4=22×
40×
6=5280W,……(1分)
由P4=U3I3得I3=4A,……(1分)
则输电线上损失功率为P=I32R=72W…………(1分)
(2)对输电回路,有U2=I3R+U3=1338V;
……(2分)
对升压变压器,由
得U1=223V,……(1分)
由
,I2=I3=4A得I1=24A,……(1分)
由闭合电路欧姆定律得E=I1r+U1=247V…………(1分)
19.(12分)解:
(1)闭合铜线框右侧边刚进入磁场时产生的电动势E=BLv0
产生的电流I=
右侧边所受安培力F=BIL=
(2)线框以速度v0进入磁场,在进入磁场的过程中,受安培力而减速运动;
进入磁场后,在摩擦力作用下加速运动,当其右侧边到达PQ时速度又恰好等于v0。
因此,线框在刚进入磁场时,所受安培力最大,加速度最大,设为am;
线框全部进入磁场的瞬间速度最小,设此时线框的速度为v
线框刚进入磁场时,根据牛顿第二定律有
解得am=
在线框完全进入磁场又加速运动到达边界PQ的过程中,根据动能定理有
(2分)
解得v=
(3)线框从右侧边进入磁场到运动至磁场边界PQ的过程中
线框受摩擦力f=μmg
由功的公式Wf1=fd
解得Wf1=μmgd(1分)
闭合线框出磁场与进入磁场的受力情况相同,则完全出磁场的瞬间速度为v;
在线框完全出磁场后到加速至与传送带速度相同的过程中,设其位移x
由动能定理有
解得x=d-L(1分)
闭合线框在右侧边出磁场到与传送带共速的过程中位移x'
=x+L=d(1分)
在此过程中摩擦力做功Wf2=μmgd(1分)
因此,闭合铜线框从刚进入磁场到穿出磁场后又相对传送带静止的过程中,传送带对闭合铜线框做的功W=Wf1+Wf2=2μmgd
全过程由动能定理
W-W克安=0(1分)
闭合铜线框中产生的焦耳热
Q=W克安=W=2μmgd(1分)
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