福建省福州市第八中学学年高二物理下学期期中试题新人教版.docx
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福建省福州市第八中学学年高二物理下学期期中试题新人教版
高二物理(9)
一、单项选择题
1.在物理学史上,奥斯特首先发现电流周围存在磁场。
随后,物理学家提出“磁生电”的闪光思想。
很多科学家为证实这种思想进行了十多年的艰苦研究,首先成功发现“磁生电”的物理学家是
A.牛顿B.爱因斯坦C.法拉第D.霍金
2.一圆线圈位于垂直纸面向里的匀强磁场中,如图所示。
下列操作中始终保证线圈在磁场中,能使线圈中产生感应电流的是
A.把线圈向右拉动
B.把线圈向上拉动
C.垂直纸面向外运动
D.以圆线圈的任意直径为轴转动
3.如图所示,长直导线旁边同一平面内有一矩形线圈abcd,导线中通有竖直向上的电流。
下列操作瞬间,能在线圈中产生沿adcba方向电流的是
A.线圈向右平动B.线圈竖直向下平动
C.线圈以ab边为轴转动D.线圈向左平动
4.如图所示,匀强磁场与圆形导体环平面垂直,导体ef与环接触良好,当ef向右匀速运动时
A.圆环中磁通量不变,环上无感应电流产生
B.整个环中有顺时针方向的电流
C.整个环中有逆时针方向的电流
D.环的右侧有逆时针方向的电流,环的左侧有顺时针方向的电流
5.如图所示,ef、gh为两水平放置相互平行的金属导轨,ab、cd为搁在导轨上的两金属棒,与导轨接触良好且无摩擦.当一条形磁铁向下靠近导轨时,关于两金属棒的运动情况的描述正确的是
A.如果下端是N极,两棒向外运动,如果下端是S极,两棒相向靠近
B.如果下端是S极,两棒向外运动,如果下端
是N极,两棒相向靠近
C.不管下端是何极性,两棒均向外相互远离
D.不管下端是何极性,两棒均相互靠近
6.今将磁铁缓慢或者迅速地插入一闭合线圈中(始末位置相同),试对比在上述两个过程中,相同的物理量是
A.线圈中产生的感应电动势B.磁通量的变化率
C.线圈中产生的感应电流D.流过线圈导线截面的电荷量
7.如图所示,竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻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,力F做的功与安培力做的功的代数和等于
A.棒的机械能增加量
B.棒的动能增加量
C.棒的重力势能增加量
D.电阻R上放出的热量
8.如图所示图象中不属于交变电流的有
9.一个矩形线圈在匀强磁场中转动,产生的感应电动势e=220
sin100πtV,则
A.交流电的频率是100πHzB.t=0时,线圈位于中性面
C.交流电的周期是0.2sD.t=0.05s时,e有最大值
10.如图所示电路中,线圈L与灯泡A并联,当合上开关S后灯A正常发光。
已知,线圈L的电阻远小于灯泡A的电阻。
则下列现象可能发生的是
A.当断开S时,灯泡A立即熄灭
B.当断开S时,灯泡A突然闪亮一下,然后逐渐熄灭
C.若把线圈L换成电阻,断开S时,灯泡A逐渐熄灭
D.若把线圈L换成电阻,断开S时,灯泡A突然闪亮一下,然后逐渐熄灭
11.如图所示,把电阻、电感器、电容器并联接到某一交流电源上,三个电流表的示数相同,若保持电源电压不变,而将频率加大,则三个电流表的示数I1、I2、I3的大小关系是
A.I1=I2=I3B.I1>I2>I3
C.I2>I1>I3D.I3>I1>I2
12.有一个n匝的圆形线圈,放在磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈平面与磁感线成30°角,磁感应强度均匀变化,线圈导线的规格不变,下列方法可使线圈中的感应电流变为两倍的是
A.将线圈匝数变为两倍B.将线圈面积变为两倍
C.将线圈半径减少一倍D.将线圈平面转至跟磁感线垂直的位置
13.如图所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的电压-时间图象。
原、副线圈匝数比n1∶n2=10∶1,串联在原线圈电路中交流电流表的示数为1A,则
A.变压器原线圈所接交流电压的有效值为311V
B.变压器输出端所接电压表的示数为22
V
C.变压器输出端交变电流的频率为50Hz
D.变压器的输出功率为220
W
14.如图所示,电阻为R,其他电阻均可忽略,ef是一电阻不计的水平放置的导体棒,质量为m,棒的两端分别与ab、cd保持良好的接触,又能沿框架无摩擦下滑,整个装置放在与框架垂直的匀强磁场中,当ef从静止下滑经一段时间后闭合S,则S闭合后
A.ef的加速度可能大于g
B.ef的加速度一定小于g
C.ef最终速度随S闭合时刻的不同而不同
D.ef的机械能与回路内产生的电能之和可能会变化
15.如图所示,理想变压器原线圈a、b两端接正弦交变电压,副线圈c、d两端通过输电线接两只相同的灯泡L1和L2.输电线的等效电阻为R.在图示状态,电键S是闭合的,当电键S断开时,下列各量中减小的是
A.副线圈c、d两端的输出电压B.副线圈输电线等效电阻R上的电压
C.通过灯泡L1的电流D.原线圈两端电压
二、填空题(每空4分,共16分)
16.在研究产生感应电流条件的实验中,如下图甲所示,把条形磁铁插入或者拔出闭合线圈的过程,线圈的面积尽管没有变化,但是线圈内的磁场强弱发生了变化,此时闭合线圈中______感应电流(填“有”或“无”)。
继续做如下图乙所示的实验,当导体棒做切割磁感线运动时,尽管磁场的强弱没有变化,但是闭合回路的面积发生了变化,此时回路中______感应电流(填“有”或“无”)。
因为不管是磁场强弱发生变化,还是回路面积发生变化,都是穿过线圈所围面积的磁通量发生了变化。
这种观察总结的方法是物理学中重要的研究方法,即归纳法。
17.由于地磁场的存在,飞机在一定高度水平飞行时,其机翼就会切割磁感线,机翼的两端之间会有一定的电势差。
若飞机在北半球水平飞行,则从飞行员的角度看,机翼左端的电势比右端的电势 ,填(高或者低)。
若飞机在南半球水平飞行,机翼左端的电势比右端的电势 。
填(高或者低)
三、计算题(共24分)
解题要求:
写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。
有数值计算的题,答案必须明确写出数值和单位。
18.(12分)如图所示,光滑的金属导轨放在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中。
平行导轨的宽度d=0.3m,定值电阻R=0.5。
在外力F作用下,导体棒ab以v=20m/s的速度沿着导轨向左匀速运动。
导体棒和导轨的电阻不计。
求:
(1)通过R的感应电流大小和方向;
(2)外力F的大小。
19.(12分)一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给用户,已知发电机的输出功率为50kW,输出电压为500V,升压变压器原、副线圈匝数比为1∶5,两个变压器间的输电导线的总电阻为15Ω,降压变压器的输出电压为220V,变压器本身的损耗忽略不计,在输电过程中电抗造成的电压损失不计,求:
(1)升压变压器副线圈的端电压;
(2)输电线上损耗的电功率;
(3)降压变压器原、副线圈的匝数比。
第Ⅱ卷(满分50分)
四、单项选择题(本题共5小题:
每小题4分,共20分)
22.如图所示,水平放置的两根平行的光滑长直金属导轨,其电阻不计,导体棒ab、cd跨在导轨上,ab的电阻R大于cd的电阻r,当cd在大小为F1的水平向右的外力作用下匀速向右滑动时,ab在大小为F2的水平外力作用下保持静止,那么以下说法中正确的是
A.Uab>Ucd,F1>F2
B.Uab=Ucd,F1 C.Uab>Ucd,F1=F2 D.Uab=Ucd,F1=F2 23.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10: 1,b是原线圈的中心接头,电压表V和电 流表A均为理想电表,除滑动变阻器电阻R以外其余电阻均不计,从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压,其瞬时值表达式为 (V).下列说法中正确的是 A.当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为22V B. 时,点c、d间的电压瞬时值为110V C.单刀双掷开关与a连接,滑动变阻器触头P向上移动的过程中,电压表和电流表的示数均变小 D.当单刀双掷开关由a扳向b时,电压表和电流表的示数均变小 24.如图所示,两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l,磁场方向垂直纸面向里,abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为l,t=0时刻,bc边与磁场区域左边界重合.现令线圈以向右的恒定速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域,取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t的变化的图线是图中的 五、计算题(共30分) 25.(14分)如图所示,光滑的长平行金属导轨宽度d=50cm,导轨所在的平面与水平面夹角=37°,导轨上端电阻R=0.8,其他电阻不计,导轨放在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T。 金属棒ab从上端由静止开始下滑,金属棒ab的质量m=0.1kg。 (sin37°=0.6,g=10m/s2) (1)求导体棒下滑的最大速度; (2)求当速度达到5m/s时导体棒的加速度; 26.(16分)如图所示,两光滑金属导轨,间距d=0.2m,在桌面上的部分是水平的,处在磁感应强度B=0.1T、方向竖直向下的有界磁场中,电阻R=3Ω,桌面高H=0.8m,金属杆ab质量m=0.2kg、电阻r=1Ω,在导轨上距桌面h=0.2m高处由静止释放,落地点距桌面左边缘的水平距离s=0.4m,g=10m/s2,求: (1)金属杆刚进入磁场时,杆中的电流大小和方向; (2)整个过程中R上放出的热量。
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