甘肃省武威市天祝一中高二物理下学期期中试题 理.doc

甘肃省武威市天祝一中2017-2018学年高二物理下学期期中试题 理一、选择题（本题共8个小题，每小题4分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）1、下列说法正确的是（ ）a电场线越密的地方电场越强；同样，磁感线越密的地方磁场越强b因为电场、磁场都是物质，所以电场线、磁感线都是客观存在的c电场对电荷总有电场力的作用，磁场对电荷总有洛伦兹力的作用d运动电荷在只有洛伦兹力的作用下沿磁感线运动2、如图所示，左侧有一个竖直放置的超导体圆环，o点为圆环的圆心，右侧有一条形磁铁。一开始圆环中没有电流，条形磁铁由静止沿轴线向左加速运动，当n极到达圆心o所在位置时，突然静止不动。下列说法正确的是（）a条形磁铁运动的过程中，线圈中有逆时针电流（从左向右看）b条形磁铁n极运动到o点静止瞬间，线圈中的电流消失c条形磁铁运动的过程中，线圈对条形磁铁有向右的作用力d条形磁铁运动的过程中，条形磁铁对线圈始终没有作用力3、如图所示的电路中,l为自感线圈,其直流电阻与电阻r相等,c为电容器,电源内阻不可忽略.当开关s由闭合变为断开瞬间,下列说法中正确的是()a通过灯a的电流由c到dba灯突然闪亮一下再熄灭cb灯无电流通过,不可能变亮d电容器立即放电4、如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一u形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆pq置于导轨上并与导轨形成闭合回路pqrs，一圆环形金属线框t位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆pq突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是apqrs中沿顺时针方向，t中沿逆时针方向bpqrs中沿顺时针方向，t中沿顺时针方向cpqrs中沿逆时针方向，t中沿逆时针方向dpqrs中沿逆时针方向，t中沿顺时针方向5、如图所示，先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域，v1=2v2。在先后两种情况下：a线圈中的感应电流之比为i1i2=12b线圈中的感应电流之比为i1i2=21c通过线圈某截面的电荷量之比q1q2=12d通过线圈某截面的电荷量之比q1q2=216、小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示此线圈与一个r10 的电阻构成闭合电路，电路中的其他电阻不计下列说法正确的是（）a交变电流的周期为0.125 sb交变电流的频率为8 hzc交变电流的有效值为ad交变电流的最大值为4 a7、两只阻值相同的电阻分别通以正弦式交变电流和方形交变电流，如图所示，若它们的电流最大值相等，则两只电阻产生的热功率之比为（）a14b12c11d218、在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈，绕垂直磁场的轴匀速转动，产生如图甲所示的正弦交流电，把该交流电接在图乙中理想变压器的a、b两端，电压表和电流表均为理想电表，rt为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），r为定值电阻。下列说法正确的是a. 在t0.01s时，穿过该矩形线圈的磁通量的变化率为零b. 变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为u36sin50t（v）c. rt处温度升高时，由于变压器线圈匝数比不变，所以电压表v1、v2的比值不变d. rt处温度升高时，电流表的示数变小，变压器输入功率变大9、如图所示，有一台交流发电机e.通过理想升压变压器t1和理想降压变压器t2向远处用户供电，输电线的总电阻为r.t1的输入电压和输入功率分别为u1和p1，它的输出电压和输出功率分别为u2和p2；t2的输入电压和输入功率分别为u3和p3，它的输出电压和输出功率分别为u4和p4，设t1的输入电压u1一定，当用户消耗的电功率变大时，有()ap2变大，p3变大bp1变小，p2变小cu2变小，u3变小du2变小，u4变大二、多项选择题（本题共3小题，每小题4分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）10、如图所示，铁心上分别绕有线圈l1和l2，l1与置于匀强磁场中的平行金属导轨相连，l2与电流表相连，为了使电流表中的电流方向由d到c，滑动的金属杆ab应当a向左加速运动b向左减速运动c向右加速运动d向右减速运动11、如图所示，一根通电的直导线放在倾斜的粗糙导轨上，置于图示方向的匀强磁场中，处于静止状态现增大电流，导体棒仍静止，则在增大电流过程中，导体棒受到的摩擦力的大小变化情况可能是()a一直增大b先减小后增大c先增大后减小d始终为零12、如图甲所示，一个圆形线圈的匝数一个圆形线圈的匝数，线圈面积s=200cm2，线圈的电阻，线圈外接一个阻值的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。下列说法中正确的是()a线圈中的感应电流方向为顺时针方向b电阻r两端的电压随时间均匀增大c线圈电阻消耗的功率为w d前4s内通过r的电荷量为0.08c三、填空题(每空3分，共18分）13、通过某电流表的电流按如图所示的规律变化，则该电流的有效值为_.14、如图为理想变压器,它的原线圈接在交流电源上,副线圈接在一个标有“12 v100 w”的灯泡上.已知变压器原、副线圈匝数之比为181,那么灯泡正常工作时,图中的电压表读数为_ _ v,电流表读数为_ _ a. 15、如图为穿过某线圈的磁通量随时间变化的t图象，已知线圈匝数为10匝，则02 s线圈中产生的感应电动势大小为_ v,26 s线圈中产生的感应电动势大小为_v,68 s线圈中产生的感应电动势大小为_ _ v. 四、计算题（共36分）16、(本题10分)交流发电机的原理如左下图所示，闭合的矩形线圈放在匀强磁场中，绕oo轴匀速转动，转轴与磁场垂直在线圈中产生的交变电流随时间变化的图象如图所示，已知线圈的电阻为r20求：（1）矩形线圈转动的周期是多少？（2）保持线圈匀速转动，1分钟内外界对线圈做的功是多少？17、(本题12分)如图所示，面积为02m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律为b=（2+02t）t，定值电阻r1=6，线圈电阻r2=4，求：（1）回路中的感应电动势大小；（2）回路中电流的大小和方向；（3）a、b两点间的电势差18、(本题14分)如图所示，两根足够长的光滑平行直导轨ab、cd与水平面成角放置，两导轨间距为l，a、c两点间接有阻值为r的定值电阻。一根质量为m、长也为l的均匀直金属杆ef放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为b的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，金属杆ef的电阻为r，其余部分电阻不计。现让ef杆由静止开始沿导轨下滑。（1）求ef杆下滑的最大速度vm。（2）已知ef杆由静止释放至达到最大速度的过程中，ef杆沿导轨下滑的距离为x，求此过程中定值电阻r产生的焦耳热q和在该过程中通过定值电阻r的电荷量q。参考答案1、a2、c3、b4、d5、b6、c7、b8、a9、a10、ad11、ab12、cd13、14、2160.4615、1002016、（1）40102s （2）240j17、（1）4v（2）（3）24v18、（1）（2）【解析】1、电场线越密的地方电场越强；同样，磁感线越密的地方磁场越强，a正确；电场、磁场是客观存在的，但电场线、磁场线是人们为了形象的描述电场磁场引入的，是不存在的，b错误；电场对电荷总有电场力的作用，磁场对电荷不一定有洛伦兹力的作用，c错误；运动电荷在只有洛伦兹力的作用下垂直于磁感线运动，d错误，故选a.2、条形磁铁由静止沿轴线向左加速运动，磁铁沿轴线靠近环时，线圈中会产生感应电流，根据楞次定律可得，环中产生顺时针（从左向右看）方向的感应电流，故a错误；当条形磁铁n极运动到o点静止瞬间，因为是超导线圈，则线圈中的电流不会消失，选项b错误；根据楞次定律的“来拒去留”可知，圆环对条形磁铁有向右的作用力，故c正确，d错误故选c点睛：根据楞次定律判断感应电流的方向的一般步骤是：确定原磁场的方向原磁场的变化引起感应电流的磁场的变化楞次定律感应电流的方向判断线圈与磁铁之间的相互作用可用“来拒去留”.3、当开关s由闭合变为断开时，线圈中产生自感电动势，与灯泡a和电阻r构成闭合回路放电，由于断开开关前流过线圈的电流大于流过灯泡a的电流，故a灯突然闪亮一下再熄灭，电流从d到c流动灯泡a，故d点电势比c点高，故a错误，b正确；当开关s由闭合变为断开时，外电路的总电流减小，故内电压减小，根据闭合电路欧姆定律，电源的输出电压增加，故电容器充电，有充电电流，故b灯有电流通过，电流方向由a到b，故cd错误；故选b点睛：本题综合考查了电阻、电容器和电感线圈对电流的影响，关键是明确各个元件的在直流电流电路中的作用，结合楞次定律判断4、pq向右运动，导体切割磁感线，根据右手定则，可知电流由q流向p，即逆时针方向，根据楞次定律可知，通过t的磁场减弱，则t的感应电流产生的磁场应指向纸面里面，则感应电流方向为顺时针故选d点睛：本题考查了感应电流的方向判断，两种方法：一种是右手定则，另一种是楞次定律使用楞次定律判断比较难，但是掌握它的核心也不会很难5、由感应电动势e=blv可知电动势之比为2:1，电流之比为2:1，b对；电荷量，电荷量之比为1:1，cd错；6、试题分析：从图象中可以求出该交流电的最大电压以及周期等物理量，然后根据最大值与有效值以及周期与频率关系求解解：a、由图可知，交流电周期t=0.250s，故a错误；b、交流电周期t=0.250s，交变电流的频率为f=4hz，故b错误；c、由图可知，交流电的最大电压um=20v，所以交变电流的最大值为im=2a，所以交变电流的有效值为i=a，故c正确，d错误；故选：c【点评】本题考查了交流电最大值、有效值、周期、频率等问题，要学会正确分析图象，从图象获取有用信息求解7、正弦交流电的热功率：，方形交流电热功率：，可得：p：p=1：2；故b正确,故选b【点睛】考查了交流电的有效值、热效应，不同形状的交流电的有效值得求法8、当t=0.01s时，u=0，此时穿过该线圈的磁通量最大，穿过线圈的磁通量的变化率为零，故a正确；原线圈接的图甲所示的正弦交流电，由图知最大电压36v，周期0.02s，故角速度是=100，u=36sin100t（v），选项b错误；rt处温度升高时，原副线圈电压比不变，但是v2不是测量副线圈电压，rt温度升高时，阻值减小，电流增大，则r电压增大，所以v2示数减小，则电压表v1、v2示数的比值增大，故c错误；rt温度升高时，阻值减小，电流增大，即电流表的示数变大，而输出电压不变，所以变压器输出功率增大，而输入功率等于输出功率，所以输入功率增大，故d错误；故选a.点睛：根据图象准确找出已知量，是对学生认图的基本要求，准确掌握理想变压器的特点及电压、电流比与匝数比的关系，是解决本题的关键9、因为p1p2pp3，且p3p4，由于p4增大，则t2次级电流变大，则初级电流也变大，可知p、 p3及p1、p2均变大，选项a正确，选项b错误；u2u1，u1一定，所以u2不变，选项cd错误故选a.点睛：明确远距离输电和理想变压器基本原理，知道理想变压器的输入功率与输出功率相等输电线上的损失功率与其电流的平方成正比；搞清楚各个环节的能量关系10、试题分析：解答这类问题的思路是：根据ab棒切割磁感线产生感应电流，在右边线圈中产生变化磁场，产生的变化的磁场在左边线圈中产生感应电流，根据楞次定律判断感应电流方向和磁场变化之间的关系导体棒ab向左匀加速移动时，根据右手定则，感应电流逐渐增大，感应电流的方向由a到b，根据安培定则，知在右边线圈中产生从上到下的磁场，则在左侧线框中产生从下到上的磁场且不断增强，根据楞次定律，通过电流计的电流方向由d到c，a正确；与上相反，可知导体棒ab向左匀减速移动时，根据右手定则，感应电流逐渐减小，感应电流的方向由a到b，根据右手螺旋定则，在右边线圈中产生从下到上的磁场，则在左侧线框中产生从上到下的磁场且不断减弱，根据楞次定律，通过电流计的电流方向由c到d，b错误；根据等效原理可知：向右加速运动时，通过电流计的电流方向由c到d；向右减速移动时，通过电流计的电流方向由d到c，c错误d正确11、a、由左手定则可得安培力方向沿斜面向上，若安培力较大，使得导体棒受到的摩擦力方向沿斜面向下，则当增大电流过程中，安培力也随之增大，从而导致摩擦力也增大，所以a正确；b、由左手定则可得安培力方向沿斜面向上，若安培力较小，使得导体棒受到的摩擦力方向沿斜面向上，则当增大电流过程中，安培力也随之增大，从而导致摩擦力先变小，当安培力的大小等于重力沿斜面向下的分力时，此时导体棒不受到摩擦力作用，当继续增大电流时，出现摩擦力方向向下，从而随着电流增大，导致摩擦力大小增大，所以b正确，cd错误。点睛：考查左手定则及学会对物体进行受力分析，并根据受力情况来确定静摩擦力值得注意的是此处的静摩擦力方向是具有确定性，从而导致答案的不唯一性。12、试题分析：线圈平面垂直处于匀强磁场中，当磁感应强度随着时间均匀变化时，线圈中的磁通量发生变化，从而导致出现感应电动势，产生感应电流由楞次定律可确定感应电流方向，由法拉第电磁感应定律可求出感应电动势大小，运用功率与电量的表达式，从而即可求解由图可知，穿过线圈的磁通量变大，由楞次定律可得：线圈产生的感应电流逆时针，故a错误；根据法拉第电磁感应定律，可知，磁通量的变化率恒定，所以电动势恒定，则电阻两端的电压恒定，b错误；由法拉第电磁感应定律，由闭合电路欧姆定律，可知电路中的电流为，所以线圈电阻r消耗的功率，c正确；前4s内通过r的电荷量，d正确13、将交流与直流通过阻值都为r的电阻，设直流电流为i，则根据有效值的定义有：42r1+22r1=i2r2；解得：i=a.14、灯泡正常发光说明副线圈输出电压、功率：u2=12v，p2=100w在理想变压器中：所以原线圈输入电压即电压表读数：由变压器功率关系可知，变压器输入功率：p1=p2=100w所以电流表读数：点睛：本题考查的是学生读图的能力，根据图象读出交流电的最大值和周期，根据电压和匝数之间的关系即可求得15、02 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