福建省泉州市惠安县荷山中学高二物理下学期期中试题.doc

2016年春季惠安荷山中学高二年物理学科期中考试（选修3-2）（满分100分，考试时间90分钟） 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第18题只有一项符合题目要求，第912题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）1. 如图所示，矩形线框在匀强磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是()2. 如图所示的电路中， a、b为两个完全相同的灯泡，l是自感系数很大的线圈，其电阻与r相等，下列说法正确的是（ ）a在断开s2的情况下，若突然闭合s1时，a、b灯均逐渐亮起来b在闭合s2的情况下，若突然闭合s1时，a灯立即发光，b灯逐渐亮起来c闭合s1、s2待电路稳定后，若突然断开s1，则a、b灯均不会立即熄灭d闭合s1、s2待电路稳定后，若突然断开s1，则a灯不会立即熄灭，而b灯立即熄灭3. 传感器广泛应用在我们的生产生活中，常用的计算机键盘就是一种传感器。如图所示，键盘上每一个键的下面都连一小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一小的固定金属片，这两金属片组成一个小电容器。当键被按下时，此小电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能够检测出哪个键被按下，从而给出相应的信号。这种计算机键盘使用的是（ ）a温度传感器 b压力传感器 c磁传感器 d光传感器4. 远距离输电的原理图如图所示， 升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。电压分别为u1、u2，电流分别为 i1、i2，输电线上的电阻为r。变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是()abi2albcdrci1u1ir di1u1i2u25如图所示，当交流电源电压恒为220v，频率为50hz时，三只灯泡a、b、d的亮度相同，若只将交流电的频率改为100hz，则（ ）aa灯最亮 bb灯最亮cd灯最亮 d三只灯泡的亮度依然相同6. 水平面上存在竖直方向的匀强磁场，磁场的边界是mn，在mn左侧无磁场，如图甲所示现有一个闭合的金属线框以恒定速度从mn左侧水平进入匀强磁场区域线框中的电流随时间变化的it图象如图乙所示，则线框的形状可能是图中的() 7. 磁卡的词条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈，当以速度v0刷卡时，在线圈中产生感应电动势。其e-t关系如右图所示。如果只将刷卡速度改为v0/2，线圈中的e-t关系可能是（ ）8. 矩形线圈abcd放置在垂直纸面向里的有界匀强磁场中线圈cd边沿与磁场的右边界oo重合线圈以恒定角速度绕cd边沿图所示方向（ab边向里）转动，规定线圈中电流沿abcda方向为正方向，则线圈从图示位置开始旋转一周线圈中的电流i随时间t变化关系图象为()9. 如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈输入两端如图乙所示的交变电压，氖泡在两端电压达到100v时开始发光，开关闭合后，下列说法中正确的有（ ）a当t0.005s时，电压表的示数为100vb若电灯电阻为100，其通过的电流为1ac通过电灯的电流方向每秒钟改变50次d氖泡的发光频率为100hz 甲 乙10. 法拉第发明了世界上第一台发电机法拉第圆盘发电机铜质圆盘放置在匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各有一个铜电刷与其紧贴，用导线a、b将电刷与电灯连接起来形成回路如图所示从上往下看逆时针匀速转动铜盘，若图中铜盘半径为l，匀强磁场的磁感应强度为b，回路总电阻为r，转动的角速度为则下列说法正确的是（）a回路中的电动势等于bl2b回路中的电流等于c回路中电流方向从b导线流进灯泡，a导线流进铜盘d回路中产生的是大小和方向周期性变化的电流11.置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈a相连。套在铁芯下部的线圈b引出两根导线接在两根水平导轨上，如图所示。导轨上有一根金属棒ab处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法正确的是()a圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向左运动b圆盘顺时针匀速转动时，ab棒将保持不动c圆盘顺时针减速转动时，ab棒将向左运动d圆盘逆时针加速转动时，ab棒将向左运动12. 如图所示，水平传送带带动两金属杆a、b匀速向右运动，传送带右侧与两光滑平行金属导轨平滑连接，导轨与水平面间夹角为30，两虚线ef、gh之间有垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度为b，磁场宽度为l，两金属杆的长度和两导轨的间距均为d，两金属杆质量均为m，两杆与导轨接触良好当金属杆a进入磁场后恰好做匀速直线运动，当金属杆a离开磁场时，金属杆b恰好进入磁场，则()a金属杆b进入磁场后做匀速运动b金属杆b进入磁场后做加速运动c两杆在穿过磁场的过程中，回路中产生的总热量为mgld两杆在穿过磁场的过程中，回路中产生的总热量为二、填空、实验题（每空3分，本题共15分）g+ab13如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。（1）将图中所缺的导线补接完整。（2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后，以下操作中可能出现的情况是：a将a线圈迅速插入b线圈时，灵敏电流计指针将向_（填“左”或“右”）偏一下；ba线圈插入b线圈后，将滑动变阻器触头迅速向右拉时，灵敏电流计指针将向_（填“左”或“右”）偏一下。14 有一个可拆变压器，铁芯右边绕有一个线圈，线圈两端 与滑动变阻器、电池组连成回路铁芯的横截面积为0.01 m2，且假设磁场全部集中在铁芯中在左边的铁芯上套有一个环面积为0.02 m2的金属环，金属环与铁芯截面垂直调节滑动变阻器的滑动头向上滑动，使铁芯中的磁感应强度每秒均匀增加0.2 t，则：（1）从上向下看金属环中感应电流方向是_（填“顺时针”或“逆时针”）；（2）左边金属环的电阻为0.01，金属环内的电流大小为_a三、计算题（本题共3小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）lvacrmnpq15.（10分）如图所示，水平放置的平行金属导轨mn和pq，相距l =0.50 m，导轨左端接一电阻 r = 0.20，磁感应强度b = 0.40t的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒ac垂直导轨放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。当ac棒以v = 4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：（1）ac棒中感应电动势的大小；（2）回路中感应电流的大小和方向；（3）维持ac棒做匀速运动的水平外力f的大小和方向。 16.（13分）一个小型应急交流发电机，内部为n50匝边长l20cm的正方形线圈，总电阻为r1.0。线圈在磁感应强度为b0.1的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴匀速转动。发电机对一电阻为r9.0的电灯供电，线路中其它电阻不计，若发电机的转动角速度为100 rad/s时，电灯正常发光。求：（1）交流发电机发出的电动势的最大值；（2）电灯正常发光的功率；（3）从图示位置开始，线圈转过30的过程中，通过电灯的电量。（4）线圈每转动一分钟，外力所需做的功。17.（14分）如图所示，两平行导轨间距l0.1 m，足够长光滑的倾斜部分和粗糙的水平部分圆滑连接，倾斜部分与水平面的夹角30，垂直斜面方向向上的磁场的磁感应强度b0.5 t，水平部分没有磁场金属棒ab质量m0.005 kg、电阻r0.02 ，运动中与导轨有良好接触，并且垂直于导轨，电阻r0.08 ，其余电阻不计，当金属棒从斜面上离地高h1.0 m以上任何地方由静止释放后，在水平面上滑行的最大距离x都是1.25 m(取g10 m/s2)求：(1)棒在斜面上的最大速度。(2)水平面的动摩擦因数。(3)从高度h1.0 m处滑下后电阻r上产生的热量。2016年春季惠安荷山中学高二年物理学科期中考试（选修3-2）参考答案一、选择题（每小题4分，共48分）题号123456789101112答案ddbdbbdbbdbcabac二、填空、实验题（每空3分，本题共15分）g+ab13（1）如图所示 （2） 右 ； 右 。14（1）逆时针方向 （2） 0.2三、计算题（本题共3小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15.（10分）【解析】（1）根据法拉第电磁感应定律，ac棒中的感应电动势为 e = bl = 0.40 0.50 4.0 v = 0.80v （4分）（2）根据闭合电路欧姆定律，感应电流大小为 i = = a = 4.0a （2分）由右手定则可知，回路中感应电流的方向为amrpca（或逆时针方向） （1分）（3）当ac棒向右匀速运动时，ac棒中有由c向a的电流，根据左手定则可知ac棒所受的磁场力f安水平向左。为维持ac棒做匀速运动，应施加一个与f安等值反向的水平外力f。即f =f安 = bil = 0.40 4.0 0.50n = 0.80n （2分）方向水平向右 （1分）16（13分）【解析】(1) 电动势的最大值为emnbsnbl220 v （3分）(2) 电动势的有效值为eem/10 v （1分）流过电灯的电流为ie/(r+r)a （1分）电灯正常发光的功率pi2r18w （2分） (3) （3分）（4）整个回路上产生的热量为 q=i2(r+r)t=1200 j （2分）w外= q= 1200 j （1分）17（14分）【解析】(1)金属棒从离地高h1.0 m以上任何地方由静止释放后，在到达水平面之前已经开始匀速运动 设最大速度为v，则感应电动势eblv （1分）感应电流i （1分）安培力fbil （