- 1.23 MB
- 2021-06-02 发布
- 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
- 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
- 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
- 网站客服QQ:403074932
宁波诺丁汉大学附属中学
2018-2019学年度第一学期期中考试
高二年级 物理试题卷
一、单项选择题(每题只有一个正确答案,10小题,每题3分,共30分)
1.下列各种情况中的导体切割磁感线产生的感应电动势最大的是( )
2.如图所示为一种变压器的实物图,根据其铭牌上所提供的信息,以下判断正确的是 ( )
A .这是一个升压变压器
B .原线圈的匝数比副线圈的匝数多
C .当原线圈输入交流电压 220 V 时,副线圈输出直流电压 12 V
D .当原线圈输入交流电压 220 V 、副线圈接负载时,副线圈中电流比原线圈中电流小
3.在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如图甲所示,产生的交变电动势的图象如图乙所示,则 ( )
A.t =0.005s时线框平面与磁场方向平行
B.t =0.01s时线框的磁通量变化率最大
C.线框产生的交变电动势有效值为311V
D.线框产生的交变电动势的频率为100Hz
~
A
L
B
C
D
R
4.如图所示,当交流电源电压为220V,频率为50Hz时,三只灯泡A、B、D的亮度相同。若将交流电的频率改为100Hz,但交流电源电压仍为220V,则( )
A.A灯最亮
B.B灯最亮
C.D灯最亮
D.三只灯泡的亮度依然相同
5.电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路,条形磁
铁静止于线圈的正上方,N极朝下,如图所示.现使磁
铁开始自由下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过
R的电流方向和电容器极板的带电情况是( )
A.从a到b,上极板带正电
B.从a到b,下极板带正电
C.从b到a,上极板带正电
D.从b到a,下极板带正电
6.在变电所,经常要用交流电表去检测电网上的强电流,使用的仪器是电流互感器,下列
图中能正确反映其工作原理的是 ( )
7.某同学为了验证断电自感现象,自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E,用导线将它们连接成如图所示的电路.检查电路后,闭合开关S,小泡发光;再断开开关S,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象.虽经多次重复,仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象,他冥思苦想找不出原因.你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是 ( )
A.电源的内阻较大 B.小灯泡电阻偏大
C.线圈电阻偏大 D.线圈的自感系数较大
8. 一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3:1,在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上,如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为,原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k,则( )
A. B.
C. D.
9.某水电站,用总电阻为2.5Ω的输电线输电给500km外的用户,其输出电功率是3×106kW.现用500kV电压输电,则下列说法正确的是( )
A.输电线上输送的电流大小为2.0×105A
B.输电线上由电阻造成的损失电压为15kV
C.若改用5kV电压输电,则输电线上损失的功率为9×108kW
D.输电线上损失的功率为△P=U2/r,U为输电电压,r为输电线的电阻
10.矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感应强度B随时间t变化的规律如图9所示。若规定顺时针方向为感应电流i的正方向,图10 i-t图像中正确的是( )
图10
图9
二、不定项选择题(每题至少有一个正确答案,错选不得分,选不全得2分,全对得4分,6小题,共24分)
11.关于下列器材的原理和用途,叙述正确的是( )
A.变压器可以改变交流电压与稳恒直流电压
B.扼流圈对变化的电流有阻碍作用
C.真空冶炼炉的工作原理是通过线圈发热使炉内金属熔化
D.磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用
12.如图所示,在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯,现接通交流电源,过了几分钟,杯内的水沸腾起来.若要缩短上述加热时间,下列措施可行的有( )
A.增加线圈的匝数
B.提高交流电源的频率
C.将金属杯换为瓷杯
D.取走线圈中的铁芯
13.有两个完全相同的电阻,一个通以10A的直流电流,热功率为P,另一个通以正弦式交变电流,热功率为2P,那么 ( )
A.交流电的有效值为10A B.交流电的最大值为10A
C.交流电的有效值为10A D.交流电的最大值为20A
14.图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,A为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动,从图甲所示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示。以下判断正确的是( )
A.电流表的示数为10 A
B.线圈转动的角速度为50π rad/s
C.t=0.01 s时,线圈平面与磁场方向平行
D.t=0.02 s时,电阻R中电流的方向自右向左
15.如图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2=5∶1,电阻R=20 Ω,L1、L2为规格相同的两只小灯泡,S1为单刀双掷开关.原线圈接正弦交变电源,输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示.现将S1接1、S2闭合,此时L2正常发光.下列说法正确的是( )
A.输入电压u的表达式u=20sin (100πt) V
B.只断开S2后,L1、L2均正常发光
C.只断开S2后,原线圈的输入功率增大
D.若S1换接到2后,R消耗的电功率为0.8 W
16. 现代科学研究中常用到高速电子,电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备.电子感应加速器主要有上、下电磁铁磁极和环形真空室组成.当电磁铁绕组通以变化的电流时,产生变化的磁场,穿过真空盒所包围的区域内的磁通量也随时间变化,这时真空盒空间内就产生感应涡旋电场,电子将在涡旋电场作用下得到加速.如图所示(上图为侧视图、下图为真空室的俯视图),若电子被“约束”在半径为R的圆周上运动,当电磁铁绕组通有图中所示的电流时( )
A. 电子在轨道上逆时针运动
B. 保持电流的方向不变,当电流增大时,电子将加速
C. 保持电流的方向不变,当电流减小时,电子将加速
D. 被加速时电子做圆周运动的周期不变
三、实验填空题(每题4分,共8分)
17.如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。
(1)将图中所缺导线补接完整。
(2)如果在闭合电键时发现灵敏电
流计的指针向左偏了一下,那么合
上电键后,将原线圈迅速插入副线
圈时,电流计指针_______;原线圈
插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅
速向右移动时,电流计指针______。(填向左偏,向右偏,不偏)
18. (1)做探究变压器两个线圈的电压与匝数的关系实验时,原线圈接在学生电源上,用多用电表测量副线圈两端的电压,下列操作正确的是 ( )
A.原线圈接直流电压,电表用直流电压挡
B.原线圈接直流电压,电表用交流电压挡
C.原线圈接交流电压,电表用直流电压挡
D.原线圈接交流电压,电表用交流电压挡
(2)该学生继续做实验,先保持原线圈的匝数不变,增加副线圈的匝数,观察到副线圈两端的电压 (选填“增大”“减小”或“不变”);然后再保持副线圈的匝数不变,增加原线圈的匝数,观察到副线圈两端的电压 (选填“增大”“减小”或“不变”)。上述探究副线圈两端的电压与匝数的关系中采用的实验方法是 。
四、计算题(4个题目,19题8分,21,21,22题各10分,共38分;解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题目,答案中必须明确写出数值和单位。)
19. 如图所示,长L1宽L2的矩形线圈电阻为R,处于磁感应强度为B的匀强磁场边缘,线圈与磁感线垂直。将线圈以向右的速度v匀速拉出磁场的过程中,求:
F
L1
L2
B
v
⑴拉力F大小;
⑵拉力的功率P;
⑶拉力做的功W;
⑷通过线圈某一截面的电荷量q;
20.如图所示,一个电阻值为R,匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路。线圈的半径为r1.在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0,导线的电阻不计。求0到t1时间内,
(1)通过电阻R1上的电流大小和方向;
(2)通过电阻R1上的电荷量q及电阻R1上产生的热量。
21.(10分)如图(甲)所示,一固定的矩形导体线圈水平放置,线圈的两端接一只小灯泡,在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场.已知线圈的匝数n=100
匝,电阻r=1.0Ω,所围成矩形的面积S=0.040m2,小灯泡的电阻R=9.0Ω,磁场的磁感应强度随按如图(乙)所示的规律变化,线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为,其中Bm为磁感应强度的最大值,T为磁场变化的周期.不计灯丝电阻随温度的变化,求:
(1)线圈中产生感应电动势的最大值.
(2)小灯泡消耗的电功率.
(3)在磁感强度变化的0~的时间内,通过小灯泡的电荷量.
22.如图(甲)所示,M1M4、N1N4为平行放置的水平金属轨道,M4P、N4Q为相同半径,平行放置的竖直四分之一圆形金属轨道,M4、N4为切点,P、Q为四分之一圆轨道的最高点(与圆心等高),轨道间距L=1.0m,圆轨道半径r=0.5m,整个装置左端接有阻值R=0.5Ω的定值电阻.M1M2N2N1、M3M4N4N3为等大的长方形区域Ⅰ、Ⅱ,两区域宽度d=0.5m,两区域之间的距离s=1.0m;区域Ⅰ内分布着均匀的变化的磁场B1,B1变化规律如图(乙)所示,规定竖直向上为B1的正方向;区域Ⅱ内分布着匀强磁场B2=0.05T,方向竖直向上.两磁场间的轨道与导体棒CD间的动摩擦因数为μ=0.2,M3N3右侧的直轨道及半圆形轨道均光滑.质量m=0.1kg,电阻R0=0.5Ω的导体棒CD在垂直于棒的水平恒力F=1.0N拉动下,从M2N2处由静止开始运动,到达M3N3处撤去恒力F,CD棒穿过匀强磁场区后,恰好通过圆形轨道到达PQ处.若轨道电阻、空气阻力不计,运动过程导棒与轨道接触良好且始终与轨道垂直,g取10m/s2 求:
(1)CD棒从M2N2处运动到M3N3处所需要的时间;
(2)CD棒刚进入B2磁场时的加速度大小;
(3)CD棒在直轨道上向右运动过程中电阻R上产生的热量Q.
教学资源网
www.jb1000.com
2018-2019学年度第一学期期中考试
高二物理参考答案
一、单项选择题(每题只有一个正确答案。10小题,每题3分,共30分)
题目
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
A
B
D
C
C
A
B
D
二、不定项选择题(每题至少有一个正确答案,错选不得分,选不全得2分,全对得4分,6小题,共24分)
题目
11
12
13
14
15
16
答案
BD
AB
CD
ACD
AD
AB
三、填空实验题(共2小题,共8分)
17.向左偏,向左偏
18.答案 (1)D (2)增大 减小 控制变量法
四、计算题(共4小题,共38分,写出必要的文字说明和主要方程,只写答案不给分)
19.
⑴拉力F=B2L22V/R;
⑵拉力的功率P= B2L22V2/R;
⑶拉力做的功W= B2L22VL1/R;
⑷通过线圈某一截面的电荷量q=BL1L2/R;
20.解:(1)根据法拉第电磁感应定律,电路中产生的感应电动势:
通过电阻R1上的电流:
根据楞次定律,可判定流经电阻R1的电流方向从下往上,即图中从b到a
(2)在0至t1时间内通过电阻R1的电量
电阻R1上产生的热量。
21.解析:(1)因为线圈中产生的感应电流变化的周期与磁场变化的周期相同,所以由图象可知,线圈中产生交变电流的周期为T=3.14×10-2s. (1分)
所以 线圈中感应电动势的最大值为(2分)
(2)根据欧姆定律,电路中电流的最大值为(1分)
通过小灯泡电流的有效值为, (1分)
小灯泡消耗的电功率为P=I2R=2.88W(1分)
(3)在磁感应强度变化的1~1/4周期内,线圈中感应电动势的平均值(1分)
通过灯泡的平均电流(1分)
通过灯泡的电荷量(2分)
22.解答 解:(1)选取向右为正方向,由牛顿第二定律可得:
a1=(F−μmg)/m=(1.0−0.2×0.1×10)/0.1=8m/s2
由公式:s=1/2a1t2
得:
t=√2sa1=√2×18=0.5s
(2)CD棒刚进入B2磁场时的速度为:
v=a1t=8×0.5=4m/s
在CD上产生的电动势为:
E1=B2Lv=0.05×1.0×4=0.2V
电路中的感应电流:I=E/(R+R0)= =0.2A
根据左手定则可知,CD受到的安培力的方向向左,对CD棒,由牛顿第二定律可得:
B2IL=ma2
代入数据得:a2=0.1m/s2 方向向左
(3)当CD在M2N2到M3N3之间运动时,B1在变化,产生的电动势为E1=0.2V,I1=0.2A此过程中R上产生的热量为:
Q1=I12Rt=0.01J
当CD在M3N3右侧运动的过程中,CD的动能转化为重力势能和焦耳热,即为:
1/2mv2=mgr+Q
代入数据得:Q2= Q /2=0.15J
所以CD棒在直轨道上向右运动过程中电阻R上产生的热量为:
Q=Q1+Q2==0.16J
答:(1)CD棒从M2N2处运动到M3N3处所需要的时间是0.5s;
(2)CD棒刚进入B2磁场时的加速度大小是0.1m/s2;
(3)CD棒在直轨道上向右运动过程中电阻R上产生的热量是0.16J.