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1、吉林省公主岭市范家屯镇第一中学2018-2019学年高二物理下学期期中试题 一、选择题(1-10为单选题,11-15为多选题,每题4分,共60分)1.如图所示,一个有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由位置甲(左)匀速运动到位置乙(右),则( )A.导线框进入磁场时,感应电流方向为abcdaB.导线框离开磁场时,感应电流方向为adcbaC.导线框离开磁场时,受到的安培力方向水平向右D.导线框进人磁场时,受到的安培力方向水平向左2.如图所示的电路中,a、b、c为三个完全相同的灯泡,L是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈,E为电源,S为开关。关于三个灯泡,
2、下列说法正确的是( )A.合上开关,c、b先亮,a后亮B.合上开关一段时间后,a、b、c一样亮C.断开开关,b、c同时熄灭,a缓慢熄灭D.断开开关,c马上熄灭,b闪一下后和a一起缓慢熄灭3.如图所示,匝数n=100,边长l=0.1m的正方形线框置于匀强磁场中,现让线框垂直磁场方向的轴匀速转动,如图为计时开始后,通过线框的磁通量随时间变化的图像,则( )A.线框中感应电动势有效值为B.线框两端电压瞬时值为C.匀强磁场的磁感应强度为410-3TD.t=0时刻线框恰好位于中性面处4.如图所示,与理想变压器相连的四只灯泡相同,变压器原、副线圈的匝数比为3:1,接在副线圈上的三只灯泡均正常发光,则串联在
3、原线圈上的灯泡L( )A.比正常发光时的亮度大B.也能正常发光C.比正常发光时的亮度小D.无法判断其亮度变化情况5.如图所示,某发电机输出功率是100kW,输出电压是250V,从发电机到用户间的输电线总电阻为8,要使输电线上的功率损失为发电机输出功率的5%,而用户得到的电压正好为220V,则升压变压器和降压变压器原、副线圈匝数比分别是( )A.16:1 190:11B.1:16 11:190C.1:16 190:11D.16:1 11:1906.如图所示,边长为2L的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个直角边长为L的等腰直角三角形导线框所在平面与磁场方向垂直,导线框斜边的中线和虚线框
4、的一条对角线恰好共线.从开始,使导线框从图示位置开始以恒定速度v沿对角线方向进入磁场,直到整个导线框离开磁场区域.用表示导线框中的感应电流(逆时针方向为正),则下列表示关系的图象中,正确的是( )A. B. C. D. 7.如图所示,两个相同的轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上,当一条形磁铁向左运动靠近两铝环时,两铝环的运动情况是( )A.同时向左运动,间距增大 B.同时向左运动,间距减小C.同时向右运动,间距减小 D.同时向右运动,间距增大8.如图所示,将长为2m的导线从正中间折成120的角,使其所在的平面垂直于磁感应强度为2T的匀强磁场。为使导线中产生20V的感应电动势,则导线切割磁感线的最
5、小速度为( )A.B. C.D. 9.两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成,它们的半径之比,在两导线环包围的空间内存在一正方形边界的匀强磁场区域,磁场方向垂直于两导线环所在的平面,如图所示.在磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中,下列说法正确的是( )A.两导线环内所产生的感应电动势相等B.A环内所产生的感应电动势大于B环内所产生的感应电动势C.流过两导线环的感应电流的大小之比为1:4D.流过两导线环的感应电流的大小之比为1:110.如图所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有半径为r的光滑半圆形导体框架,为一能绕O在框架上滑动的导体棒,之间连一个电阻R,导体框架与导体棒的电阻均不计,若要使能
6、以角速度匀速转动,则外力做功的功率是( )A.B.C.D.11.如图所示,水平放置的平行光滑轨道上有可自由移动的金属棒、,当在外力作用下运动时, 在磁场力作用下向左运动,则所做的运动可能是( )A.向右加速运动B.向左加速运动C.向右减速运动D.向左减速运动12.如图所示,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的白炽灯泡a和b、c,灯泡b、c规格相同。当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时,三只灯泡均能正常发光,下列说法正确的是( )A.原、副线圈匝数比为10:1B.此时a灯和b灯的电流比为1:9C.此时a灯和b灯的电功率之比为2:9D.此时a灯和b灯的电阻比为9:213.如图所示,一磁感应强
7、度为B的匀强磁场垂直于水平导轨所在平面,导轨间接一电阻R,间距为L的导轨上放置一金属棒,金属棒与导轨的电阻不计,沿导轨平面施加一水平恒力F,F垂直于金属棒,使金属棒从静止开始向右运动,在以后的运动中金属棒的速度为v,加速度为a,力F的冲量为,回路产生的焦耳热为Q,下列所示的四个物理量大小随时间t变化的关系图线正确的是( )A.B.C.D.14.如图甲所示,为导体框架,其平面与水平面成角,导体棒与始终垂直且接触良好,整个装置放在垂直于框架平面的磁场中,磁场的磁感应强度B随时间t的变化情况如图乙所示(设图甲中B的方向为正方向),在时间内导体棒始终静止,下列判断正确的是( )A.在时间内导体棒所受摩
8、擦力可能一直增大B.在时间内导体棒所受摩擦力可能一直减小C.在时间内导体棒所受摩擦力可能先减小后增大D.在0和两个时刻导体棒所受摩擦力大小可能相等15.两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻.将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示.除电阻R外其余电阻不计.现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则( )A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB.金属棒向下运动时,流过电阻R电流方向为abC.金属棒的速度为v时,所受的安培力大小为D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少二、实验题(6分)
9、16.在图甲中，不通电时电流计指针停在正中央，当闭合开关时，观察到电流计指针向左偏。现在按图乙连接方式将电流计与螺线管B连成一个闭合回路，将螺线管A与电池、滑动变阻器和开关S串联成另一个闭合回路： 1.将开关S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，螺线管B的 端（填“上”或“下”）为感应电动势的正极 ；2.螺线管A放在B中不动，开关S突然断开的瞬间，电流计的指针将 （填“向左”“向右”或“不发生”）偏转；3.螺线管A放在B中不动，滑动变阻器的滑片向左滑动，电流计的指针将 （填“向左”“向右”或“不发生”）偏转； 三、计算题(17,18,19每题8分，20题10分)17.如图甲所示,水平放置的
10、线圈匝数匝,直径,电阻,线圈与阻值的电阻相连.在线圈的中心有一个直径的有界匀强磁场,磁感应强度按图乙所示规律变化,规定垂直纸面向里的磁感应强度方向为正方向.试求:1.通过电阻的电流方向;2.电压表的示数;3.若撤去原磁场,在图中虚线的右侧空间加磁感应强度的匀强磁场,方向垂直纸面向里,试证明将线圈向左拉出磁场的过程中,通过电阻上的电荷量为定值,并求出其值.18.如图所示,两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距,导轨平而与水平面成角,上、下端各连接一电阻,阻值分别为、.质量为,电阻为的金属棒放在导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为,整个装置处于与导轨平面垂直的匀强磁场中,磁感
11、应强度 (,取10 ).求: 1.金属棒下滑的最大速度;2.从开始运动到达到稳定状态时,电阻上产生的热量,求该过程中位移的大小.19.如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匀速转动,线圈的匝数、电阻,线圈的两端经集流环与电阻连接,电阻,与并联的交流电压表为理想电表.在时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量随时间按图乙所示正弦规律变化.求:1.交流发电机产生的电动势最大值;2.电路中电压表的示数;3. 上的热功率.20.在如图甲所示的电路中,螺线管匝数匝,横截面积。螺线管导线电阻,。在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度按如图乙所
12、示的规律变化.求:1.求螺线管中产生的感应电动势;2.闭合,电路中的电流稳定后,求电阻的电功率;3. 断开后,求流经的电量。参考答案 一、单选题1.答案：D解析：由右手定则可判断出导线框进入磁场时,感应电流方向为adcba,选项A错误;导线框离开磁场时,感应电流方向为abcda,选项B错误;由左手定则可判断导线框进入磁场时受到的安培力水平向左,导线框离开磁场时受到的安培力水平向左,选项C错误,选项D正确。2.答案：A解析：开关S闭合瞬间,因线圈L的电流增大,导致出现自感电动势,阻碍电流的增大,则b、c先亮,a后亮,故A正确;合上开关一段时间后,因线圈中电流恒定,则相当于导线,所以a、b一样亮,
13、通过c的电流是a、b的电流之和,故c比a、b更亮,故B错误;断开开关S的瞬间,由自感的特性可知L和a、b组成的回路中有电流,导致a、b一起缓慢熄灭,而c没有电流通过,则马上熄灭,a、b、c为三个完全相同的灯泡,则a与b的电流是相等的,b不能闪一下,故CD错误。3.答案：A解析：4.答案：B解析：设每只灯泡的额定电流为,因并联在副线圈两端的三只灯泡均正常发光,所以副线圈中的电流,由得原线圈中的电流。,恰为灯泡L的额定电流,因此灯泡L正常发光。故选B。5.答案：C解析：输电线损失功率P损=1001035%W=5103W,所以输电线电流,升压变压器原线圈电流,故升压变压器原、副线圈匝数比。升压变压器
14、副线圏两端电压,输电线损失电压U损=I2R总=200V,降压变压器原线圈电压U3=U2-U损=3800V,故降压变压器原、副线圈匝数比为,故选项C正确。6.答案：D解析：线框进入磁场的过程中,穿过线框的磁通量增加,由愣次定律知,感应电流沿逆时针方向,为正.在线框从开始到运动距离的过程中,线框的有效切割长度均匀增大,感应电动势均匀增大,感应电流均匀增大.线框在接下来运动的距离的过程中,由于存在反电动势,感应电动势均匀减小,感应电流均匀减小.导线框完全进入磁场后,没有感应电流产生,此过程,线框通过的距离为,所用时间与线框进入磁场的时间相同.刚穿出磁场时,线框的有效切割长度最大,感应电流最大.在出磁
15、场的过程中,有效切割长度均匀减小,感应电动势均匀减小,感应电流均匀减小,磁通量减小,由愣次定律知,感应电流沿顺时针方向,为负.故A、B、C错误,D正确.7.答案：B解析：金属圆环中感应电流的方向取决于金属圆环中磁通量的变化情况,向左或向右将金属圆环拉出磁场的过程中, 金属圆环中垂直纸面向里的磁感线的条数都要减少,根据楞次定律可知,感应电流产生的磁场的方向与原磁场的方向相同,即都垂直纸面向里,应用安培定则可以判断出感应电流的方向沿顺时针方向,选项AC错误,选项B正确;金属圆环全部处在磁场中运动时,金属围环中磁通量不变,金属圆环中无感应电流, 选项D错误。8.答案：A解析：导线切割磁感线产生的感应电动势与连接A、C的导线产生的感应电动势等效,若速度方向垂直于AC,则产生所要达到的电动势需要的切割速度最小, ,得,故选
