福建省福州市第八中学2013-2014学年高二物理下学期期中试题新人教版

1福建省福州市第八中学2013-2014学年高二物理下学期期中试题新人教版考试时间：90分钟试卷满分：100分2014.4.16第Ⅰ卷（满分100分）一、单项选择题（每小题4分，共60分）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2A.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3A．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4A．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＝2202sin100πtV，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5A．I1＝I2＝I3B．I1I2I3C．I2I1I3D．I3I1I212.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311VB.变压器输出端所接电压表的示数为222VC.变压器输出端交变电流的频率为50HzD.变压器的输出功率为2202W14.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gB.ef的加速度一定小于gC.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6两只相同的灯泡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：7(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）20．一质点做简谐运动的振动图象如图所示，质点的速度与加速度方向相同的时间段是A．0～0.6sB．0.3～0.6sC．0.6～0.9sD．0.6～1.2s821．一个做简谐运动的质点，它的振幅是4cm，频率是2．5Hz，该质点从平衡位置开始经过2.5s后，位移的大小和经过的路程为A．4cm、10cmB．4cm、100cmC．0、24cmD．0、100cm22．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．UabUcd，F1F2B．Uab＝Ucd，F1F2C．UabUcd，F1＝F2D．Uab＝Ucd，F1＝F223．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tu100sin22201(V)．下列说法中正确的是9A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22VB．st6001时，点c、d间的电压瞬时值为110VC．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10五、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。11