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高二物理期中测试题
一.选择题
1.将一磁铁插入闭合线圈,第一次插入所用时间为Δt,第二次插入所用时间为Δt2,且Δt2=2Δt1,则( )
A.两次产生的感应电动势之比为2∶1 B.两次通过线圈的电荷量之比为2∶1
C.两次线圈中产生的热量之比为2∶1 D.两次线圈中的电功率之比为2∶1
2.如图所示,软铁环上绕有M、N两个线圈,线圈M与电源、开关S相连,线圈N与电阻R连接成闭合电路。开关S闭合、断开瞬间,关于通过电阻R的电流方向,下列判断正确的是
A.闭合S的瞬间,电流方向为a到b
B.闭合S的瞬间,电流方向为b到a
C.断开S的瞬间,电流方向为a到b
D.断开S的瞬间,电流方向为b到a
3.如图所示,半圆形闭合线圈的半径为a。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于线圈所在的平面。线圈以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂直.从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列结论正确的是( )
A、感应电流方向不变
B、CD段直导线始终不受安培力
C、感应电动势最大值Em=Bav
D、感应电动势平均值
4.以下说法正确的是:( )
A. 磁感应强度越大,线圈的面积越大,穿过的磁通量也越大
B. 穿过线圈的磁通量为零时,该处的磁感应强度不一定为零
C. 闭合线圈在磁场中做切割磁感线运动,电路中一定会产生感应电流
D. 感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化
5.如图,一理想变压器原副线圈的匝数比为1:2;副线圈电路中接有灯泡,灯泡的额定电压为220V,额定功率为22W;原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关,灯泡正常发光。若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数,则
A.
B.
C.
D.
6.如图所示,水平面内有一平行金属导轨,导轨光滑且电阻不计。匀强磁场与导轨所在平面垂直。阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置,且与导轨接触良好。t=0时,将开关S由1掷到2。若分别用U、F、q和v表示电容器两端的电压、导体棒所受的安培力、通过导体棒的电荷量和导体棒的速度。则下列图象表示这些物理量随时间变化的关系中可能正确的是
U
O
t
A
F
O
t
B
q
O
t
C
v
O
t
D
7.如图所示为一正弦交变电压随时间变化的图像,由图可知( )
A.交流电的周期为2s
B.用电压表测量该交流电压时,读数为311V
C.交变电压的有效值为220V
D.将它加在电容器上时,电容器的耐压值小于等于311V
8.如图9所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为1:5,原线圈两端的交变电压为 氖泡在两端电压达到100V时开始发光,下列说法中正确的有( )。
A.开关接通后,氖泡的发光频率为100Hz
B.开关接通后,电压表的示数为100 V
C.开关断开后,电压表的示数变大
D.开关断开后,变压器的输出功率不变
9.如图是某交流发电机输出的交变电压的图像,根据图像可以判定此交变电压( )
A.t=0.05s时刻,发电机的线圈刚好转至中性面
B.周期为0.1s
C.将标有“12V、3W”的灯泡接在此交变电流上,灯泡可以正常发光
D、转速为5转每秒
10.有两个用相同导线绕成的正方形单匝线圈,在同一匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴匀速转动,产生正弦交流电,交变电动势e随时间t的变化关系分别如图中的实线和虚线所示,线圈电阻不计,则( )
A.t=0时,两线圈均处于中性面位置
B.两线圈转动的角速度一定相同
C.两线圈面积相等
D.两线圈分别向同一电阻R供电,在T时间内电阻R上产生的热量相同
二.填空题
11.家用可调温电热毯的原理如图3-1-14所示,图中D为整流二极管,具有单向导电性,电热毯接在220 V交流电路中,当开关接在1位置时,电热毯功率为40 W,当开关接在2位置时,电路中的电流有效值为_____________.
图3-1-14
12.如图所示,一个矩形线圈abcd,已知ab为l1,ad为l2,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω(从图中位置开始)匀速转动.则线圈中感应电动势的大小为____________.
三.计算题.解答应写出文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能给分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
13.正方形金属线框abcd,每边长=0.1m,总质量m=0.1kg,回路总电阻Ω,用细线吊住,线的另一端跨过两个定滑轮,挂着一个质量为M=0.14kg的砝码。线框上方为一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场区,如图,线框abcd在砝码M的牵引下做加速运动,当线框上边ab进入磁场后立即做匀速运动。接着线框全部进入磁场后又做加速运动(g=10m/s2)。问:
(1)线框匀速上升的速度多大?此时磁场对线框的作用力多大?
(2)线框匀速上升过程中,重物M做功多少?其中有多少转变为电能?
14.发电机输出功率为100 kW,输出电压是250 V,用户需要的电压是220 V,输电线电阻为10 Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%。
求:在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比.
15.如图所示,两根足够长相距为L的平行金属导轨MN、PQ与水平面的夹角53°,导轨处在竖直向上的有界匀强磁场中,有界匀强磁场的宽度,导轨上端连一阻值R=1Ω的电阻。质量m=1kg、电阻r=1Ω的细金属棒ab垂直放置在导轨上,开始时与磁场上边界距离,现将棒ab由静止释放,棒ab刚进入磁场时恰好做匀速运动。棒ab在下滑过程中与导轨始终接触良好,导轨光滑且电阻不计,取重力加速度g = 10m/s2。求:
(1)棒ab刚进入磁场时的速度v;
(2)磁场的磁感应强度B;
(3)棒ab穿过过磁场的过程中电阻R产生的焦耳热Q 。
答案
1.AC
2.AD
3.ACD
4.B
5. A
6.C
7.C
8.AB
9.D
10.AD
11.0.13 A
12.Bl1l2ωsinωt
13.(1)当线框上边ab进入磁场,线圈中产生感应电流I,
由楞次定律可知产生阻碍运动的安培力为
由于线框匀速运动,线框受力平衡,
联立求解,得
由欧姆定律可得,
由公式
可求出
(2)重物M下降做的功为
由能量守恒可得产生的电能为J
14.输电线路的示意图如图所示,
输电线损耗功率P线=100×4% kW=4 kW,又P线=I22R线
输电线电流I2=I3=20 A
原线圈中输入电流I1= A=400 A
所以
这样U2=U1=250×20 V=5000 V
U3=U2-U线=5000-20×10 V=4800 V
所以
15.(1)4m/s(2)(3)
【解析】
试题分析:⑴ 由动能定理有:(2分)
解得=4m/s (2分)
⑵ 棒ab产生的感应电动势(2分)
回路中感应电流(1分)
棒ab匀速运动, 有:(2分)
解得(2分)
⑶解法一
由焦耳定律 有 (2分)
又 (1分)
解得 (1分)
解法二:
由能量守恒定律 有 (2分)
(1分)
解得 (1分)
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