江蘇省無錫市江陰四校2018-2019學年高二下學期期中考試物理試題

2018—2019學年第二學期高二期中考試物理學科試題總分：120分考試時間：100分鐘出卷人：王柱華一、單項選擇題：（本題共8小題，每題3分．共24分，每小題只有一個選項符合題意）1．一圓線圈位于垂直紙面向里的勻強磁場中，如圖所示，下列操作中始終保證線圈在磁場中，能使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A．把線圈向右拉動B．把線圈向上拉動C．垂直紙面向外運動D．以圓線圈的任意直徑為軸轉(zhuǎn)動2．如圖所示，水平桌面上放有一個閉合鋁環(huán)，在鋁環(huán)中心軸線上方有一個條形磁鐵.當條形磁鐵沿軸線豎直自由落下的過程中，下列說法正確的是()A．磁鐵的機械能減少，下落加速度a＝gB．磁鐵的機械能守恒，下落加速度a＝gC．磁鐵的機械能減少，下落加速度a<gD．磁鐵的機械能增加，下落加速度a>g3．如圖所示的交流電路中，如果電源電動勢的最大值不變，交流電的頻率增大時，可以觀察到三盞電燈亮度的變化情況是（）A．L1、L2、L3都不變B．L2變暗，L2不變、L3變亮C．L1變暗、L2變亮、L3不變D．L1變亮、L2變暗、L3不變4．右圖表示一交流電的電流隨時間而變化的圖像，此交流電流的有效值是（）A．5AB．5EQ\R(,2)AC．3.5EQ\R(,2)AD．3.5A5．如圖所示，一正方形線圈的匝數(shù)為n，邊長為a，線圈平面與勻強磁場垂直，且一半處在磁場中。在t時間內(nèi)，磁感應(yīng)強度的方向不變，大小由B均勻地增大到2B。在此過程中，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為（）A．B．C．D．6．如圖所示，一理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為n1∶n2＝4∶1，原線圈ab間接一電壓為u＝220eq\r(2)sin100πtV的交流電源，燈泡L標有“36V18W”，當滑動變阻器R的滑片處在某位置時，電流表示數(shù)為0.25A，燈泡L剛好正常發(fā)光，則（）A．滑動變阻器R消耗的功率為36WB．定值電阻R0的電阻值為19ΩC．流過燈泡L的交變電流頻率為25HzD．將滑動變阻器R的滑片向上滑時，燈泡L的亮度變暗7．如圖所示，平行導(dǎo)軌間距為d，其左端接一個電阻R，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于平行金屬導(dǎo)軌所在平面，一根金屬棒與導(dǎo)軌成θ角放置，金屬棒與導(dǎo)軌的電阻均不計.當金屬棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在導(dǎo)軌上滑行時，通過電阻R的電流大小是()A．eq\f(Bdv,Rsinθ) B．eq\f(Bdvsinθ,R)C．eq\f(Bdvcosθ,R) D．eq\f(Bdv,R)8．如圖甲所示，光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直方向的勻強磁場中，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示（規(guī)定向下為正方向），導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置，除電阻R的阻值外，其余電阻不計，導(dǎo)體棒ab在水平外力F的作用下始終處于靜止狀態(tài)．規(guī)定a→b的方向為電流的正方向，水平向右的方向為外力的正方向，則在0～2t0時間內(nèi)，能正確反映流過導(dǎo)體棒ab的電流與時間及外力F與時間t的關(guān)系圖線是（）二、多項選擇題：（本題共6小題，每題4分，共24分，每小題有多個選項符合題意，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，錯選或不答的得0分）9．關(guān)于電路中感應(yīng)電動勢的大小，下列說法中正確的是（）A．只要穿過閉合回路的磁通量變化，電路中就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生B．閉合電路的導(dǎo)體做切割磁感線運動時，電路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流C．電路中磁通量的變化越大，感應(yīng)電動勢就越大D．電路中磁通量的變化越快，感應(yīng)電動勢就越大10．矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的電動勢如圖示，則（）A．t1時刻線圈通過中性面B．t1時刻線圈中磁通量為零C．t2時刻線圈中磁通量變化率最大D．t2時刻通過線圈的感應(yīng)電流最大11．關(guān)于渦流，下列說法中正確是（）A．真空冶煉爐是利用渦流來熔化金屬的裝置B．家用電磁爐是利用渦流來加熱食物的C．阻尼擺擺動時產(chǎn)生的渦流總是阻礙其運動D．變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成能增大渦流12．如圖，電路中A、B是規(guī)格相同的燈泡，L是自感系數(shù)較大直流電阻可忽略不計的線圈，那么（）A．閉合S，A、B同時亮，然后A變暗后熄滅B．閉合S，B先亮，A逐漸變亮，最后A、B亮度相同C．斷開S，A和B均閃亮一下后熄滅D．斷開S，B立即熄滅，A閃亮一下后熄滅13．如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，電阻R＝22Ω，各電表均為理想交流電表．原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖乙所示．下列說法正確的是（）A．副線圈輸出電壓的頻率為50HzB．t＝0.01s時電壓表的示數(shù)為0VC．電阻R消耗的電功率為22WD．通過原、副線圈的磁通量變化率之比為10∶114．如圖所示，一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路．虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右勻速進入磁場，直徑CD始終與MN垂直，從D點到達邊界開始到C點進入磁場為止，下列結(jié)論正確的是（）A．感應(yīng)電流方向不變B．CD段直導(dǎo)線始終不受安培力C．感應(yīng)電動勢最大值Em＝BavD．感應(yīng)電動勢平均值eq\x\to(E)＝eq\f(1,4)πBav三、填空題（每空2分共16分）15．一個200匝、面積為20cm2的線圈，放在磁場中，磁場的方向與線圈平面成30°角，若磁感應(yīng)強度在0.05s內(nèi)由0.1T增加到0.5T在此過程中穿過線圈的磁通量的變化是___________Wb；磁通量的平均變化率是___________Wb/s；線圈中的感應(yīng)電動勢的大小是___________V。16．如圖所示，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計，在M和P之間接有阻值為R＝3.0Ω的定值電阻．導(dǎo)體棒ab長l＝0.5m，其電阻為r＝1.0Ω，，與導(dǎo)軌接觸良好．整個裝置處于方向豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B＝0.4T．現(xiàn)使ab以v＝10m/s的速度向右做勻速運動．則ab中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為___________v，通過ab棒的電流方向___________（填“a→b”或“b→a”），電流大小為___________A，ab棒所受安培力的大小為___________N，方向___________。MMNPQabvR四、計算題：本題共4小題，共計56分．解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位17．（12分）有一個匝數(shù)為100匝的金屬環(huán)，面積S＝100cm2，電阻R=10Ω，環(huán)內(nèi)有垂直紙面的磁場，線圈中的磁感應(yīng)強度按如圖所示的規(guī)律變化。求⑴環(huán)中感應(yīng)電流的方向⑵線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小⑶1分鐘環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱18．（12分）如圖所示，匝數(shù)為N匝的矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強度為B的水平勻強磁場中，線框面積為S，電阻為r，電壓表為理想電壓表，燈泡電阻為R，線框繞中心軸線OO＇以角速度勻速轉(zhuǎn)動，閉合S，從圖示位置開始計時：⑴寫出感應(yīng)電動勢瞬時值的表達式⑵線框中感應(yīng)電流的有效值.⑶線框從圖示位置開始轉(zhuǎn)過eq\f(π,2)的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量q為多少?.19．（16分）如圖所示，光滑的金屬導(dǎo)軌放在磁感應(yīng)強度B＝0.5T的勻強磁場中。平行導(dǎo)軌的寬度d＝0.2m，定值電阻R＝0.5Ω?？蚣苌戏胖靡毁|(zhì)量為0.1kg、電阻為0.5Ω的金屬桿，框架電阻不計，若桿以恒定加速度a＝2m/s2由靜止開始做勻變速運動，則：⑴第5s末，回路中的電流多大？桿哪端電勢高？⑵第5s末時外力F的功率 ⑶畫出理想電壓表示數(shù)U隨時間t變化關(guān)系圖線20．（16分）如圖所示，兩足夠長平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L，導(dǎo)軌平面與水平面夾角＝30°，導(dǎo)軌上端跨接一定值電阻R，導(dǎo)軌電阻不計．整個裝置處于方向垂直斜面向上的勻強磁場中，長為L的金屬棒cd垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌保持電接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為r，重力加速度為g，現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，當金屬棒沿導(dǎo)軌下滑距離為s時，速度達到最大值vm．求：⑴金屬棒開始運動時的加速度大??；⑵勻強磁場的磁感應(yīng)強度大?。虎墙饘侔粞貙?dǎo)軌下滑距離為s的過程中，電阻R上產(chǎn)生的電熱．PPMcBNαdαRQ2018—2019學年第二學期高二期中考試物理學科答案及評分標準一、單項選擇題：（本題共8小題，每題3分．共24分）題號12345678答案DCCABBAD二、多項選擇題：（本題共6小題，每題4分，共24分）題號91011121314答案ADACDABCADACACD三、填空題（每空2分共16分）15．___4×104_________8×103____________1.6_______16．____2__________b→a____________0.5___________0.1_______水平向左。四、計算題17、（12分）（1）逆時針（4分）（2）EQ\F(DB,Dt)=2T/s（2分）E=NEQ\F(DB,Dt)S=2V（2分）（3）Q=EQ\F(E2,R)t=24J（4分）18、（12分）解析：（1）由題意可知Em＝NBSω（2分）感應(yīng)電動勢瞬時值的表達式e＝NBSωsinωt（2分）（2）感應(yīng)電動勢的有效值E＝eq\f(Em,\r(2))=eq\f(\r(2)BSω,2) （2分）回路中電流的有效值為I＝eq\f(E,R+r)=eq\f(\r(2)BSω,2(R+r))（2分）（3）當線圈從中性面轉(zhuǎn)過eq\f(π,2)時，由E＝Neq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(NBS,Δt)（1分）I＝eq\f(E,R+r)（1分）q＝IΔt（1分）聯(lián)立以上q＝eq\f(NBS,R+r)（1分）19、（16分）（1）桿上端電勢高（2分）第五秒末桿的速度v=at=10m/s（1分）桿上產(chǎn)生的電動勢E=Bdv=0.5×0.2×10v=1v（1分）回路中電流=1A（1分）（2）第五秒末桿所受安培力F安=BId=0.5×1×0.2=0.1N（2分）由牛頓第二定律可知：FF安=ma得F=0.3N（2分）第五秒末外力的功率P=Fv=3w（2分）（3）t時刻：v=at=2tm/s（1分）E=Bdv=0.2tv（1分）=0.2tA（1分）U=IR=0.1t（1分）圖略（1分）20、（16分）（1）金屬棒開始運動時的加速度大小為a，由牛頓第二定律有 ① （2分）解得 （2分）（2）設(shè)勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，則金屬棒達到最大速度時產(chǎn)生的電動勢E=BLvm② （1分）回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電