安徽省天长市第二中学2020学年高二物理下学期期中试题

安徽省天长市第二中学2020学年高二物理下学期期中试题

安徽省天长市第二中学2020学年高二物理下学期期中试题 ‎ 一、 单选题（本题包括8小题,每小题4分，共32分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确）‎ ‎1.如图所示，关于奥斯特实验的意义，下列说法中正确的是　　‎ A. 发现电流的热效应，从而揭示电流做功的本质 B.指出磁场对电流的作用力，为后人进而发明电动机奠定基础 C. 发现电磁感应现象，为后人进而发明发电机奠定基础 D. 发现通电导体周围存在磁场，从而把磁现象和电现象联系起来 ‎2.如图所示，开始时矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内，一半在匀强磁场外，下列情况中不产生感应电流的是　 　‎ A. 将线圈向左平移一小段距离 B. 以ab为轴转动小于 C. 以ac为轴转动小于 D. 以bd为轴转动小于 ‎3.如图所示为一交变电流随时间变化的图象，根据图象，下列说法正确的是　　‎ A. 该交变电流的有效值是10A B. 该交变电流的峰值是10A C. 该该交变电流的周期是 D. 该交变电流的频率是10HZ D. 该线圈产生的感应电动势随时间变化的图象如图乙所示 ‎4.如图甲所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场B中以恒定的角速度转动磁场足够大，转动轴是矩形线圈的对称轴，位于线圈平面内且与匀强磁场方向垂直，线圈中的感应电流i随时间t变化规律如图乙所示，则　 　‎ A. 该感应电流的频率为 B. 该感应电流的有效值为 C. 时刻穿过线圈磁通量变化率最小 D. 时刻线圈所在平面与磁场方向平行 ‎5.如图，将闭合的圆形线圈放在匀强磁场中，时磁感线垂直线圈平面向里穿过线圈，磁感应强度随时间变化的关系图线如图中所示，则在内线圈中感应电流的大小和方向为(     )‎ A. 逐渐增大，逆时针 B. 逐渐减小，顺时针 C. 大小不变，顺时针 D. 大小不变，先顺时针后逆时针 ‎6.如图所示，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域，其直角边长为L，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B。一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度匀速穿过磁场区域。取沿的感应电流为正，则图中表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是      ‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎7.如图，金属棒ab，金属导轨和螺线管组成闭合回路，金属棒ab在匀强磁场B中沿导轨向右匀速运动，则　 　‎ A. ab棒不受安培力作用 B. ab棒所受安培力的方向向右 C. ab棒向右运动速度越大，所受安培力越大 D. 螺线管产生的磁场，A端为N极 ‎8.如图甲所示，一对间距为的平行光滑导轨放在水平面上，导轨的左端接的电阻，导轨上垂直放置一导体杆，整个装置处在磁感应强度大小为的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。杆在沿导轨方向的拉力F作用下做初速为零的匀加速运动。测得力F与时间t的关系如图乙所示。杆及两导轨的电阻均可忽略不计，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，则杆的加速度大小和质量分别为(     )‎ A. B. ‎ C. D.   ‎ 二、多选题（本题包括4小题,每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中,有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全对的得2分,有选错的或不答的得0分)）‎ ‎9.图甲为交流发电机的原理图，正方形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，电流表为理想交流电表，线圈中产生的交变电流随时间的变化如图乙所示，则(    )‎ A. 线圈转动的角速度为 B. 电流表的示数为10A C. 时线圈平面和磁场平行 D. 时线圈的磁通量变化率为0‎ ‎10.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为，原线圈接有定值电阻，副线圈接有两个阻值均为R的定值电阻，且输入稳定的正弦交流电，则 A. 与R两端的电压比为 B. 流过与R的电流比为 C. 与R消耗的电功率比为 D. 与R消耗的电功率比为 ‎11.如图所示，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R、R、R和R均为固定电阻，开关S是闭合的。和为理想交流电压表，读数分别为U和U；、和为理想交流电流表，读数分别为I、I和I。现断开S，U数值不变，下列推断中正确的是(    )‎ A. U变小、I变小 B. U不变、I变大 C. I变小、I变小 D. I变大、I变大 ‎12.如图，MN和PQ是电阻不计的平行金属导执，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，固定在水平面上，右端接一个阻值为R的定值电阻，平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，质量为m、电阻也为R的金属棒从高为h处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为，金属棒与导轨间接触良好，则金属棒穿过磁场区域的过程中重力加速度为　　‎ A. 金属棒中的最大电流为 B. 金属棒克服安培力做的功为mgh C. 通过金属棒的电荷量为 D. 金属棒产生的电热为 三、填空题（本大题共3小题，共15分）‎ ‎13.（1）在“研究电磁感应现象”的实验中，首先要按图甲接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向的关系；然后再按图乙将电流表与B连成一个闭合回路，将A 与电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路．‎ 在图甲中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏不通电时指针停在正中央在图乙中，将S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，电流表的指针将______填“向左”“向右”或“不发生”，下同偏转；螺线管A放在B中不动，电流表的指针将______偏转；‎ 如图所示的交变电流的有效值______其中每个周期的后半周期的图象为半个周期的正弦曲线 如图甲所示的螺线管，匝数匝，横截面积，电阻，与螺线管串联的外电阻，，方向向右穿过螺线管的匀强磁场，磁感应强度按图乙所示规律变化，试计算电阻的电功率             W，a、b两点的电势差         V 四、计算题（本题共4个题,8+9+10+10=40分,解答时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,答案中必须明确写出数值和单位)）‎ ‎14．如图所示，水平面上固定有两根相距的足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间有阻值为R的电阻，导体棒ab长，其电阻为r，与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度 ‎，现在在导体棒ab上施加一个水平向右的力F，使ab以的速度向右做匀速运动时，求：‎ 中电流的方向和感应电动势大小？‎ 若定值电阻，导体棒的电阻，F多大？‎ ‎15.如图所示为交流发电机示意图，匝数为匝的矩形线圈，边长分别为10cm和20cm，内阻，在磁感强度的匀强磁场中绕轴以角速度匀速转动，线圈和外部电阻R相接，，求：‎ ‎（1）断开时，电压表示数；‎ ‎（2）闭合时，电流表示数；‎ ‎（3）发电机正常工作时，R上所消耗的电功率是多少？‎ ‎16. 如图所示，线圈内有理想边界的磁场，当磁场以的规律变化时，有一带质量为的带电的粒子静置于平行板两板水平放置电容器中间，设线圈的面积为则：‎ 求线圈产生的感应电动势的大小和方向顺时针或逆时针；‎ 求带电粒子的电量重力加速度为，电容器两板间的距离为 ‎17. ‎ ‎17.如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成角完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为，电阻均为，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能够保持静止取，求：‎ 通过棒cd的电流I的大小；‎ 棒ab受到的力F的大小；‎ 棒ab运动速度的大小．‎ D D B B C C C D BD BC BC CD ‎13 向左；不发生；。‎ ‎。‎ ‎1；。‎ ‎14解：由右手定则，电流方向为b到a；感应电动势：‎ 棒受到的安培力：‎ 棒做匀速运动，由平衡条件得：‎ ‎15【答案】解感应电动势的最大值，根据正弦式交变电峰值与有效值关系公式，得电压表读数为：‎ 闭合，则闭合电路欧姆定律所以电流表示数为：‎ ‎ 根据电功率公式，可得电阻R上所消耗的功率 ‎16【答案】解：根据题意，磁感应强度的变化率 根据法拉第电磁感应定律，‎ 根据楞次定律，线圈内产生的感应电动势方向为顺时针方向；‎ 线圈相当于电源，电容器下极板接高电势，下极板带正电 粒子静止，则电场力等于重力，即 解得：17.【答案】解：棒cd受到的安培力 棒cd在共点力作用下平衡，则 ‎ 联立解得 ‎ 棒ab与棒cd受到的安培力大小相等       ‎ 对棒ab由共点力平衡有 ‎ 联立解得 设ab棒匀速运动的速度大小为v，则产生的感应电动势      ‎ 由闭合电路欧姆定律知 ‎ 联立解得 解：根据题意，磁感应强度的变化率 根据法拉第电磁感应定律，‎ 根据楞次定律，线圈内产生的感应电动势方向为顺时针方向；‎ 线圈相当于电源，电容器下极板接高电势，下极板带正电 粒子静止，则电场力等于重力，即 解得：‎