高二期初测试
高二期初测试题
一、选择题(2×25=50分)
1.如图所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度的大小随时间变化。下列说法中正确的是( )
①当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能减小
②当磁感应强度增加时，线框中的感应电流一定增大
③当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大
④当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变
A.只有②④正确 B.只有①③正确 C.只有②③正确 D.只有①④正确
2.一飞机在北半球的上空以速度v水平飞行，飞机机身长为a，翼展为b;该空间地磁场磁感应强度的水平分量为B1，竖直分量为B2;驾驶员左侧机翼的端点用A表示，右侧机翼的端点用B表示，用E表示飞机产生的感应电动势，则( )
A.E=B1vb，且A点电势低于B点电势 B.E=B1vb，且A点电势高于B点电势
C.E=B2vb，且A点电势低于B点电势 D.E=B2vb，且A点电势高于B点电势
3.如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下。当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)( )
A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引
B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥
C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引
D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥
4.如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示.在0-T/2时间内，直导线中电流向上，则在T/2-T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是( )
A.感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左
B.感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右
C.感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右
D.感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左
5.图中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边与磁场区域边界重合(如图).现令线圈以恒定的速度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变化的图线可能是( )
6.如图所示电路中，A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个理想电感线圈，当S闭合与断开时，A、B的亮度情况是( )
A.S闭合时，A立即亮，然后逐渐熄灭
B.S闭合时，B立即亮，然后逐渐熄灭
C.S闭合足够长时间后，B发光，而A不发光
D.S闭合足够长时间后，B立即熄灭发光，而A逐渐熄灭
7.铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置。能产生匀强磁场的磁铁，被安装在火车首节车厢下面，如图(甲)所示(俯视图)。当它经过安放在两铁轨间的线圈时，便会产生一电信号，被控制中心接收。当火车通过线圈时，若控制中心接收到的线圈两端的电压信号为图(乙)所示，则说明火车在做( )
A.匀速直线运动 B.匀加速直线运动
C.匀减速直线运动 D.加速度逐渐增大的变加速直线运动
8.图甲中的a是一个边长为为L的正方向导线框，其电阻为R.线框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场区域b.如果以x轴的正方向作为力的正方向。线框在图示位置的时刻作为时间的零点，则磁场对线框的作用力F随时间变化的图线应为图乙中的哪个图?( )
9.如图所示，将一个正方形导线框ABCD置于一个范围足够大的匀强磁场中，磁场方向与其平面垂直.现在AB、CD的中点处连接一个电容器，其上、下极板分别为a、b，让匀强磁场以某一速度水平向右匀速移动，则( )
A.ABCD回路中没有感应电流 B.A与D、B与C间有电势差
C.电容器a、b两极板分别带上负电和正电 D.电容器a、b两极板分别带上正电和负电
10.如图一所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与金属框架接触良好.在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计。现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动中杆ab始终垂直于框架.图二为一段时间内金属杆受到的安培力f随时间t的变化关系，则图三中可以表示外力F随时间t变化关系的图象是( )
11.在水平桌面上，一个面积为S的圆形金属框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度B1随时间t的变化关系如图⑴所示。0~1s内磁场方向垂直线框平面向下。圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒，导体棒的长为L、电阻为R，且与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场中，其磁感应强度恒为B2，方向垂直导轨平面向下，如图⑵所示。若导体棒始终保持静止，则其所受的静摩擦力f随时间变化的图象是下图中的(设向右为静摩擦力的正方向) ( )
12.如图所示，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路。导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为R，回路上其余部分的电阻不计。在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场。开始时，导体棒处于静止状态。剪断细线后，导体棒在运动过程中 ( )
A.回路中有感应电动势
B.两根导体棒所受安培力的方向相同
C.两根导体棒和弹簧构成的系统机械能守恒
D.两根导体棒和弹簧构成的系统机械能不守恒
13.阻值为10Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上。以下说法中正确的是 ( )
A.电压的有效值为10V
B.通过电阻的电流有效值为
A
C.电阻消耗电功率为5W
D.电阻每秒种产生的热量为10J
14.如图所示，从匀强磁场中把不发生形变的矩形线圈匀速拉出磁场区，如果两次拉出的速度之比为1∶2，则两次线圈所受外力大小之比F1∶F2、线圈发热之比Q1∶Q2、通过线圈截面的电量q1∶q2之比分别为( )
A.F1∶F2=2∶1，Q1∶Q2=2∶1，q1∶q2=2∶1
B.F1∶F2=1∶2，Q1∶Q2=1∶2，q1∶q2=1∶1
C.F1∶F2=1∶2，Q1∶Q2=1∶2，q1∶q2=1∶2
D.F1∶F2=1∶1，Q1∶Q2=1∶1，q1∶q2=1∶1
15.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( )
A.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
16.电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示。现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是 ( )
A.从a到b，上极板带正电 B.从a到b，下极板带正电
C.从b到a，上极板带正电 D.从b到a，下极板带正电
17.在变电所，经常要用交流电表去检测电网上的强电流，使用的仪器是电流互感器，下列各图中能正确反映其工作原理的是项工作( )
18.用电高峰期，电灯往往会变暗，其原理可简化为如下物理问题：
如图所示，理想变压器的副线圈上，通过输电线连接两只相同的灯
泡L1和L2 ，输电线的等效电阻为R，原线圈输入有效值恒定的
交流电压，当开关S闭合时，以下说法中正确的是 ( )
A.原线圈中电流减小 B.R两端的电压增大
C.副线圈输出电压减小 D.原线圈输入功率减小
19.如图所示，平行导轨电阻忽略不计，要使悬挂着的金属环P能产生感应电流，则金属棒ab的运动应是 ( )
A.向右匀速运动 B.向左匀速运动
C.向右加速运动 D.向左加速运动
20.收录机等小型家用电器所用的稳压电源，是将220V的正弦交流电变为稳定的直流电的装置，其中的关键部分是整流电路。有一种整流电路可以将正弦交流电变成如图所示的脉动直流电(每半个周期都按正弦规律变化)，则该脉动直流电电流的有效值为( )
A.42A B.4 A C.22A D.2 A
21.如图所示，在水平木制桌面上平放一个铜制的圆环，在它上方近处有一个N极朝下的条形磁铁，铜环始终静止。关于铜环对桌面的压力F和铜环重力G的大小关系，下列说法中正确的是 ( )
A.当条形磁铁靠近铜环时，F>G
B.当条形磁铁远离铜环时，F
C.无论条形磁铁靠近还是远离铜环，F=G
D.无论条形磁铁靠近还是远离铜环，F>G
22.如下图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、电键K与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中.两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电量为+q的小球.K断开时传感器上有示数，K闭合时传感器上恰好无示数.则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是( )
A.正在增强，ΔΦΔt=mgdq B.正在减弱，ΔΦΔt=mgdnq
C.正在减弱，ΔΦΔt=mgdq D.正在增强，ΔΦΔt=mgdnq
23、如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4:1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中Rt为热敏电阻，R为定值电阻.下列说法正确的是( )
A.副线圈两端电压的瞬时值表达式为u′=92sin50πt(V)
B.t=0.02s时电压表V2的示数为9V
C.变压器原、副线圈中的电流之比和输入、输出功率之比均为1:4
D.Rt处温度升高时，电流表的示数变大，电压表V2的示数不变
24.如图所示，为早期制作的发电机及电动机的示意图，A盘和B盘分别是两个可绕固定转轴转动的铜盘，用导线将A盘的中心和B盘的边缘连接起来，用另一根导线将B盘的中心和A盘的边缘连接起来.当A盘在外力作用下转动起来时，B盘也会转动.则下列说法中正确的是( )
A.不断转动A盘就可以获得持续的电流，其原因是铜盘A做切割磁感线运动，产生感应电动势
B.当A盘转动时，B盘也能转动的原因是电流在磁场中受到力的作用，此力对转轴有力矩
C.当A盘顺时针转动时，B盘逆时针转动
D.当A盘顺时针转动时，B盘也顺时针转动
25.在下图的(a)、(b)、(c)中除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动，(a)图中的电容器C原来不带电，设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计.图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面(即纸面)向下的匀强磁场中，导轨足够长，今给导体棒ab一个向右的初速度v0，导体棒的最终运动状态是( )
A.三种情况下，导体棒ab最终都是匀速运动
(第24题图)
B.图(a)、(c)中ab棒最终将以不同的速度做匀速运动;图(b)中ab棒最终静止
C.图(a)、(c)中，ab棒最终将以相同的速度做匀速运动
D.三种情况下，导体棒ab最终均静止
二、填空题：(4×5=20分)
1.如图所示，
、
两闭合线圈用同样导线绕成的，都是10匝，半径为
，内有以
线圈作为理想边界的匀强磁场，若磁场均匀减小，则
、
环中感应电动势
∶
= ，产生的感应电流
∶
= 。
2.如图16所示，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，长为0.5m的导体ab斜搭在金属框架上，导体与框架夹角为53°，以10m/s的速度向右滑动，电容器的电容C=20μF，则电容器上所带电量为Q= 。
3.如图所示，宽度为L的足够长的平行金属导轨MN、PQ的电阻不计，垂直导轨水平放置一质量为m电阻为R的金属杆CD，整个装置处于垂直于导轨平面的匀强磁场中，导轨平面与水平面之间的夹角为θ，金属杆由静止开始下滑，动摩擦因数为μ，下滑过程中重力的最大功率为P，则磁感应强度的大小为 。
4.如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直，线圈匝数n=40匝，ab边长L1=0.5m，bc边长L2=0.4m，线圈总电阻r=1Ω。线圈转动的角速度ω=100rad/s，磁场的磁感应强度B=0.2T。线圈两端外接R=9Ω的电阻和一个理想交流电流表。则：(1)从图示位置开始计时，闭合电路中电流随时间变化的函数表达式为 ;
(2)电流表的示数为 ;(3)电阻R上消耗的电功率为 ;从图示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电量是 。
5、 右图为“研究电磁感应现象”的实验装置。
(1)将图中所缺导线补接完整。
(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后：
A.将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将________。(填“向左偏转一下”或“向右偏转一下”或“不偏转”)
B.原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针________。(填“向左偏转一下”或“向右偏转一下”或“不偏转”)
三、计算题(30分)
1.(4分)如图所示，一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率为500kW，输出电压为500V，升压变压器B1原、副线圈的匝数比为1∶10，两变压器间输电导线的总电阻为2Ω。降压变压器B2的输出电压为220V，不计变压器的损耗。求：(1)输电导线上损失的功率;(2)降压变压器B2的原、副线圈的匝数比。
2.(8分)如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ=37º角，下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg，电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25。
⑴画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图;
⑵求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
⑶当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小;
⑷在上问中，若R=2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小和方向.
(g=10m/s2，sin37º=0.6，cos37º=0.8)
3.(6分)如图所示，边长为L的正方形金属线框，质量为m、电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘，金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外，磁场随时间的变化规律为B=kt.已知细线所能承受的最大拉力为2mg，则从t=0开始，经多长时间细线会被拉断?
4.(9分)如图甲所示，空间有一宽为2L的匀强磁场区域，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外。abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框，总电阻为R.线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域。在运动过程中，线框ab、cd两边始终与磁场边界平行。线框刚进入磁场的位置x=0，x轴沿水平方向向右。求:
(1)cd边刚进入磁场时，ab两端的电势差，并指明哪端电势高;
(2)线框穿过磁场的过程中，线框中产生的焦耳热;
(3)在下面的乙图中，画出ab两端电势差Uab随距离变化的图象.其中U0=BLv0;
5.(9分)如图(甲)所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场.已知线圈的匝数n=100匝，电阻r=1.0Ω，所围成矩形的面积S=0.040m2，小灯泡的电阻R=9.0Ω，磁场的磁感应强度随按如图(乙)所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为
，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期.不计灯丝电阻随温度的变化，求：
(1)线圈中产生感应电动势的最大值.
(2)小灯泡消耗的电功率.
(3)在磁感强度变化的0~
的时间内，通过小灯泡的电荷量.
*6.(12分)在图甲中，直角坐标系0xy的1、3象限内有匀强磁场，第1象限内的磁感应强度大小为2B，第3象限内的磁感应强度大小为B，磁感应强度的方向均垂直于纸面向里.现将半径为l，圆心角为900的扇形导线框OPQ以角速度ω绕O点在纸面内沿逆时针匀速转动，导线框回路电阻为R.
(1)求导线框中感应电流最大值.
(2)在图乙中画出导线框匀速转动一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象.(规定与图甲中线框的位置相对应的时刻为t=0)
(3)求线框匀速转动一周产生的热量.
原创 高效学课堂 初高物理高效学
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