高二人教版物理期末試卷及答案(2)
高二人教版物理期末試卷答案
1.B
2.C
3.AB [金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為BLv,感應(yīng)電流I=ER=BLvR,其大小與速度成正比;產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt=B2L2v2R•L′v=B2L2L′vR,B、L、L′、R是一樣的,兩次產(chǎn)生的熱量比等于運(yùn)動(dòng)速度的比;
通過任一截面的電荷量q=I•t=BLvR•L′v=BLL′R與速度無關(guān),所以這兩個(gè)過程中,通過任一截面的電荷量之比應(yīng)為1∶1;金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中受磁場(chǎng)力的作用,為使棒勻速運(yùn)動(dòng),外力大小要與磁場(chǎng)力相同.則外力的功率P=Fv=BIL•v=B2L2v2R,其中B、L、R相同,外力的功率與速度的平方成正比,所以外力的功率之比應(yīng)為1∶4.]
4.AD [自感線圈的一個(gè)重要作用是使通過線圈中的電流不能突變,電流從一個(gè)值變到另一個(gè)值總需要時(shí)間,這是解決這類問題的關(guān)鍵.在甲圖中,K閉合時(shí),由電阻大小關(guān)系可推測(cè)流過S所在支路的電流等于流過L所在支路的電流,當(dāng)K斷開后,流過L所在支路的電流通過了S并逐漸減小,在此過程中,該電流始終不比S發(fā)光時(shí)的電流大,故S將逐漸變暗.A選項(xiàng)正確.同理,在乙圖中,K閉合時(shí),由電阻大小關(guān)系可推測(cè)流過S所在支路的電流小于流過L所在支路的電流,當(dāng)K斷開后,流過L所在支路的電流通過了S,并從大于S發(fā)光時(shí)的電流開始減小,故S將先變得更亮,然后才變暗.D選項(xiàng)正確.]
5.BD [從圖象可以看出,交變電流中電流最大值為0.62 A,電流有效值為:I=Im2=0.6 A,R1兩端電壓為U1=IR1=6 V,R2兩端電壓最大值為Um=ImR2=325×20 V=12 2 V,綜上所述,正確選項(xiàng)為B、D.]
6.C
7.BC [由U2=n2n1U1得U1不變,U2就不變;S斷開,R總增大,U2不變,則I2變小,由I1=n2n1I2得I1也變小;I2變小,加在R1兩端的電壓變小,由UR3=U2-UR1,得UR3增大,所以I3變大.]
8.C [油滴靜止說明電容器下極板帶正電,線圈中電流自上而下(電源內(nèi)部),由楞次定律可以判斷,線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為豎直向上且正在減弱或豎直向下且正在增強(qiáng).
又E=nΔΦΔt
UR=RR+r•E
qURd=mg
由以上各式可解得:ΔΦΔt=mgdR+rnRq]
9.B [街旁的路燈和江海里的航標(biāo),都是利用了半導(dǎo)體的光敏性,夜晚電阻大,白天電阻小.]
10.B [控制電路含電磁繼電器,甲的回路為控制電路,甲當(dāng)然是半導(dǎo)體熱敏電阻;熱敏電阻的特點(diǎn)是溫度高,電阻小,電流大,繼電器工作,觸頭被吸下,乙被接通應(yīng)報(bào)警,即乙是小電鈴;平常時(shí),溫度低,電阻大,電流小,丙導(dǎo)通,應(yīng)是綠燈泡,即B正確 11.1∶16 1∶4
解析 對(duì)理想變壓器,有I1I2=n2n1=14
又UA=I1R,UB=I2R 所以UAUB=I1RI2R=I1I2=14
PA=I21R,PB=I22R
所以PAPB=I21I22=(I1I2)2=116
12.(1)如下圖所示
(2)記錄溫度計(jì)的示數(shù) 記錄電壓表的示數(shù)
(3)100 0.400
解析 (1)連接實(shí)物圖時(shí)導(dǎo)線不能交叉,電壓表應(yīng)并聯(lián)在電阻兩端,電流由電壓表的正接線柱流入.
(2)因本實(shí)驗(yàn)是探究熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性,所以實(shí)驗(yàn)需測(cè)出熱敏電阻的阻值及相應(yīng)的溫度,熱敏電阻的阻值用R=UI間接測(cè)量,故需記錄的數(shù)據(jù)是溫度計(jì)的示數(shù)和電壓表的示數(shù).
(3)設(shè)熱敏電阻R=R0+kt,k=108-10420-10=0.400.溫度為10℃時(shí),熱敏電阻R=104 Ω,則R0=R-kt=(104-0.400×10) Ω=100 Ω,所以R=(100+0.400t) Ω.
13.(1)539 V (2)2×10-2 s (3)50 Hz
(4)u=539sin 314t V
14.(1)200 V (2)127 V
解析 (1)交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=nBSω
而Φm=BS、ω=2πT,所以Em=2nπΦmT
由Φ—t圖線可知:Φm=2.0×10-2 Wb,T=6.28×10-2 s
所以Em=200 V
(2)電動(dòng)勢(shì)的有效值E=22Em=100 2 V
由閉合電路的歐姆定律,電路中電流的有效值為
I=ER+r=2 A
交流電壓表的示數(shù)為U=IR=90 2 V=127 V
15.溫度等于或大于50 ℃
解析 Ic=ERt+Rx,故Rt=250 Ω,從圖線可知對(duì)應(yīng)的溫度是50℃,所以溫度等于或大于50℃時(shí),電路右側(cè)的小燈泡會(huì)發(fā)光.
16.(1)g-3B2r2v14mR (2)9m2gR232B4r4-v222g 9m2g2R16B2r2
(3)F=4B2r2a3Rt+4B2r2v33R+ma-mg
解析 (1)以導(dǎo)體棒為研究對(duì)象,棒在磁場(chǎng)Ⅰ中切割磁感線,棒中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),導(dǎo)體棒ab從A下落r/2時(shí),導(dǎo)體棒在重力與安培力作用下做加速運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律,得
mg-BIL=ma
式中L=3r,I=BLv1R總
式中R總=8R•4R+4R8R+4R+4R=4R
由以上各式可得到a=g-3B2r2v14mR
(2)當(dāng)導(dǎo)體棒ab通過磁場(chǎng)Ⅱ時(shí),若安培力恰好等于重力,棒中電流大小始終不變.
即mg=BI•2r=B•B•2r•vtR并•2r=4B2r2vtR并
式中R并=12R×4R12R+4R=3R
解得vt=mgR并4B2r2=3mgR4B2r2
導(dǎo)體棒從MN到CD做加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng),有v2t-v22=2gh,得h=9m2gR232B4r4-v222g
此時(shí)導(dǎo)體棒重力的功率為PG=mgvt=3m2g2R4B2r2
根據(jù)能量守恒定律,此時(shí)導(dǎo)體棒重力的功率全部轉(zhuǎn)化為電路中的電功率.
即P電=P1+P2=PG=3m2g2R4B2r2
所以P2=34PG=9m2g2R16B2r2
(3)設(shè)導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ后經(jīng)過時(shí)間t的速度大小為vt′,此時(shí)安培力大小為F′=4B2r2vt′3R
由于導(dǎo)體棒ab做勻加速直線運(yùn)動(dòng),有vt′=v3+at
根據(jù)牛頓第二定律,有F+mg-F′=ma
即F+mg-4B2r2v3+at3R=ma
由以上各式解得
F=4B2r23R(at+v3)-m(g-a)
=4B2r2a3Rt+4B2r2v33R+ma-mg
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