新疆喀什地区巴楚县第一中学2022-2023学年高二下学期期中物理试题(Word版附解析)
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一、选择题(本题共计18小题,每题3分,共计54分)
1. 荷兰物理学家洛伦兹首先提出,磁场对运动电荷有力的作用。为了纪念他,人们称这种力为( )
A. 安培力B. 库仑力
C. 洛伦兹力D. 万有引力
【答案】C
【解析】
【详解】在物理学史上,荷兰物理学家洛伦兹首先提出,磁场对运动电荷有力的作用。为了纪念他,人们称这种力为洛伦兹力。
故选C。
2. 关于安培力和洛伦兹力的说法,下列正确的是( )
A. 安培力不做功
B. 洛伦兹力可以做正功也可以做负功
C. 安培力一定垂直于磁场,洛伦兹力不一定垂直于磁场
D. 洛伦兹力不改变物体的动能,但可以改变物体的动量
【答案】D
【解析】
【详解】A.安培力可以做正功,也可以做负功,故A错误;
B.洛伦兹力永远不做功,故B错误;
C.安培力一定垂直于磁场,洛伦兹力也一定垂直于磁场,故C错误;
D.洛伦兹力不做功,不改变速度的大小,但改变速度的方向,所以不改变物体的动能,但可以改变物体的动量,故D正确。
故选D。
3. 将一根长为0.4m的通电直导线垂直放入匀强磁场中,导线电流为5A是时所受安培力为0.2N,该磁场的磁感应强度为( )
A. 0B. 1.0TC. 0.4TD. 0.1T
【答案】D
【解析】
【详解】根据F=BIL可知,,故选D.
4. 如图所示,一根通电直导线水平放置在匀强磁场中,电流方向向右,直导线所受安培力方向平行纸面且垂直导线向上的是( )
A. B.
C D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据左手定则可知,A图中安培力方向垂直导线向上;B图中安培力方向垂直导线向下;CD图中导线不受安培力;
故选A。
5. 直流电动机通电后,使线圈发生转动的力是( )
A. 库仑力B. 电场力C. 磁场力D. 万有引力
【答案】C
【解析】
【详解】直流电动机通电后,线圈中有电流通过,通电线圈在磁场中受到磁场力的作用开始转动。
故选C。
6. 如图所示,一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中,环中的感应电流(自左向右看)( )
A. 沿顺时针方向
B. 先沿顺时针方向后沿逆时针方向
C. 沿逆时针方向
D. 先沿逆时针方向后沿顺时针方向
【答案】C
【解析】
【分析】楞次定律的内容:感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流磁通量的变化.根据楞次定律判定感应电流的方向.
【详解】条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中,穿过金属环向右的磁通量一直增大,根据楞次定律可判断,从左向右看,环中的感应电流沿逆时针为向,C正确;A、B、D错误;
故选C.
【点睛】解决本题的关键掌握用楞次定律判断感应电流方向的步骤,先判断原磁场的方向以及磁通量是增加还是减小,再根据楞次定律判断出感应电流的磁场方向,最后根据安培定则,判断出感应电流的方向.
7. 运动的电荷垂直进入匀强磁场中,只受洛伦兹力的作用,则电荷的运动( )
A 匀速圆周运动
B. 匀速直线运动
C. 匀加速直线运动
D. 平抛运动
【答案】A
【解析】
【详解】运动电荷垂直进入匀强磁场中,只受洛伦兹力,洛伦兹力始终与运动方向垂直,电荷做匀速圆周运动,故选A.
8. 穿过某单匝线圈的磁通量随时间t变化的规律如图所示,该线圈中产生的感应电动势为( )
A. 1VB. 2VC. 3VD. 4V
【答案】B
【解析】
【详解】根据法拉第电磁感应定律得
故ACD错误;B正确。
故选B。
9. 关于感应电流的方向,以下说法中正确的是( )
A. 感应电流的方向总是与原电流的方向相反
B. 感应电流的方向总是与原电流的方向相同
C. 感应电流的磁场总是阻碍闭合电路内原磁场的磁通量的变化
D. 感应电流的磁场总是与原线圈内的磁场方向相反
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】C.由楞次定律可知,感应电流的磁场总是阻碍闭合电路内部原磁场的磁通量的变化,故C正确;
ABD.如果原磁场中的磁通量是增大的,则感应电流的磁场就与它相反,来消弱它的增大,如果原磁场中的磁通量是减小的,则感应电流的磁场就与它相同,来阻碍它的减小,故ABD错误。
故选C。
10. 一个闭合电路产生的感应电动势较大,是因为穿过这个闭合电路的( )
A. 磁感应强度大B. 磁通量较大
C. 磁通量的变化量较大D. 磁通量的变化较快
【答案】D
【解析】
【详解】根据法拉第电磁感应定律可知,则一个闭合电路产生的感应电动势较大,是因为穿过这个闭合电路磁通量的变化较快。
故选D。
11. 关于电磁感应,下列说法中正确的是( )
A. 线圈放在磁感应强度越强的地方,产生的感应电动势一定越大
B. 穿过线圈的磁通量变化越大,感应电动势越大
C. 穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零
D. 穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大
【答案】D
【解析】
【详解】A.只有切割才会产生感应电动势,故A错误
B.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大,故B错误
C.穿过线圈的磁通量为零,但磁通量变化率不一定为零,所以感应电动势不一定为零,故C错误
D.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大,故D正确
故选D
12. 某小型发电机产生的交流电动势为e=50sin(100πt)V。对此电动势,下列表述正确的有( )
A. 有效值是25VB. 最大值是50V
C. 周期是0.02sD. 频率是100Hz
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.有效值为
A错误;
B.最大值是50V,B错误;
C.周期
C正确;
D.频率是
D错误。
故选C。
13. 下列i-t图像中表示交变电流的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】根据交流电的定义可知,方向随时间做周期性变化的电流为交变电流。
故选B。
14. 我国家庭电路所接交变电压的有效值为220V,其他一些国家采取110V市电标准。一变压器可视为理想变压器,它将110V交变电压改变为220V,已知变压器原线圈的匝数为400,则副线圈的匝数为( )
A 100B. 200C. 800D. 1600
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】根据
即
解得
n2=800
故选C。
15. 如图所示,关于安培力、洛伦兹力和电场力的方向,判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据左手定则可知,洛伦兹力方向垂直速度向上,A错误;
B.根据左手定则可知,安培力方向垂直导线向下,B错误;
C.根据左手定则可知,安培力方向竖直向下,C正确;
D.粒子带负电,受到的电场力竖直向上,D错误。
故选C。
16. 以下所列数据,不属于交流电有效值的是( )
A. 交流电表测量的示数
B. 保险丝标注的额定电流规格
C. 电容器标注的耐压值
D. 电饭锅上所标的“220V”电压
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.交流电表测量示数是交流电的有效值,选项A不符合题意;
B.保险丝标注的额定电流规格是交流电的有效值,选项B不符合题意;
C.电容器标注的耐压值是交流电的最大值,选项C符合题意;
D.电饭锅上所标的“220V”电压是交流电的有效值,选项D不符合题意;
故选C。
17. 一手摇交流发电机线圈在匀强磁场中匀速转动。转轴位于线圈平面内并与磁场方向垂直产生的交变电流i随时间t变化关系如图所示,则( )
A. 该交变电流频率是0.4HzB. 该交变电流有效值是0.8A
C. t=0.1s时,穿过线圈平面的磁通量最小D. 该交变电流瞬时值表达式是i=0.8sin5πt
【答案】C
【解析】
【详解】A.该交变电流周期为T=0.4s,则频率是
选项A错误;
B.该交变电流最大值是0.8A,有效值为, 选项B错误;
C.t=0.1s时,感应电流最大,则此时穿过线圈平面的磁通量最小,选项C正确;
D.因
该交变电流瞬时值表达式是
i=0.8sin5πt(V)
选项D错误。
故选C。
18. 下图中能将电压升高供给电灯的变压器是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】变压器只能对交流电变压,不能对直流电变压,且升压变压器原线圈匝数小于副线圈匝数。
故选C。
二、填空题(本题共计5小题,共计18分)
19. 在匀强磁场中,一根长0.2m的通电导线通入15A的电流,导线与磁场方向垂直,受到的磁场力为3N,则该磁场的磁感应强度为______T,如果将导线中的电流改为20A,则该磁场的磁感应强度为______T。
【答案】 ①. 1 ②. 1
【解析】
【详解】[1]该磁场的磁感应强度为
[2]如果将导线中的电流改为20A,则该磁场的磁感应强度不变,仍然为1T。
20. 如图中,带电粒子进入匀强磁场,写出该粒子受到的洛伦兹力的方向。
甲方向为______,乙方向为______,丙方向为______,丁方向为______。
【答案】 ①. 竖直向上 ②. 竖直向上 ③. 垂直纸面向外 ④. 垂直纸面向里
【解析】
【详解】[1][2][3][4]根据左手定则,则粒子受洛伦兹力甲方向为竖直向上,乙方向为竖直向上,丙方向为垂直纸面向外,丁方向为垂直纸面向里。
21. 一个匝的闭合线圈,在时间内磁通量由均匀增加到,则线圈内磁通量的变化为________,产生的感应电动势大小为________。
【答案】 ①. 0.04 ②. 2
【解析】
【详解】[1]穿过10匝闭合线圈的磁通量在0.2s内由0.05Wb均匀增加到0.09Wb,磁通量增加量为
[2]根据法拉第电磁感应定律得,产生的感应电动势大小为
22. 一正弦式交变电流的电压随时间变化规律如图所示,由图可知该交流电压的峰值为________,频率为________。
【答案】 ①. 100 ②. 25
【解析】
【详解】1.[1][2]由题图可知该交流电压的峰值为
Um=100V
周期为
T=
根据周期与频率的关系
解得频率为
f=25Hz
23. 我们的家庭用电是__________电(填“交流”或“直流”)。
【答案】交流
【解析】
【详解】我们的家庭用电是交流电。
三、解答题(本题共计3小题,共计28分)
24. 有一个1000匝的线圈,在4s内穿过它的磁通量从0.1Wb均匀增加到0.3Wb,求线圈中的感应电动势?
【答案】50V
【解析】
【详解】根据法拉第电磁感应定律得
=1000×=50V
25. 在磁场中某一点放入一通电导线,导线与磁场垂直,导线长1 cm,电流为5 A,所受磁场力为5×10-2 N.求:
(1)这点的磁感应强度是多大?
(2)若电流增加为10 A,所受磁场力为多大?
【答案】(1)1T (2) 0.1N
【解析】
【详解】(1)根据感应强度的定义式
有:
故这点的磁感应强度是1T.
(2)电流为10A时受到的磁场力
F=BIL=1×10×1×10-2N=0.1N
26. 下图是一个按正弦函数规律变化的交变电流的电流图像,请根据图像求出它的周期、频率和电流的最大值,并写出电流的函数表达式。
【答案】0.2s;5Hz;10A;
【解析】
【详解】根据图像可得周期为
频率是周期的倒数
电流的最大值为
图中电流是正弦变化,所以电流的函数表达式为
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