高二下学期期末检测题A 卷参考答案与提示
2020-06-01
1.A 提示:设菱形边长为L,分别对带电荷量为-q、+Q的小球进行受力分析,如图1所示,由共点力平衡条件得,解 得
2.C 3.A 4.C 5.D
6.B 提示:因为四个规格相同的灯泡都正常发光,所以可设通过每个灯泡的电流为I0,每个灯泡两端的电压为U1。以右侧两个副线圈为研究对象,则U2=2U0,U3=U0,由电压与匝数的关系得,解得n2=2n3。因为包含多个副线圈,所以原、副线圈中的电流与匝数不成反比。以整个变压器为研究对象,则I1=I2=I3=I0,由理想变压器原、副线圈的功率关系得U1I1=U2I2+U3I3。因为原、副线圈绕在同一个铁芯上,所以U1=,即n1I0=n2I0+n3I0,解得n1=3n3。因 此n1∶n2∶n3=3∶2∶1。
7.BD 提示:根据电磁感应现象中的能量关系不难判断,选项A 错误,B正确。取圆环在运动过程中的任一位置进行分析,设此时圆环正在由左向右摆动,在圆环上取同一高度的左右对称点A、B,它们受到的安培力F1、F2也是左右对称的,如图2所示。F1、F2的水平分力对称相消,因此二者的合力必沿竖直方向。因为圆环左右两边完全对称,所以所有对称点的合力都沿竖直方向。又因为圆环最高点与最低点受到的安培力也沿竖直方向,所以整个圆环所受安培力一定沿竖直方向,选项C错误,D 正确。
8.AD 9.AC
10.CD 提示:t1~t2时间内,线框转过四分之一个周期(90°),穿过线框磁通量的变化量ΔΦ1=0-BS=-BS;t2~t3时间内,线框又转过四分之一个周期(90°),穿过线框磁通量的变化量ΔΦ2=-BS-0=-BS。因此t1~t3时间内穿过线框磁通量的变化量ΔΦ=ΔΦ1+ΔΦ2=-2BS,选项A 错误。t3时刻线框中产生的感应电动势最大,且E0=nBSω=n,因此穿过线框磁通量的变化率=BSω,选项B 错误。t3~t4时间内,穿过线框磁通量的变化量ΔΦ=0-BS=-BS,根据法拉第电磁感应定律可知,线框中产生的感应电动势,根据闭合电路欧姆定律可知,通过电阻R的电流I=,通过电阻R的电荷量q=I(t4-t3)=,选项C正确。电流表的示数为交变电流的有效值,即选项D 正确。
11.(1)BEG (2)D (3)A
12.小球受到重力、静电力和细线拉力三个力作用处于平衡状态,随着静电力方向的变化,θ不断变化。以静电力和细线拉力的合力F合的作用点为圆心,以静电力的大小qE为半径画一辅助圆,如图3 所示。当细线的拉力所在直线与该辅助圆相切时,细线与竖直方向间的夹角θ最大,且,此时匀强电场的方向与水平方向间的夹角的正弦值也为。
13.(1)磁感应强度变化前后,线圈a中磁通量分别为,因此磁通量的改变量10-4Wb。磁感应强度变化前后,线圈b中磁通量分别为Φb=BπR2,Φb′=B′πR2,因此磁通量的改变量ΔΦb=|Φb′-Φb|=1.256×10-4Wb。(2)磁场方向改变前后,线圈c中磁通量分别为,因此磁通量的改变量ΔΦc=(sin 90°-sin 60°)=8.4×10-6Wb。
14.线框从开始运动到上边到达磁场上边缘的过程中,受重力与安培力的作用,设运动时间为t1,线框上边到达磁场上边缘时的速度大小为v1,由动量定理得mgt1-I安=mv1,又有安培力的平均冲量,解得。设线框下边到达磁场的下边缘恰好做匀速运动时的速度大小为v2,则此时线框的重力与其受到的安培力平衡,即mg=F安=B··L,解得,线框完全在磁场中运动时只受重力作用,运动时间。线框以速度v2做匀速运动穿出磁场所用的时间因此线框穿过磁场区域所经历的总时间t=
15.设两金属杆向上的速度为v,因金属杆的运动,两金属杆与导轨构成的回路的面积减小,故穿过回路的磁通量减少。由法拉第电磁感应定律可得,回路中感应电动势的大小E=B(l2-l1)v,回路中的感应电流,沿顺时针方向,两金属杆都要受到安培力作用,金属杆x1y1受到的安培力f1=BIl1,方向向上,金属杆x2y2受到的安培力f2=BIl2,方向向下。当金属杆做匀速运动时,由平衡条件得F-m1g-m2g+f1-f2=0,联立以上各式解得I=。因此两金属杆所受重力的功率P=(m1+m2)gv=R(m1+m2)g,回路电阻的热功率Q=I2R=
16.线圈绕轴匀速转动时,在电路中产生如图4所示的交变电流。此交变电动势的最大值Emax=BSω=B·· 2πn=nπ2r2B,设此交变电动势的有效值为E,则由有效值的定义得T,解得E=,因此电流表的示数
17.BDE 18.ABE 19.ACE
20.(1)在活塞上方倒沙的过程中,汽缸内气体的温度保持不变,由玻意耳定律得p0V0=p1V1,解得p1=2.0×105Pa。在缓慢加热使封闭气体温度变为127 ℃的过程中,气体压强保持不变,由盖-吕萨克定律得=,解得V2=1.47×10-3m3。(2)第一个过程是等温变化过程,由pV=C可知,p与V成反比,图像是反比例函数图像;第二个过程是等压变化过程,气体的压强不变,温度升高,体积变大,图像是一条平行于V轴的直线。整个过程中汽缸内气体的p-V图像如图5所示。