高二物理电磁学综合试题

高二物理电磁学综合试题第Ⅰ卷选择题一.选择题：（本题共10小题，每小题3分，共30分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全对得3分，漏选得1分，错选、不选得0分）１、下列说法不符合．．．物理史事的是（）Ａ、赫兹首先发现电流能够产生磁场，证实了电和磁存在着相互联系Ｂ、安培提出的分子电流假说，揭示了磁现象的电本质Ｃ、法拉第在前人的启发下，经过十年不懈的努力，终于发现电磁感应现象Ｄ、19世纪60年代，麦克斯韦建立了完整的电磁场理论，并预言了电磁波的存在２、图1中带箭头的直线是某电场中的一条电场线，在这条直线上有a、b两点，若用Ea、Eb表示a、b两点的场强大小，则（）Ａ、a、b两点的场强方向相同Ｂ、电场线是从ａ指向ｂ，所以有Ea＞EbＣ、若一负电荷从b点逆电场线方向移到ａ点，则电场力对该电荷做负功Ｄ、若此电场是由一负点电荷所产生的，则有Ea＜Eb３、质量均为ｍ、带电量均为＋ｑ的Ａ、Ｂ小球，用等长的绝缘细线悬在天花板上的同一点，平衡后两线张角为２θ，如图２所示，若Ａ、Ｂ小球可视为点电荷，则Ａ小球所在处的场强大小等于（）Ａ、mgsinθ/qＢ、mgcosθ/qＣ、mgtgθ/qＤ、mgctgθ/q４、如图３所示为某一LC振荡电路在某时刻的振荡情况，则由此可知，此刻（）Ａ、电容器正在充电Ｂ、线圈中的磁场能正在增加Ｃ、线圈中的电流正在增加Ｄ、线圈中自感电动势正在阻碍电流增大５、如图４所示，该图是一正弦式交流电的电压随时间变化的图象，下列说法正确的是（）A、它的频率是50HZＢ、电压的有效值为311VＣ、电压的周期是002sＤ、电压的瞬时表达式是u=311sin314tv图３－311311u/v012t/10－2s图４ａｂ图１B图２Aθθqq6、将输入电压为220V、输出电压为6V的理想变压器改绕成输出电压为24V的变压器，若原线圈匝数保持不变，副线圈原有30匝，则副线圈应增加的匝数为（）A、90匝B、120匝C、144匝D、150匝7、如图5所示，闭合电键S并调节滑动变阻器滑片P的位置，使A、B、C三灯亮度相同，若继续将滑片P向下移动，则（）A、A灯变亮B、B灯变亮C、A灯最亮D、C灯最亮8、如图6所示，开关S闭合后对软铁棒A、B、C的说法正确的是（）A、软铁棒A不会被磁化B、软铁棒A被磁化后右端是N极C、软铁棒B被磁化后右端是N极D、软铁棒C被磁化后右端是S极9、如图7所示，导线框abcd与直导线AB在同一平面内，直导线AB中通有恒定的电流I，当线框由左向右匀速通过直导线的过程中，线框中的感应电流的方向是（）A、先是abcda再dcbad后abcdaB、先是abcda再dcbadC、始终是dcbadD、先是dcbad再abcda后dcbad10、超导是当今高科技的热点之一，当一块磁体靠近超导体时，超导体会产生强大的电流，并对磁体有排斥作用。这种排斥力可使磁体悬浮在空中，磁悬浮列车就是采用了这项技术，磁体悬浮的原理是（）①超导体电流产生磁场的方向与磁体的磁场方向相同②超导体电流产生磁场的方向与磁体的磁场方向相反③超导体对磁体的磁力大于磁体的重力④超导体对磁体的磁力与磁体的重力相平衡A、①③B、①④C、②③D、②④第Ⅱ卷二．填空题：（本题共4小题，每小题4分，共16分）11、甲、乙两根用同种材料做成的圆柱形的导体，它们的质量相同，长度之比L1：L2=1：2，则它们的电阻之比R1：R2=。12、一个LC振荡电路，线圈自感系数L=10mH电容器电容C=100pF，这个振荡电路固有周期T=s，激起电磁波在真空中的波长λ=m.。SCPBA图5SACB图6图7vdcbadcabIBA13、如图8所示，滑动变阻器M的最大阻值是200Ω，电阻R为200Ω，C、D间的电压为8V，当S断开，滑动片P移动时，R两端的电压变化范围是从V到V；当S闭合，滑动片P移动时，R两端的电压变化范围是从V到V。14、如图9所示，MN为金属杆，在竖直平面内贴着光滑金属导轨下滑，导轨的间距L=10㎝，导轨上端接有电阻R=0.5Ω，导轨与金属杆的电阻不计，整个装置处于B=0.5T的水平匀强磁场中。若杆稳定下落时，每秒钟有0.5J的重力势能转化为电能，则MN杆的下落速度V=m/s。三、实验题:(本题共3小题,15小题4分，16小题8分，17小题3分，共15分)15、有一多用电表，它的欧姆档刻度线中心刻度值是12，当用R×10档去测量某待测电阻（阻值约为1000Ω）时，指针的偏转角度较小，为了减小测量误差，应该重新测量，请从下面选出必要的步骤，并排列正确的操作顺序。A、将多用表的选择开关扳至交流电压的最高档或OFF处B、将多用表两表笔短接C、将多用表的选择开关扳至R×1档D、将多用表的选择开关扳至R×100档E、调节调零旋钮，使表头的指针满偏F、将待测电阻两端分别与两表笔连接，并读出测量数据，再乘以档位得出待测电阻的阻值重新测量的必要的步骤和正确的操作顺序为（填写字母）16、在测定金属的电阻率的实验中，其实验步骤如下：（1）、用米尺测量金属导线的长度，测量三次求得平均值L，在导线三个不同的位置用测量导线的直径d（在空格处填写“实验器材名称”）（2）、用伏安法测量金属导线的电阻R，请试把下列给的实验器材连接成测量R的合适电路(各电表量程均符合实验要求)。M图9NR+_电源金属导线AV图8CDSSMRUp（3）、用上面测得的导线长度L、导线直径d、和导线电阻R，可根据电阻率的表达式ρ=。17、在用“电流表和伏特表测定电源的电动势和内电阻”的实验中，根据测得实验数据作出的U——I图线如图11所示，从图中可知：电源的电动势ε=V，电源的内电阻r=Ω。四、计算题：（本题共4小题，共计39分。解答应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，有数值运算的必须明确写出数值和单位）18、如图12所示，电阻R1=R2=R3=1Ω，当电键S接通时，电压表的读数为1V，电键S断开时，电压表的读数为0.8V，求电源的电动势和内电阻。(8分)19、把一检验电荷q放在点电荷Q所形成的电场中的A点，若检验电荷的电量为q=－2.0×10－8C，它所受的电场力F=4.0×10—3N，方向指向Q，如图13所示，A点到Q的距离为r=0.30m，已知静电常量K=9×109N·m2/C2，试求：（1）.A点的场强大小。（2分）（2）.点电荷Q的电量和电性。（4分）0.4i/A1.00.50u/v图11SR3R2R1V图12（3）.若将检验电荷q从电场中的A点移到B点，电场力做功为6.0×10－6J，则A、B之间的电势差是多少？（3分）20、如图14为远距离输电示意图，已知发电机的输出功率为100kw，输出电压为250V，升压变压器的原、副线圈的匝数比为1：20，降压变压器的原、副线圈的匝数比为20：1，输电线的总电阻R线=10Ω，求用户得到的电压U4及用户得到的功率P用。（10分）21、如图15所示，AB、CD是水平放置的光滑导轨，轨距为L=0.5m，两轨间接有电阻R=4Ω，另有一金属棒PQ恰好横跨在导轨上，并与导轨保持良好接触。已知PQ棒的电阻为1Ω，其它电阻不计。若整个装置处在B=0.5T、方向垂直向里的匀强磁场中，现将PQ棒以V=10m/s的速度水平向右作匀速运动。求：（1）.PQ棒产生的感应电动势大小εPQ。（3分）（2）.维持PQ棒作匀速运动所需水平外力的大小和方向。（4分）（3）.若在Δt的时间内，闭合回路APQC的磁通量的增量为Δφ，试证明：（5分）R线降压变压器升压变压器发电机I1I2I3U1U2U3U420:11:20用户1:20输电线图14QBAF－q图13RDCBAPQv图15ΔφΔt=BLV=εPQ『答案』一、将选择题的答案填入对应的空格内（每小题3分，共30分）题号12345678910答案AA、DCBCDACDAADBDCD二、填空题：（本题共4小题，每小题4分，共16分）11、1:4（4分）12、6.28×10—6s（2分）1884m（2分）13、4V到8V；0V到8V（每空1分）14、10m/s（4分）三、实验题(本题共3小题,15小题4分，16小题8分，17小题3分，共15分)15、D、B、E、F、A（4分）16、（1）螺旋测微器或千分尺（2分）（2）连接电路（4分）（3）ρ=πRd2/4L（2分）17、ε=1.0V（1分）r=1.25Ω（2分）四、计算题：（本题共4小题，共计39分。18题8分,19题9分,20题10分,21题12分）18、解:设电源的电动势为ε，内电阻为r，当S断开时R1、R2串联接在电源上，电路中的电流I，则：I=U/R1=0.8/1A=0.8A由闭合电路欧姆定律得:ε=I(R1+R2+r)=0.8×(1+1+r)=1.6＋0.8r(1)(3分)当S闭合时，外电路为R2和R3并联后与R1串联,则外电阻R为:R=R1＋R2R3/(R2＋R3)=1.5Ω而电流I´为:I=U´/R1=1/1A=1A所以,ε=I(R+r)=1×(1.5+r)=1.5＋r(2)(3分)由(1)、(2)得:ε=2Vr=0.5Ω(2分)19、解：(1)、A点的场强为E，则：E=F/q=4.0×10—3N/2.0×10－8C=2.0×105N/C(2分)（2）、电荷q与点电荷Q为相互吸引，所以Q应带正电(1分)由库仑定律F=KQq/r2得：Q=2.0×10—6C(3分)（3）、设A、B之间的电势差UAB则：+_电源金属导线AVUAB=W/q=6.0×10－6/－2.0×10－8V=－300V（3分）20、解：由题意知：发电机的输出功率P=100kw，输出电压U1=250V，升压后的电压为U2：U1/U2=1：20得：U2=5000V(2分)而输电线上的电流I2=P/U2=100000/5000A=20A(2分)输电线上损失的电压U=I2×R线=20×10V=200V降压前的电压U3=U2—U=4800V(2分)用户得到的电压U4U4/U3=1：20得：U4=240V(2分)用户得到的功率P用P用=P－P线=100kw－I22R线=96kw(2分)21、解：（1）由题意知：PQ棒产生的感应电动势大小为εPQ，则：εPQ=B×L×V=0.5×0.5×10v=2.5v(3分)（2）.闭合电路中的电流为I，则：I=εPQ/（R＋r）=2.5/(4＋1)A=0.5A(1分)而金属棒PQ受到的安培力大小为F，由公式F=BIL得：F=0.5×0.5×0.5N=0.125N方向水平向左(2分)维持PQ棒作匀速运动的水平外力应与安培力F大小相等，方向相反.所以，外力的大小为0.125N，方向水平向右。(1分)（3）.证明：如图所示：设PQ在Δt时间内向右移动的距离为d，则：d=v×Δt闭合回路磁通量的增量为Δφ，即：Δφ=B×ΔS=B×L×d=B×L×v×Δt所以(4分)而BLV=εPQ即：证明完毕。(1分)ΔφΔt=B×L×v×ΔtΔt=BLVΔφΔt=BLV=εPQRDCBAPQvd