2017-2018学年吉林省梅河口市第五中学高二4月考物理试题 Word版

2017-2018学年吉林省梅河口市第五中学高二4月考物理试题 Word版

梅河口市第五中学高二 4 月考试 物理试题 分值：100 分 时间：100 分钟 一、单选题（共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分，每小题只有一个正确答案）‎ ‎1．下列提到的交流电，哪个指的不是交流电的有效值( ) A．电容器的击穿电压 B．保险丝的熔断电流 C．交流电压表的读数 D．电动机铭牌上的额定电压 ‎2．将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直．关于线圈中产 生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是( )‎ A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同 ‎3、如图所示电路中，自感系数较大的线圈 L 的直流电阻不计，下列操作中能使电容器 C 的 A 板带正电的是（ ）‎ A. S 闭合的瞬间 B. S 断开的瞬间 C. S 闭合，电路稳定后 D. S 闭合，向左移动变阻器触头 ‎4、如图所示，一导线弯成半径为 a 的半圆形闭合回路．虚线 MN 右侧有磁感应强 度为 B 的匀强磁场．方向垂直于回路所在的平面．回路以速度 v 向右匀速进入磁 场，直径 CD 始终与 MN 垂直．从 D 点到达边界开始到 C 点进入磁场为止，下列结 论正确的是( ) A．感应电流方向不变 B．CD 段直导线始终不受安培力 C．感应电动势最大值 Em＝2Bav D．感应电动势平均值 E ＝πBav ‎5、物理实验中常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电量．如图 所示，探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度．已知线圈 的匝数为 n，面积为 S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为 R．若将线圈放在被测匀强磁 场中，开始线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转 1800，冲击电流计测出通过线圈的电 量为 q，由上述数据可测出磁场的磁感应强度为（ ）‎ qR qR A. B.‎ S nS ‎qR qR C. D.‎ ‎2nS 2S ‎6、一质量为 m 的金属杆 ab，以一定的初速度 v0 从一光滑平行金属导轨 底端向上滑行，导轨平面与水平面成 300 角，两导轨上端用一电阻 R 相 连，如图所示，磁场垂直斜面向上，导轨与杆的电阻不计，金属杆向上 滑行到某一高度之后又返回到底端，则在此全过程中（ ）‎ A．向上滑行的时间大于向下滑行的时间 B．电阻 R 上产生的热量向上滑行时大于向下滑行时 C．通过电阻 R 的电量向上滑行时小于向下滑行时 D．杆 a、b 克服磁场力的功向上滑行时小于向下滑行时 ‎7、如图所示为一台发电机的结构示意图，其中N、S 是永久磁铁的两个磁极，它们的表面 呈半圆柱面形状。M是圆柱形铁芯，它与磁极的柱面共轴，铁芯上有一矩形线框，可绕与铁 芯M共轴的固定转轴旋转。磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径、大小近似均匀的磁场。 若从图示位置开始计时，当线框绕固定轴匀速转动时，下列图像中能正确反映线框中感应电 动势e 随时间t 变化规律的（ ）‎ ‎8、如图所示的理想变压器，两个副线圈匝数分别为 n1 和 n2，当把电热器接在 ab，使 cd 空 载时，电流表的示数为 I1；当把电热器接在 cd，而使 ab 空载时，电流表的示数为 I2，则 I1∶ I2 等于( )‎ A．n1∶n2 B．n2∶n2‎ ‎1 2‎ C．n2∶n1 D．n2∶n2‎ ‎2 1‎ ‎9、．如图(a)所示，两个闭合圆形线圈 A、B 的圆心重合，放在同一水平面内，线 圈 A 中通以如图(b)所示的交变电流，t＝0 时电流方向为顺时针(如图箭头所示) 在 t1～t2 时间段内，对于线圈 B，下列说法中正确的是( )‎ A．线圈 B 内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋势 B．线圈 B 内有顺时针方向的电流，线圈有收缩的趋势 C．线圈 B 内有逆时针方向的电流，线圈有扩张的趋势 D．线圈 B 内有逆时针方向的电流，线圈有收缩的趋势 ‎10、如图所示的电路中，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，LED为发光 二极管（电流越大，发出的光越强），且R与LED相距较近，下列说法正确的是（ ）‎ A．当滑动触头 P 向左移动时，L 消耗的功率增大 B．当滑动触头 P 向左移动时，L 消耗的功率减小 C．当滑动触头 P 向右移动时，L 消耗的功率可能不变 D．无论怎样移动触头 P，L 消耗的功率都不变 二、多选题（共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分，全部答对得 4 分，漏选 的得 2 分）‎ ‎11、在如图所示的倾角为è的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小为 B 的匀强磁场，区 域 I 的磁场方向垂直斜面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为 L，一个 质量为 m、电阻为 R、边长也为 L 的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当 ab 边刚越 过 GH 进入磁场Ⅰ区时，恰好以速度 v1 做匀速直线运动；当 ab 边下滑到 JP 与 MN 的中间位 置时，线框又恰好以速度 v2 做匀速直线运动，从 ab 进入 GH 到 MN 与 JP 的中间位置的过程 中，线框的动能变化量为△Ek（末动能减初动能），重力对线框做功为 W1，安培力对线框做 功为 W2，下列说法中正确的有 （ ）‎ A．在下滑过程中，由于重力做正功，所以有 v2＞v1‎ B．从 ab 进入 GH 到 MN 与 JP 的中间位置的过程中，机械能守恒 C．从 ab 进入 GH 到 MN 与 JP 的中间位置的过程，有（W1－△Ek）机械能转化为电能 D．从 ab 进入 GH 到 MN 与 JP 的中间位置的过程中，线框动能的变化量大小为△Ek=‎ W1+W2‎ ‎12、在光滑水平桌面上有一边长为 l 的正方形线框 abcd，bc 边右侧有 一等腰直角三角形匀强磁场区域 efg，三角形腰长为 l，磁感应强度竖 直向下，a、b、e、f 在同一直线上，其俯视图如图所示，线框从图示 位置在水平拉力 F 作用下向右匀速穿过磁场区，线框中感应电流 i－t 和 F－t 图象正确的是(以逆时针方向为电流的正方向，以水平向右的 拉力为正，时间单位为l/v)( )‎ ‎13、为了测量某地地磁场的水平分量 Bx，课外兴趣小组进行了如图所示的实验：在横截面 为长方形、只有上下表面 A、B 为金属板的导管中通以导电液体，将导管沿东西方向放置时， A、B 两面出现电势差，测出相应的值就可以求出地磁场的水平分 量．假如在某次实验中测得导电液体的流动速度为 v、导管横截面的 宽为 a、高为 b，A、B 面的电势差为 U．则下列判断正确的是（ ）‎ A． Bx= B． Bx=‎ C． A 面的电势高于 B 面 D．B 面的电势高于 A 面 ‎14、 如图所示，边长为 L 的正方形单匝线圈 abcd，电阻 r，外电路的电阻 为 R，a、b 的中点和 cd 的中点的连线 OO´恰好位于匀强磁场的边界线上， 磁场的磁感应强度为 B，若线圈从图示位置开始，以角速度ù绕轴 OO´匀速 转动，则以下判断正确的是( )‎ A．图示位置线圈中的感应电动势最大为 B．闭合电路中感应电动势的瞬时表达式为 C．线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻 R 的电荷量为 q = ‎2BL2‎ R + r D．线圈转动一周的过程中，电阻 R 上产生的热量为 ‎15、两根相距为 L 的足够长的金属弯角光滑导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面 内，另一边与水平面的夹角为 37°，质量均为 m 的金属细杆 ab、cd 与导轨垂直接触形成闭 合回路，导轨的电阻不计，回路总电阻为 2R，整个装置处于磁感应强度大小为 B，方向竖 直向上的匀强磁场中，当 ab 杆在平行于水平导轨的拉力 F 作用下以速度 v 沿导轨匀速运动 时，cd 杆恰好处于静止状态，重力加速度为 g，以下说法正确的是（ ）‎ A．ab 杆所受拉力 F 的大小为 mg tan37°‎ B．回路中电流为mg sin 37° BL C．回路中电流的总功率为 mgv tan37°‎ ‎2 2‎ D．m 与 v 大小的关系为 m＝ B L v ‎2Rg tan37°‎ 三、实验题(共 12 分)‎ ‎16、（2分）氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测。它的电阻随一氧化碳 浓度的变化而变化，在下图所示的电路中，不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻，‎ 这样，显示仪表的指针就与一氧化碳浓度有了对应关系，观察仪表指针就能判断一氧化碳浓 度是否超标。有一种氧化锡传感器，其技术资料中给出的是电导（即电阻的倒数）¯¯浓度 曲线如图所示，请判断，电压表示数与一氧化碳浓度 C 之间的对应关系正确的是（ ）‎ ‎17、（4 分）如图所示是一个火警报警装置的逻辑电路图。Rt 是热敏电阻，低温时电阻值 很大，高温时电阻值很小，R 是阻值较小的分压电阻。‎ ‎(1) 要做到低温时电铃不响，火警时产生高温，电铃响起。在图中 虚线处应接＿＿＿＿（填“与门”“或门”“非门”“斯密特元件”）元 件 ‎(2) 为了提高该电路的灵敏度，即要把报警温度调得较低，R 的 值应调＿＿＿＿（填“大” “小”）一些 ‎18（6分）．电饭煲的工作原理如图所示，可分为两部分，即控 制部分：由 S2、、R1和黄灯组成，工作（加热）部分；有发热 电阻 R3、、R2和红灯组成，S1是一个磁钢限温开关，手动闭合， 当此开关的温度达到居里点（103℃）时，自动断开，且不能自 动复位，S2是一个双金属片自动开关，当温度达到70℃—80℃ 时，自动断开，低于70℃时，自动闭合，红灯、黄灯是指示灯， 通过其电流必须较小，所以 R1、、R2起＿＿＿作用，R3是发热 电阻。接通电源并按下 S1后，黄灯熄而红灯亮，R3发热，当温 度达到70℃—80℃时，S2断开，当温度达到103℃时饭熟，S1断开，，当温度降到70℃以下时， S2闭合，电饭煲处于保温状态，由以上描述可知 R2＿＿＿＿R3（填﹤或﹦或﹥），若用电饭 煲烧水时， S1＿＿＿＿（填“会”或“不会”）自动断开。‎ 四、计算题（3 小题共 28 分）‎ ‎19 （ 9 分 ） 、 旋 转 电 枢 式 发 电 机 的 转 子 在 正 常 运 转 时 ， 产 生 的 电 动 势 瞬 时 值 为 e=220 2 sin314tV。如果由于某种原因，它的转速变慢，用电压表测得此时发电机两端的 电压为 176 V，若此时发电机正在向一盏标有“220 V、100 W”的灯泡供电，在不计发电机 内电阻的情况下，试求：‎ ‎（1）该灯泡的实际功率为多大？‎ ‎（2）这台发电机的转速比原来正常时转速慢了几分之一？‎ ‎20、（9 分）如图所示，一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电 机的输出功率 P1＝50 kW，输出电压 U1＝500 V，升压变压 器原、副线圈匝数比为 n1︰n2＝1:5，两个变压器间的输电 导线的总电阻 R＝15 Ω，降压变压器的输出电压 U4＝220‎ V，两变压器本身的损耗忽略不计，求： (1)升压变压器副 线圈两端的电压 U2； (2)输电线上损耗的电功率 P 损； (3)降压变压器原、副线圈的匝数比 n3︰n4．‎ ‎21、（10 分）如图所示，质量 m1＝0.1 kg，电阻 R1＝0.3 Ω，长度 L＝0.4 m 的导体棒 ab 横 放在 U 形金属框架上。框架质量 m2＝0.2 kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数 μ＝0.2,相距 0.4 m 的 MM′、NN′相互平行，电阻不计且足够长。电阻 R2＝0. 1 Ω的 MN 垂直于 MM′.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度 B＝0.5 T。垂直于 ab 施加 F＝2 N 的水平恒力，ab 从静止开始无摩擦地运动，始终与 MM′、NN′保持良好接触。当 ab 运动到某处时，框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取 10 m/s2。‎ ‎(1)求框架开始运动时 ab 速度 v 的大小；‎ ‎(2)从 ab 开始运动到框架开始运动的过程中，MN 上产生的热量 Q＝0.1 J，求该过程 ab 位移 x 的大小。‎ 一、二选择题答案 ‎物理试题答案 题 号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ 答 案 A C B A C B D B 题 号 ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ 答 案 A A CD BD BC BD ACD ‎16、B 2 分 ‎17：（1）非门 （2）大 4 分 18 限流 大于 不会 ‎19（8 分）（1）64W（2）1/5‎ U 2 U ¢ 解析：（1）由 P = 得 P¢＝（‎ R U ‎‎ ‎）2 × P = (‎ ‎‎ ‎176‎ ‎220‎ ‎‎ ‎) 2 ´ 100 = 64W ¢ Em w¢ Em ‎176 4‎ m ‎（2）由 Em = NBSw得w= NBS ，所以 w = E ‎1‎ ‎= = ‎220 5‎ 故慢了 ‎5‎ ‎20（8 分）‎ U ‎(1)因为 1‎ ‎‎ = n1 ，所以U = n2 U ‎‎ ‎=2 500 V（2 分） (2) P =P =50 kW（1 分）输电线中电流 ‎2 1‎ n U 2 n2 1‎ P2‎ U I 2 = ‎2‎ ‎= 50000 A ‎2500‎ ‎‎ = 20A ‎‎ ‎（1 分）则 P损 = I 2‎ ‎‎ ‎2‎ R线 = 20‎ ‎‎ ´15W = 6000W （2 分） (3)用户得到功率 P4 =‎ P2 － P损 ‎P4‎ U ‎=44 000 W（1 分）所以降压变压器副线圈电流 I 4 = ‎4‎ ‎= 44000‎ ‎220‎ ‎‎ A = 200A （1 分）故 n3 = I 4‎ n4 I 2‎ ‎= 10 （1 分）‎ ‎1‎ ‎21、(10 分)‎ ‎(1)ab对框架的压力 F1＝m1g 框架受水平面的支持力 FN＝m2g＋F1 依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到最大静摩擦力 F2＝μFN ab中的感应电动势 E＝Blv MN中电流 I＝ E R1＋R2‎ MN受到的安培力 F安＝IlB 框架开始运动时 F安＝F2 由上述各式，代入数据解得 v＝6 m/s R1＋R2‎ ‎(2)闭合回路中产生的总热量 Q总＝ Q R2‎ ‎1 2‎ 由能量守恒定律，得 Fx＝ m1v＋Q总 ‎2‎ 代入数据解得 x＝1.1 m