2017-2018学年福建省宁德市同心顺联盟高二下学期期中考试物理试题 Word版

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2017-2018学年福建省宁德市同心顺联盟高二下学期期中考试物理试题 Word版

宁德市高中“同心顺”联盟校2017-2018学年第二学期期中考试 高二物理试题 ‎(考试时间:90分钟;满分:100分)‎ 温馨提示:请将答案填写在答题卡的相应位置上,在本卷作答无效。‎ 一选择题:(1-8题每题只有一个选项正确,9-12题每题有两个或两个以上选项正确;每题4分,共48分)‎ ‎1.电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系,根据这发现,发明了许多电器设备。下列用电器中,哪个没有利用电磁感应原理(  )‎ A.电磁炉          B.日光灯镇流器 C.磁带录音机 D.白炽灯泡 ‎2.如图所示,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略,下列说法中正确的是( )‎ A.合上开关K接通电路时,A2始终比A1亮 B.合上开关K接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮 C.断开开关K切断电路时,A2先熄灭,A1过一会儿才熄灭 D.断开开关K切断电路时,A1先熄灭,A2都要过一会儿才熄灭 ‎3.交流发电机正常工作时,电动势的变化规律为.如果把发电机转子的转速减小一半,并且把电枢线圈的匝数增加一倍,其他条件不变,则:( )‎ A. 只是频率减小一半,周期增加一倍 B.电动势的最大值和周期都增加一倍 ‎ C.电动势的最大值和周期都减小一半 D. 只是电动势的最大值增加一倍 ‎4.如图电阻R,电容C与一线圈相连成闭合电路,条形磁铁静止与线圈的正上方,N极朝下,如图所示,现使磁铁自由下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是( )‎ A、从a到b,上极板带正电 ‎ B、从a到b,下极板带正电 C、从b到a,上极板带正电 ‎ D、从b到a,下极板带正电 ‎5.两只阻值相等的电阻分别通以正弦交流电与方形交流电,它们电流的最大值相等,如图所示,则两只电阻的热功率之比是( )‎ ‎-Im ‎-Im A.1:4 ‎ B.1:‎ C. 1:2 ‎ ‎ D. 1:1‎ ‎6.电站向远方送电,输送的电功率恒定,若将送电电压提高到原来的K倍,则:( )‎ A.输电电流也为原来的K倍 B.输电导线上损失的电压为原来的1/K C.输电导线上损失的电功率为原来的K2倍 D.输电导线上损失的电功率为原来的1/K ‎7.如图所示,两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为L,磁场方向垂直纸面向里,abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为L,t=0时刻,bc边与磁场区域左边界重合。现令线圈以向右的恒定速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域,取沿a→d→c→b→a方向的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t变化的图线是:( )‎ O t I A O t I B O t I C O t I D ‎8.如图所示,从匀强磁场中把不发生形变的矩形线圈匀速拉出磁场区,如果两次拉出的速度之比为1∶2,则两次线圈所受外力大小之比F1∶F2、线圈发热之比Q1∶Q2、通过线圈截面的电量q1∶q2之比分别为( )‎ A.F1∶F2=2∶1,Q1∶Q2=2∶1,q1∶q2=2∶1‎ B.F1∶F2=1∶2,Q1∶Q2=1∶2,q1∶q2=1∶1‎ C.F1∶F2=1∶2,Q1∶Q2=1∶2,q1∶q2=1∶2‎ D.F1∶F2=1∶1,Q1∶Q2=1∶1,q1∶q2=1∶1‎ i/A ‎0‎ ‎0.01‎ ‎0.02‎ t/s ‎0.03‎ ‎9.一个闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,产生的感应电流如图所示。由该图可得出的正确判断是( )‎ A.该交变电流的频率为100Hz B.0.02s时,线圈平面与磁感线平行 C.0.01s时,线圈平面处于中性面位置 D.1s内电流的方向变化100次 ‎10.为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系,将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上,副线圈连接相同的灯泡L1、L2,电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1,A2,导线电阻不计,如图所示。当开关S闭合后 ( )‎ A. A1示数变大,A1与A2示数的比值不变 B. A1示数变大,A1与A2示数的比值变大 C. V2示数变小,V1与V2示数的比值变大 D. V2示数不变,V1与V2示数的比值不变 ‎11.如图(a)所示,半径为r的带缺口刚性金属圆环固定在水平面内,缺口两端引出两根导线,与电阻R构成闭合回路。若圆环内加一垂直于纸面变化的磁场,变化规律如图(b)所示。规定磁场方向垂直纸面向里为正,不计金属圆环的电阻。以下说法正确的是: ( )‎ A.t=2s时,流过电阻R的电流为0‎ B.t=2s时,Uab=‎ C.2-3s内,穿过金属圆环的磁通量在增大 D.1-2s内,回路中的电流逐渐减小 ‎12.如图所示,固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中.一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直).设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为 g.则此过程(  )‎ A.杆的速度最大值为 B.流过电阻R的电量为 C.恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量 D.恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量 二、实验题: (本题共2小题,共计12分)。‎ ‎13、如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。‎ ‎(1)将图中所缺的导线补接完整。‎ G ‎+‎ ‎-‎ A B ‎(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上电键后,以下操作中可能出现的情况是:‎ A.将A线圈迅速插入B线圈时,灵敏电流计指针将向_________(填“左”或“右”)偏一下;‎ B.A线圈插入B线圈后,将滑动变阻器触头迅速向右拉时,灵敏电流计指针将向_________(填“左”或“右”)偏一下。‎ ‎14.(4分)在电子技术中,从某一装置输出的电流常常既有交流成分,又有直流成分,如果要把交流成分输送到下一级,应该用如图所示的电路中的 电路(填“a”或“b”).其中电容器的作用是 。‎ 三、计算题:(本题共4小题,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.)‎ ‎15.(8分)一个小型应急交流发电机,内部为n=75匝边长L=20cm的正方形线圈,总电阻为r=2.0Ω。线圈在磁感应强度为B=0.1T的匀强磁场中,绕垂直于磁感线的轴匀速转动。发电机对一电阻为R=8.0Ω的电灯供电,线路中其它电阻不计,若发电机的转动角速度为 ω=100 rad/s时,电灯正常发光。求:‎ ‎(1)交流发电机发出的电动势的最大值;‎ ‎(2)电灯正常发光的功率;‎ ‎(3)线圈每转动一分钟,整个回路上产生的热量。‎ ‎16.(9分)如图,发电机输出功率为100kW,输出电压为,用户需要的电压为 ‎,两变压器之间输电线的总电阻为R=10Ω,其它电线的电阻不计,若输电线中因发热而损失的功率为总功率的4%,试求:(变压器是理想的)‎ ‎(1)输电线上的电流大小 I2;‎ ‎(2)升变压器原副线圈的匝数比n1:n2;‎ ‎(3)降压变压器的匝数比n3:n4.‎ ‎17. (10分)小明在研究性学习中设计了一种可测量磁感应强度的实验,其装置如图所示。在该实验中,磁铁固定在水平放置的电子测力计上,此时电子测力计的读数为G1,磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场,其余区域磁场不计。直铜条AB的两端通过导线与一电阻连接成闭合回路,总阻值为R。若让铜条水平且垂直于磁场,以恒定的速率v在磁场中竖直向下运动,这时电子测力计的读数为G2,铜条在磁场中的长度为L。‎ ‎(1)判断铜条所受安培力的方向? G1和G2哪个大?‎ ‎(2)求铜条匀速运动时所受安培力的大小? 该磁场的磁感应强度的大小?‎ ‎18. (13分)如图所示,两平行导轨间距L=0.1 m,足够长光滑的倾斜部分和粗糙的水平部分圆滑连接,倾斜部分与水平面的夹角θ=30°,垂直斜面方向向上的磁场的磁感应强度B=0.5 T,水平部分没有磁场.金属棒ab质量m=0.01 kg ‎、电阻r=0.02 Ω,运动中与导轨有良好接触,并且垂直于导轨,电阻R=0.08 Ω,其余电阻不计,当金属棒从斜面上离地高h=1.0 m以上任何地方由静止释放后,在水平面上滑行的最大距离x都是2 m.(取g=10 m/s2)求:‎ ‎(1)棒在斜面上的最大速度。‎ ‎(2)水平面的动摩擦因数。‎ ‎(3)从高度h=1.0 m处滑下后电阻R上产生的热量。‎ 宁德市高中“同心顺”联盟校2017-2018学年第二学期期中考试 高二物理试卷评分标准 一、 选择题:(1-8题每题只有一个选项正确,9-12题每题有二个或二个以上选项正确;每题4分,共48分)‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 D B A D C B A B CD AD BC BC 二、实验题: (本题共2小题,共计12分)‎ G ‎+‎ ‎-‎ A B ‎13. (1)(2分)‎ ‎(2)(6分)A、右 B、 右 ‎14.(4分)b 隔直流 通交流 三、计算题:(本题共4小题,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.)‎ ‎15(8分)‎ ‎(1) 电动势的最大值为Em=nBSω=nBωL2=30 V (2分)‎ ‎(2) 电动势的有效值为E=Em/=15 V (1分)‎ 流过电灯的电流为I=E/(R+r)=3/2A (1分)‎ 电灯正常发光的功率P=I2R=36W (2分)‎ ‎(3)整个回路上产生的热量为 Q=I2(R+r)t=2700 J (2分)‎ ‎16.(9分)‎ 解:(3分)(1)输电线损耗功率,又 输电线电流 ‎(3分)(2)原线圈中输入电流 n1:n2=I2:I1=20:400=1:20‎ ‎(3分)(3)‎ ‎17. (10分)‎ ‎(1)根据楞次定律,导体棒所受的安培力阻碍其相对运动,所以铜条所受安培力的方向竖直向上,(2分)‎ 由牛顿第三定律知,磁铁受到竖直向下的力,则G2>G1。(2分)‎ ‎(2)铜条向下匀速运动时,有E=BLv (1分)‎ ‎,I=,(1分)‎ F=BIL(1分)‎ 磁铁受力平衡,F′=G2-G1,(1分)‎ 又由牛顿第三定律,F′=F 联立解得安培力大小F=G2-G1(1分)‎ 磁感应强度的大小B=。(1分)‎ ‎18.(13分)‎ ‎(1)金属棒从离地高h=1.0 m以上任何地方由静止释放后,在到达水平面之前已经开始匀速运动 ‎ 设最大速度为v,则感应电动势E=BLv (1分)‎ 感应电流I= (1分)‎ 安培力F=BIL (1分)‎ 匀速运动时,有mgsin θ=F (1分)‎ 解得v=2m/s (1分)‎ ‎(2)在水平面上运动时,金属棒所受滑动摩擦力Ff=μmg (1分)‎ 金属棒在摩擦力作用下做匀减速运动,有 Ff=ma (1分)‎ v2=2ax (1分)‎ 解得μ=0.1 (1分)‎ ‎(3)下滑的过程中,由动能定理可得:‎ mgh-W=mv2 (1分)‎ 安培力所做的功等于电路中产生的焦耳热,有W=Q (1分)‎ 电阻R上产生的热量:QR=Q (1分)‎ 解得QR=6.4×10-2 J (1分)‎
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