【物理】山西省太原市第二十一中学2019-2020高二下学期期中试卷（理）

【物理】山西省太原市第二十一中学2019-2020高二下学期期中试卷（理）

山西省太原市第二十一中学2019-2020高二下学期期中 物理试卷（理）‎ 一、单项选择题(共5小题，每小题4分，共20分；)‎ ‎1．一根弯成直角的导线放在B＝0.4T的匀强磁场中，如图所示，导线ab＝30cm，bc＝40cm，当导线以5m/s的速度做切割磁感线运动时可能产生的最大感应电动势的值为()‎ A．1.4V B．1.0V C．0.8V D．0.6V ‎2．如图甲所示，虚线上方空间有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，直角扇形导线框绕垂直于纸面的轴O以角速度ω匀速逆时针转动。设线框中感应电流的方向以逆时针为正，线框处于图示位置时为时间零点。那么，在图乙中能正确表明线框转动一周感应电流变化情况的是() ‎ ‎ ‎ 图甲 图乙 ‎ ‎3．先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电。第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化(如图甲所示)；第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示。若甲、乙图中的U0、T所表示的电压、周期值是相同的，则以下说法正确的是()‎ A．第一次，灯泡两端的电压有效值是U0/2‎ B．第二次，灯泡两端的电压有效值是3U0/2‎ C．第一、第二次，灯泡的电功率之比是2：9‎ D．第一、第二次，灯泡的电功率之比是1：5‎ ‎4．某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成。当右侧线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K，从而切断家庭电路。仅考虑L1在铁芯中产生的磁场，下列说法错误的有( )‎ A．家庭电路正常工作时，L2中的磁通量为零 B．家庭电路中使用的电器增多时，L2中的磁通量不变 C．家庭电路发生短路时，开关K将被电磁铁吸起 D．地面上的人接触火线发生触电时，开关K将被电磁铁吸起 ‎5．如图，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻。线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界线OO′平行，线框平面与磁场方向垂直。设OO′下方磁场区域足够大，不计空气影响，则下列哪一个图象不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律()‎ ‎ ‎ 二、多项选择题(共5小题，每小题4分，共20分；全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)‎ ‎6．电磁学的成就极大地推动了人类社会的进步。下列说法正确的是()‎ A．甲图中，这是录音机的录音电路原理图，当录音机录音时，由于话筒的声电转换，线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场 B．乙图电路中，开关断开瞬间，灯泡会突然闪亮一下，并在开关处产生电火花 C．丙图中，在真空冶炼中，可以利用高频电流产生的涡流冶炼出高质量的合金 D．丁图中，钳形电流表是利用电磁感应原理制成的，它的优点是不需要切断导线，就可以方便地测出通过导线中交变电流的大小 ‎7．如图所示，一电子以初速度v沿与金属板平行方向飞入MN极板间，突然发现电子向M板偏转，若不考虑磁场对电子运动方向的影响，则产生这一现象的时刻可能是()‎ A．开关S闭合瞬间 B．开关S由闭合后断开瞬间 C．开关S是闭合的，变阻器滑片P向右迅速滑动时 D．开关S是闭合的，变阻器滑片P向左迅速滑动时 ‎8.绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、电键相连，如图所示。线圈上端与电源正极相连，闭合电键的瞬间，铝环向上跳起。则下列说法中正确的是()‎ A．若保持电键闭合，则铝环不断升高 B．若保持电键闭合，则铝环停留在某一高度 C．若保持电键闭合，则铝环跳起到某一高度后将回落 D．如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变 ‎9.内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于圆环直径的带正电的小球，以速率v0沿逆时针方向匀速转动，若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场。设运动过程中小球带电荷量不变，那么(如图所示)()‎ A．小球对玻璃圆环的压力一定不断增大 B．小球所受的磁场力一定不断增大 C. 小球先沿逆时针方向减速运动，之后沿顺时针方向加速运动 D．磁场力对小球一直不做功 ‎10．为保证用户电压稳定在220V，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图。保持输入电压u1不变，当滑动触头P上下移动时可改变输出电压。某次检测得到用户电压u2‎ 随时间t变化的曲线如图乙所示。以下正确的是()‎ A．u2＝190sin(50πt)V B．u2＝190sin(100πt)V C．为使用户电压稳定在220V，应将P适当下移 D．为使用户电压稳定在220V，应将P适当上移 三、实验题(共2小题，共18分)‎ ‎11．(8分)如图为“研究电磁感应现象”的实验装置。‎ ‎(1)将图中所缺导线补接完整。‎ ‎(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后：‎ A．将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将________。(填“向左偏转一下”或“向右偏转一下”或“不偏转”)‎ B．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针________。(填“向左偏转一下”或“向右偏转一下”或“不偏转”)‎ ‎12．(10分)传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量)，例如热敏传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻。热敏电阻阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由热敏电阻Rt作为传感器制作的简单自动报警器的线路图。问：‎ ‎(1)为了使温度过高时报警铃响，c应接在________(填“a”或“b”)；‎ ‎(2)若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P向________移动(填“左”或“右”)；‎ ‎(3)如果在调试报警器达最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器滑片P都不能使报警器工作，且电路连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工作电路实际不能工作的原因可能是________。‎ 三、计算题(共3小题，42分；解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)‎ ‎13．(12分)如图所示，用导线绕成面积为S＝0.5m2的圆环，圆环与某种半导体材料制成的光敏电阻R连接成闭合回路。圆环全部处于按如图所示规律变化的磁场中。P为一圆盘，由形状相同、透光率不同的三个扇形a、b和c构成，它可绕垂直于盘面的中心轴转动。当细光束通过扇形a、b、c照射光敏电阻R时，R的阻值分别为10Ω、20Ω、40Ω。不计回路中导线和开关的电阻。‎ ‎(1)求线圈中感应电动势的大小；‎ ‎(2)在t＝0.03s时，圆盘刚好转到使细光束通过扇形b照射光敏电阻R，求此时光敏电阻的电功率大小。‎ ‎14．(15分)某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为200kW，输出电压为500V，输电导线的总电阻为10Ω，导线上损耗的电功率为16kW，该村的用电电压是220V。‎ ‎(1)输电电路如图所示，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比；‎ ‎(2)如果该村某工厂用电功率为80kW，则该村还可以接“220V40W”的电灯多少盏？‎ ‎15．(15分)如图所示，两光滑金属导轨，间距d＝0.2m，在桌面上的部分是水平的，处在磁感应强度B＝0.1T、方向竖直向下的有界磁场中，电阻R＝3Ω，桌面高H＝0.8m，金属杆ab质量m＝0.2kg、电阻r＝1Ω，在导轨上距桌面h＝0.2m高处由静止释放，落地点距桌面左边缘的水平距离s＝0.4m，g＝10m/s2，求：‎ ‎(1)金属杆刚进入磁场时，杆中的电流大小和方向；‎ ‎(2)整个过程中R上放出的热量。‎ ‎【参考答案】‎ 一、单项选择题(共5小题，每小题4分，共20分；)‎ ‎1．答案：B ‎2．答案：A ‎3．答案：D ‎4．答案：c ‎5．答案：A 二、多项选择题(共5小题，每小题4分，共20分；全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)‎ ‎6．答案：ACD ‎7．答案：AD ‎8. 答案：CD ‎9. 答案：CD ‎10．答案：BD 三、实验题(共2小题，共18分)‎ ‎11．答案：(1)如图所示 ‎(2)A.向右偏转一下B．向左偏转一下 ‎12．答案：(1)a(2)左 ‎(3)可能是乙图中的电源电压太低或继电器线圈太少或弹簧劲度系数太大 三、计算题(共3小题，42分；解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)‎ ‎13．答案：(1)1V(2)0.05W 解析：(1)线圈中产生的感应电动势 E＝ E＝V＝1V ‎(2)此时R＝20Ω，光敏电阻的电功率P＝ P＝W＝0.05W ‎14．答案：(1)1：10230：11(2)2600‎ 解析：(1)因为P损＝IR线 所以I2＝＝40A I1＝＝400A 则＝＝ U3＝U2－I2R线＝(500×10－40×10)V＝4600V 则＝＝ ‎(2)据降压变压器输入功率等于输出功率有P3＝P4＝184kW 灯可以消耗的功率是P灯＝104kW 所以还可装灯n＝104000/40＝2600盏。‎ ‎15．答案：(1)0.01A；a―→b(2)0.225J 解析：(1)ab杆刚进入磁场的瞬间，速率为v，由机械能守恒定律得mgh＝mv2，v＝＝2m/s 此时感应电动势E＝Bdv＝0.1×0.2×2V＝0.04V I＝＝A＝0.01A 方向：杆中由a―→b ‎(2)金属杆平抛初速度为v′，则有 s＝v′，v′＝＝1m/s 由能量守恒，有 Q＝mgh－mv′2＝(0.2×10×0.2－×0.2×12)J＝0.3J R放出的热量QR＝·R＝×3J＝0.225J