物理理卷·2018届海南省海南中学高二上学期期末考试（2017-01）

物理理卷·2018届海南省海南中学高二上学期期末考试（2017-01）

海南中学2016/2017学年第一学期期末考试 高二(理科)物理试卷 第Ⅰ卷（共44分）‎ 一、单项选择题：（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求）‎ ‎1.下列提到的交流电，哪一个不是指有效值(　　)‎ A．交流电压表读数　　　　　 B．保险丝熔断电流 C．电容器击穿电压 D．220 V交流电压 ‎2.在如图1所示电路中，已知交流电源电压U=311sin(100πt)V，电阻R=100欧.则电流表和电压表的读数分别为(　　) ‎ A.3.11A，311V B.2.2A，220V 图1‎ C.2.2A，311V D.3.11A，220V ‎ ‎ ‎3.通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P，原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为R.当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，线路损耗的电功率为P2，则P1和分别为（ ）      ‎ A. ,         B．， C.     ,         D． ，  ‎ ‎ ‎ ‎4. 如图2所示，一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与圆环在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将(　　) ‎ A．S增大，l变长 B．S减小，l变短 图2‎ C．S减小，l变长 ‎ D．S增大，l变短 ‎ ‎5. 如图3所示，一个菱形的导体线框沿着自己的对角线匀速运动，穿过具有一定宽度的匀强磁场区域，已知对角线AC的长度为磁场宽度的两倍且与磁场边界垂直．下面对于线框中感应电流随时间变化的图象(电流以ABCD顺序流向为正方向，从C点进入磁场开始计时)正确的是(　　)．‎ 图 3 ‎ ‎6. 如图4所示是一交变电流的i－t图象，则该交变电流的有效值为(　　)‎ A．4A　　　　　　　‎ B .A C. A ‎ D. 2A 图4 ‎ 二、多项选择题：（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的，得5分；选对但不全的，得3分；有选错的，得0分）‎ ‎7. 在图5所示电路中，C为电容器，灯泡电阻为R，电流表内阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压u＝220sin100πt V，若保持电源电压的有效值不变，只将电源频率改为100 Hz，下列说法正确的是(　　)‎ 图5‎ A．电流表示数增大 B．电压表示数增大 C．灯泡变暗 ‎ D．灯泡变亮 图6‎ ‎8. 如图6所示，理想变压器原副线圈匝数比为5：1，、为理想交流电流表，、为理想交流电压表，、为定值电阻，为光敏电阻（阻值随光照强度增大而减小），原线圈两端电压，以下说法正确的是(　　)‎ A．当光照增强时，电压表示数为44V保持不变 B．当光照增强时，电压表示数不变 C．通过电流表的电流方向每秒变化100次 D．当光照增强时，电流表示数变大，示数不变 ‎ ‎9. 如图7所示的电路中，、是两个指示灯，L是自感系数很大且直流电阻较小的线圈，电阻R阻值较小，开关断开，闭合，现闭合，一段时间后电路稳定，下列说法中正确的是(　　)‎ A．闭合，通过电阻R的电流先增大后减小 B．闭合，亮后逐渐变暗 C．闭合，逐渐变暗，然后亮度不变，‎ 图7‎ D．断开电路时，为保护负载，应先断开，再断开 ‎ ‎ ‎ ‎10. 如图8所示，两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计．斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上．质量为m、电阻不计的金属棒ab，在沿着斜面与棒ab垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上升，上升高度为h.‎ 则在此过程中，以下说法正确的是(　　)‎ A．作用于棒ab上的各力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热 图8‎ B．恒力F和重力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热 C．恒力F和安培力的合力所做的功等于零 D．恒力F所做的功等于棒ab重力势能的增加量和电阻R上产生的焦耳热之和 第Ⅱ卷（共56分）‎ 三、实验题（本题2小题，共16分。其中11题9分，12题7分。把答案写在答题卡中指定的答题处）‎ ‎11. 利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器，一般体积很小，可以用来测量很小范围内的温度变化，反应快，而且精确度高．‎ ‎(1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他因素不变，只要热敏电阻所处区域的温度降低，电路中电流将变________(填“大”或“小”)．‎ ‎(2)上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度．如果刻度盘正中的温度为20 ℃(如图甲所示)，则25 ℃的刻度应在20 ℃的刻度的________(填“左”或“右”)侧．‎ ‎(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化，请用图乙中的器材(可增加元器件)设计一个电路．‎ ‎12. 如图9所示，是“研究电磁感应现象”的实验装置．‎ ‎(1)将图中所缺导线补充完整．‎ 图9‎ ‎(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，那么合上开关后，将原线圈迅速插入副线圈中，电流计指针将偏________．(填”左”或”右”)‎ ‎(3)原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针将偏________．(填”左”或”右”)‎ 四、计算题（本题共3小题，共40分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤）‎ ‎13.(12分) 轻质细线吊着一质量为m＝0.32 kg、边长为L＝0.8 m、匝数n＝10的正方形线圈，总电阻为r＝1 Ω.。边长为的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图10甲所示，磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化如图乙所示，从t＝0开始经t0时间细线开始松弛，取g＝10 m/s2. 求：‎ ‎(1)在前t0时间内线圈中产生的感应电动势；‎ ‎(2)在前t0时间内线圈的电功率；‎ ‎(3)t0的值．‎ ‎ ‎ 图10‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎14. (14分)小型水利发电站的发电机输出功率为24.5 kW，输出电压为350 V，输电线总电阻为4 Ω，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5%，需在发电机处设升压变压器，用户所需电压为220 V，所以在用户处需安装降压变压器．输电电路图如图11所示，求：‎ ‎(1)输电线上的电流．‎ ‎(2)升压变压器的原、副线圈的匝数之比．‎ ‎(3)降压变压器的原、副线圈的匝数之比．‎ 图11‎ ‎15. (14分) 如图12所示，固定的水平光滑金属导轨，间距为L=0.5 m，左端接有阻值为R=0.8 Ω的电阻，处在方向竖直向下，磁感应强度为B=1 T的匀强磁场中，质量为m=0.1kg的导体棒与固定弹簧相连，导体棒的电阻为r=0.2 Ω，导轨的电阻可忽略不计.初时刻，弹簧恰好处于自然长度，导体棒具有水平向右的初速度v0=4 m/s .导体棒第一次速度为零时，弹簧的弹性势能Ep=0.5 J.导体棒在运动过程中始终与导轨垂直并保持良好接触.求：‎ ‎（1）初始时刻导体棒受到的安培力的大小和方向；‎ ‎（2）导体棒从初始时刻到速度第一次为零的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q .‎ ‎ 图12‎ 海南中学2016/2017学年第一学期期末考试 高二物理试题答案 一、单项选择题：（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求）‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ C B C C B B 二、多项选择题：（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的，得5分；选对但不全的，得3分；有选错的，得0分）‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ AD AC CD BD 三、实验题（本题2小题，共16分。其中11题9分，12题7分。把答案写在答题卡中指定的答题处）‎ ‎11. ．解析： (1) 小：因为负温度系数热敏电阻温度升高时电阻减小，温度降低时，电阻增大．故电路中电流会减小（3分）．．‎ ‎(2)右：由(1)的分析知，温度越高，电流越大，25 ℃的刻度应对应较大电流，故在20 ℃对应电流刻度的右侧．（3分）．‎ ‎(3)如图所示（3分）．‎ ‎12. (1)如图所示(3分)‎ ‎ (2)向右偏　(2分) (3)向左偏(2分)‎ 四、计算题（本题共3小题，共40分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤）‎ ‎14. (12分)解：　(1)由法拉第电磁感应定律得 E＝n＝n××()2 ‎＝10××()2×0.5 V＝0.4 V. ---------------------------2分 ‎(2)I＝＝0.4 A，P＝I2r＝0.16 W.----------------------4分 ‎(3)分析线圈受力可知，当细线松弛时有：‎ F安＝nBI＝mg，I＝，B＝＝2 T 由图知：B＝1＋0.5t0(T)，解得t0＝2 s.------------6分 ‎14.(14分) 解：(1)输电线上功率损失：‎ P＝5%P1＝5%×24.5 kW＝1225 W，--------2分 又因为ΔP＝I22R线，所以，输电线上的电流为：‎ I2＝＝A＝17.5 A.---------2分 ‎(2)升压变压器原线圈上的电流 I1＝P1/U1＝24.5 kW/(350 V)＝70 A，-----2分 升压变压器原、副线圈的匝数之比为 n1∶n2＝I2∶I1＝17.5∶70＝1∶4.---------2分 ‎(3)输电线上电压损失：ΔU＝I2R线＝U2－U3，--2分 降压变压器输入电压：‎ U3＝U2－ΔU＝U1－I2R线＝(4×350－17.5×4)V＝1330 V.-----2分 降压变压器原、副线圈的匝数之比为 n3∶n4＝U3∶U用＝1330∶220＝133∶22.-----------------2分 ‎15.(14分)解：（1）初始时刻棒中感应电动势为：‎ 棒中感应电流： 作用于棒上的安培力为：‎ 联立可得： 安培力方向：水平向左 …………….1分 ‎（2）此过程，对杆用功能关系可得：‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 联立可得：‎ ‎． ‎