安徽省铜陵市第一中学2020学年高二物理下学期期中试题

安徽省铜陵市第一中学2020学年高二物理下学期期中试题

铜陵市一中2020学年度第二学期高二年级学段（期中）考试物理试卷 ‎ 考试时间：90分钟 满分：100分 一、单项选择题（4*10=40分）‎ ‎1．下列几种说法中正确的是( )‎ A.线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B.线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 C.线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大 D.线圈放在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大 ‎2．一正弦交流电的电流随时间变化的规律如图所示．由图可知(　　)‎ A．该交流电的电流瞬时值的表达式为i＝2sin (100πt)A B．该交流电的频率是25 Hz C．该交流电的电流有效值为A D．若该交流电流通过R＝10 Ω的电阻，则电阻消耗的功率是40W ‎3.如图所示，匀强磁场垂直于矩形线框abcd，磁场的磁感应强度为B，矩形面积为S．现使矩形框以ab边为轴转动90°角，则在这个过程中，穿过线框的磁通量变化量的数值是（　　）‎ A．0 B．0.5BS C．BS D．2BS ‎4.如图所示，长为L的金属导线弯成一圆环，导线的两端接在电容为C的平行板电容器上，P、Q为电容器的两个极板，磁场垂直于环面向里，磁感应强度以B＝B0＋kt(k>0)随时间变化，t＝0时，P、Q两板电势相等，两板间的距离远小于环的半径，经时间t，电容器Q板(　　)‎ A．不带电 B．所带电荷量与t成正比 C．带正电，电荷量是 D．带负电，电荷量是 ‎5.如图所示，空间分布着宽为L，方向垂直于纸面向里的匀强磁场．一金属线框从磁场左边界匀速向右通过磁场区域．规定逆时针方向为电流的正方向，则感应电流随位移变化的关系图象(i－x)正确的是：(　　)‎ A．B． C．D． ‎ ‎6.如图所示，理想变压器原线圈输入电压u=Umsinωt，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器．和是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；和是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示．下列说法正确的是（ ）‎ A.I1和I2表示电流的瞬时值 B.U1和U2表示电压的最大值 C.滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大 D.滑片P向下滑动过程中，U2变小、I1变小 ‎7.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 B．第二次，灯泡两端的电压有效值是 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 ‎8.如图所示的电路中，P、Q为两相同的灯泡，L的电阻不计，则下列说法正确的是(　　)‎ A．S断开瞬间，P立即熄灭，Q过一会儿才熄灭 B．S接通瞬间，P、Q同时达到正常发光 C．S断开瞬间，通过P的电流从左向右 D．S断开瞬间，通过Q的电流与原来方向相同 ‎9.如图所示，先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈水平拉出有界匀强磁场区域，v1＝2v2，则在先后两种情况下(　　)‎ A．线圈中的感应电动势之比为E1∶E2＝1∶2‎ B．线圈中的感应电流之比为I1∶I2＝4∶2‎ C．线圈中产生的焦耳热之比Q1∶Q2＝2∶1‎ D．通过线圈某截面的电荷量之比q1∶q2＝2∶1‎ ‎10.如图甲所示，两个闭合圆形线圈A、B圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图乙所示的变化电流，t＝0时电流的方向为顺时针(如图中箭头所示)，在t1～t2时间内，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，线圈有收缩的趋势 B．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋势 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 二、实验（3*5=15分）‎ ‎11.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；‎ ‎(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，那么合上电键后可能出现的情况有：‎ A．将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将______(填“左”或“右”)偏一下．‎ 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“左”或“右”)偏一下．‎ ‎12.磁电式仪表的线圈通常用铝框作骨架，把线圈绕在铝框上，这样做的目的是________(填“防止”或“利用”)涡流而设计的，起________(填“电磁阻尼”或“电磁驱动”)的作用．‎ 三、计算题 ‎13.（8分）如图所示，边长为L、匝数为n的正方形金属线框，它的质量为m、电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘．金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外，磁场随时间的变化规律为B＝kt.求：‎ ‎(1)线框中的电流强度为多大？‎ ‎(2)t时刻线框受的安培力多大？‎ ‎14.（10分）发电机输出功率为100kW，输出电压是250V，用户需要的电压是220V．输电线电阻为10Ω，若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：‎ ‎（1）在输电线路中设置的升，降压变压器原副线圈的匝数比．‎ ‎（2）用户得到的电功率是多少？‎ ‎15.（12分）均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m.将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示．线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行．已知重力加速度为g，不考虑空气阻力，当cd边刚进入磁场时，‎ ‎(1)求线框中产生的感应电动势大小；‎ ‎(2)求cd两点间的电势差大小；‎ ‎(3)若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h.‎ ‎16.（15分）如图所示，有一倾角α＝37°的粗糙斜面，斜面所在空间存在一有界矩形匀强磁场区域GIJH，磁场方向垂直斜面向上，其宽度GI＝HJ＝L＝0.5 m．有一质量m＝0.5 kg的“日”字形匀质导线框abcdef，从斜面上静止释放，释放时ef平行于GH且距GH为4L，导线框各段长ab＝cd＝ef＝ac＝bd＝ce＝df＝L＝0.5 m，线框与斜面间的动摩擦因数μ＝0.25，ab、cd、ef三段的阻值相等、均为R＝0.5 Ω，其余电阻不计．已知ef边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动，不计导线粗细，重力加速度g＝10 m/s2，求：‎ ‎(1)ef边刚进入磁场时的速度v的大小．‎ ‎(2)匀强磁场的磁感应强度B.‎ ‎(3)线框从开始运动到ab边穿出磁场过程中ab边发的焦耳热为多少？‎ 铜陵市一中2020学年度第二学期 高二年级学段（期中）考试物理答案 C B C C D C D D C B ‎11.‎ ‎(2)右；B.左．‎ ‎12.利用　电磁阻尼 ‎13. (1)线框中的电动势E＝n＝nS＝nL2k，电流为I＝.‎ ‎(2)安培力为F＝BIL＝ktL＝t.‎ ‎14. 解：（1）输电线因发热损耗的功率为：△P=P×4%=100×4%kW=4kW ‎ 由△P=I2R，得输电电流（即升压变压器副线圈中的电流）为：‎ I2==A=20A 升压变压器原线圈中的输入电流为：I1==A=400A．‎ 所以升压变压器中原副线圈的匝数比为： ===．‎ 升压变压器副线圈两端的电压为：U2==20×250V=5000V．‎ 输电线路中损失的电压为：△U=I2R=20×10V=200V 降压变压器原线圈中的输入电压U3为：‎ U3=U2﹣△U=V=4800V．‎ 所以降压变压器原副线圈的匝数比为： ===．‎ ‎（2）用户得到的电功率，即降压变压器的输出功率为：‎ P′=P×（1﹣4%）=100×96%kW=96kW．‎ ‎15. 解析：(1)cd边刚进入磁场时，线框速度：v＝ 线框中产生的感应电动势E＝BLv＝BL ‎(2)此时线框中的电流I＝ cd切割磁感线相当于电源，cd两点间的电势差即路端电压：‎ U＝I·R＝BL ‎(3)安培力：F安＝BIL＝ 根据牛顿第二定律：mg－F安＝ma，‎ 由a＝0，解得下落高度h＝.‎ ‎16. (1)由动能定理可知：‎ mg4Lsinα－μmgcosα4L＝mv2－0‎ 得v＝4 m/s.‎ ‎(2)当线框匀速运动时，对电路：E＝BLv R总＝R＋R I＝‎ 对线框：mgsinα＝μmgcosα＋BIL 解得B＝T.‎ ‎(3)线框每条边切割磁感线等效电路都一样．所以ef和cd作为电源时 Uad＝E 时间为t＝‎ Q1＝t 当ab做为电源时，Uab＝E 时间为t＝，Q2＝t 整个过程总热量，Q＝Q1＋Q2＝1 J.‎