新疆哈密市第十五中学2019-2020学年高二下学期期中考试物理试题

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新疆哈密市第十五中学2019-2020学年高二下学期期中考试物理试题

哈密第十五中学2019-2020学年第二学期期中考试 高二物理试卷 ‎ 一、选择题:(每小题4分,共48分,1-8小题单选,9-12小题多选,漏选得2分,错选和不选得零分)‎ ‎1.了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要.则以下符合事实的是(  )‎ A.丹麦物理学家奥斯特梦圆电生磁,终于发现了电磁感应现象 B.英国物理学家麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间激发一种电场 C.法拉第发现了电流的磁效应,拉开了研究电与磁相互关系的序幕 D.安培定则是用来判断通电导线在磁场中所受安培力方向的 ‎2.关于电磁感应现象,下列说法中正确的是(  )‎ A.闭合线圈放在变化的磁场中,必然有感应电流产生 B.闭合正方形线圈在匀强磁场中垂直磁感线运动,必然产生感应电流 C.穿过闭合线圈的磁通量变化时,线圈中有感应电流 D.只要穿过电路的磁通量发生变化,电路中一定有感应电流产生 ‎3.线圈中感应电动势的大小决定于( )‎ A、磁感应强度的大小 B、磁通量的大小 C、磁通量变化的大小 D、磁通量的变化快慢 ‎4.两个闭合的金属环穿在一根光滑的绝缘杆上,如图所示,当条形磁铁的S极自右向左插向圆环时,环的运动情况是 (  )‎ A.两环同时向左移动,间距增大 B.两环同时向左移动,间距变小 C.两环同时向右移动,间距变小 D.两环同时向左移动,间距不变 ‎5. 一交流电压的图象如图所示,将该交流电压加在一阻值为22 Ω的电阻两端,下列说法 中正确的是(  )‎ A.该电阻消耗的功率为1100 W B.该交流电压的瞬时值表达式为u=110sin 100πt V C.并联在该电阻两端的交流电压表的示数为110 V D.流过电阻的电流方向每秒改变50次 ‎6.一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,周期为T.从中性面开始计时,当t=时,线圈中感应电动势的瞬时值为2 V,则此交变电流的有效值为(  )‎ A.2 V B.2 V C. V D. V 7. 如图所示电路中,A、B是完全相同的灯泡,L是电阻不计的电感线圈,下列说法中正确的是(  )‎ A. 当开关S闭合时,A灯先亮,B灯后亮 B. 当开关S闭合时,B灯先亮,A灯后亮 C. 当开关S闭合时,A、B灯同时亮,以后B灯更亮,A灯熄灭 D. 当开关S闭合时,A、B灯同时亮,以后亮度不变 8. 如图所示,竖直平面内有一金属圆环,半径为a,总电阻为R(指拉直时两端的电阻),磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面,与环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒AB,AB由水平位置紧贴环面摆下,当摆到竖直位置时,B点的线速度为v,则这时AB两端的电压大小为 (  ) ‎ A. B. B. D.Bav 9. 单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转轴垂直于磁场,若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示,则O~D过程中(  )‎ A. 线圈中O时刻感应电动势最零 B. 线圈中D时刻感应电动势为零 ‎ C. 线圈中D时刻感应电动势最大 A. 线圈中O至D时间内的平均感应电动势为0.4V 7. 如图所示,理想变压器的副线圈通过输电线接两个相同的灯泡L1和L2,输电线的等效电阻为R,开始时K断开,当K接通时,以下说法正确的是(  )‎ A. 副线圈的输出电压减小 ‎ B. 通过L1灯泡的电流减小 C. 原线圈中的输入电流减小 D. 变压器的输入功率增大 8. 边长为L的正方形线框在水平恒力F作用下运动,穿过方向如图所示的有界匀强磁场区域.磁场区域的宽度为d(d>L).已知ab边进入磁场时,线框的加速度恰好为零.则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较,有(  )‎ A. 产生的感应电流方向相反 B. 所受的安培力方向相反 C. 进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间 D. 进入磁场过程和穿出磁场过程中通过线框内某一截面的电荷量相等 ‎12. 某发电站采用高压输电向外输送电能,若输送的总功率为P0,升压变压器输出端电压为U,输电导线的总电阻为R,降压变压器输入的总功率为P′,降压变压器上输入电压为U′,则下列说法正确的是(  )‎ A.输电线上的电流 ‎ B.输电线上的电流 C.输电线上损失的功率P=P0﹣P′ ‎ D.输电线上损失的功率 二、填空题(每空2分,实物图4分,共12分)‎ ‎13.如图所示,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.‎ ‎(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________.(填“向左”“向右”或“不”)‎ ‎(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________.(填“向左”“向右”或“不”)‎ ‎14.如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1∶n2=4∶1,原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等.a、b端加入交流电压后,两电阻消耗的电功率之比PA∶PB=________.两电阻两端电压之比UA∶UB=________.‎ 三、计算题(每小题10分,共40分,要有必要的文字说明和演算步骤,直接写答案者不得分)‎ ‎15.在垂直于纸面向里的匀强磁场中,穿过该区域磁场的磁感应强度随时间的变化率 ‎=0.2T/s,将面积S=1.0 m2、电阻r=0.20 Ω的单匝闭合正方形线圈放入磁场,使线圈所在平面与磁感线垂直,求:‎ ‎(1)线圈中的感应电动势;‎ ‎(2)线圈中的感应电流.‎ ‎16. 如图所示,匀强磁场竖直向上穿过水平放置的金属框架,框架宽为L,右端接有电阻R,磁感应强度为B,一根质量为m、电阻不计的金属棒以v0的初速度沿框架向左运动,棒与框架的动摩擦因数为μ,测得棒在整个运动过程中,通过任一截面的电荷量为q,求:‎ ‎(1)棒能运动的距离;‎ ‎(2)R上产生的热量.‎ ‎17.有一台发电机通过升压和降压变压器给用户供电,已知发电机的输出功率是10kW,输入端电压为U1=400V,升压变压器原、副线圈的匝数比为n1﹕n2=1﹕5,两变压器之间输电导线的总电阻R=4.0Ω,降压变压器输出电压U4=220V,求:‎ ‎(1)升压变压器的输出电压U2;‎ ‎(2)通过输电导线上的电流;‎ ‎(3)降压变压器的原、副线圈的匝数比n3﹕n4.‎ ‎18.如图所示,间距L=1m的竖直平行金属导轨MN、PQ上端接有电阻R=1.0Ω,光滑金属杆ab质量m=1kg,电阻不计,横跨在平行导轨上,与导轨接触良好,整个导轨处于垂直导轨平面的水平匀强磁场中,磁感应强度B=1T.现从静止释放金属杆ab,已知导轨足够长且电阻可忽略不计,取g=10m/s2,求:‎ ‎(1)当ab杆的速度为v=5m/s时,ab杆加速度的大小;‎ ‎(2)ab杆在下滑过程中速度的最大值vm;‎ ‎(3)当ab杆以最大速度匀速运动时,电阻R的电功率.‎ 一.选择题 ‎ 1-8 B C D B B A C A 9-12 BD BD AD BC ‎ 13. ‎ 向右 向左 ‎ 14. ‎ 1:16 1:4 ‎ ‎15.解:(1)根据法拉第电磁感应定律,感应电动势为:‎ E==0.2V ‎(2)根据闭合电路欧姆定律,闭合回路中的感应电流为:‎ I==1.0A 答:(1)线圈中的感应电动势为0.2V;‎ ‎(2)线圈中的感应电流为1.0A.‎ ‎16.解:(1)设在整个过程中,棒运动的距离为s,磁通量的变化量△Φ=BLs,通过棒的任一截面的电量q=I△t=,解得s=.‎ ‎(2)根据能的转化和守恒定律,金属棒的动能的一部分克服摩擦力做功,一部分转化为电能,电能又转化为热能Q,即有mv02=μmgs+Q,‎ 解得Q=mv02﹣μmgs=mv02﹣.‎ ‎17. 解:(1)根据=,得升压变压器的输出电压为:U2=400×5V=2000V。‎ ‎(2)输电线上的电流为:I===5A。‎ 则输电线上损耗的功率为:P损=I2R=52×4W=100W ‎(3)输电线的损失电压为:△U=I•R=5×4=20V 到达降压变压器的电压为:U3=U2﹣△U=2000﹣20=1980V 降压变压器电压与匝数关系为:‎ 解得降压变压器匝数比为:‎ 答:(1)升压变压器的输出电压为2000V;‎ ‎(2)输电线的损失功率为100W;‎ ‎(3)降压变压器的原、副线圈的匝数比n3:n4为9:1。‎ ‎18.解:(1)金属杆受到重力和安培力作用,根据牛顿第二定律可得:‎ mg﹣FA=ma,‎ 其中安培力FA=BIL=,‎ 联立解得:a=5m/s2;‎ ‎(2)当金属杆的速度最大时受力平衡,根据平衡条件可得:‎ F′A=mg,‎ 其中F′A=BImL=,‎ 联立解得:vm=10m/s;‎ ‎(3)ab杆以最大速度匀速运动时,产生的感应电流为I=,‎ 电阻R的电功率为P=I2R=,‎ 代入数据解得:P=100W.‎ 答:(1)当ab杆的速度为v=5m/s时,ab杆加速度的大小为5m/s2;‎ ‎(2)ab杆在下滑过程中速度的最大值为10m/s;‎ ‎(3)当ab杆以最大速度匀速运动时,电阻R的电功率为100W.‎ ‎ ‎
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