物理卷·2018届福建省福州市八县一中（福清一中、长乐一中等）高二下学期期中联考（2017-04）

物理卷·2018届福建省福州市八县一中（福清一中、长乐一中等）高二下学期期中联考（2017-04）

‎2016—2017学年度第二学期八县（市）一中期中联考 高中 二 年级 物理 科试卷 一、选择题 （本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）‎ ‎1．下列说法正确的是(　　)‎ A. 奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象 B. 闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，电路中一定会产生感应电流 C. 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 D. 涡流的形成不一定遵循法拉第电磁感应定律 ‎2．水平放置的金属框架cdef处于如图所示的匀强磁场中，金属棒ab处于粗糙的框架上且接触良好，从某时刻开始，磁感应强度均匀增大，金属棒ab始终保持静止，则(　　) ‎ A．ab中电流增大，ab棒所受摩擦力增大 B．ab中电流不变，ab棒所受摩擦力不变 C．ab中电流不变，ab棒所受摩擦力增大 D．ab中电流增大，ab棒所受摩擦力不变 ‎3.某电源输出的电流中既有交流又有直流成分，如果需要在R上得到直流成分，应在如图所示电路中的A、B两处连接合适的元件．合理的连接方式是（　　）‎ A. A、B处均接电感 B. A、B处均接电容 C. A处接电容，B处接电感 D. A处接电感，B处接电容 ‎4．如图所示，闭合金属线圈a悬挂在通电长直导线b的正上方，且和b在同一竖直平面内。当导线b中的电流突然减小时，下列说法中正确的是（    ）   A．线圈a中产生逆时针方向的感应电流，悬线拉力增大   B．线圈a中产生顺时针方向的感应电流，悬线拉力增大   C．线圈a中产生顺时针方向的感应电流，悬线拉力变小  ‎ D．线圈a中产生逆时针方向的感应电流，悬线拉力变小    5．如图甲所示，光滑导轨水平放置在竖直方向的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示(规定向下为正方向)，导体棒ab垂直导轨放置，除电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力F的作用下始终处于静止状态．规定a→b的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，则在0～2t0时间内，能正确反映流过导体棒ab的电流与时间或外力与时间关系的图线是(　　 ) ‎ ‎6．图中在0～T及T～T两段时间内电流均按正弦规律变化，则如图所示交变电流的有效值为(　　)‎ A．10 A　　　　　 B．5 A C．5 A D．15 A ‎7.如图所示，匝数为50匝的矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B=T的水平匀强磁场中，线框面积S=0.5m2，线框电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=100rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220V，60W”的灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10A，下列说法正确的是（　　）‎ ‎　 A． 在图示位置线框中产生的感应电动势最大 ‎　 B．变压器原、副线圈匝数之比为25：22‎ ‎ C．线框中产生电动势的有效值为250V D．允许变压器输出的最大功率为5000W ‎8．如图所示的电路中,三个相同的灯泡a、b、c和电感L1、L2与直流电源连接,电感的电阻忽略不计,开关S从闭合状态突然断开时,下列判断正确的是(　　)‎ A.b先变亮,然后逐渐变暗 B.c先变亮,然后逐渐变暗 C.a、b、c都逐渐变暗 D.a先变亮,然后逐渐变暗 以下为多项选择题 ‎9．如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合开关S，下列说法正确的是(　　)‎ A．P向下滑动时，灯L变亮 B．P向下滑动时，变压器的输出电压不变 C．P向上滑动时，变压器的输入电流变小 D．P向上滑动时，变压器的输出功率变大 ‎10．如图所示，MSNO为同一根导线制成的光滑导线框，竖直放置在水平方向的匀强磁场中，OC为一可绕O轴始终在轨道上滑动的导体棒，当OC从M点无初速度释放后，下列说法中正确的是(　　)‎ A．由于无摩擦存在，导体棒OC可以在轨道上往复运动下去 B．导体棒OC的摆动幅度越来越小，机械能转化为电能 C．导体棒OC在摆动中总受到阻碍它运动的磁场力 D．导体棒OC只有在摆动加快时才受到阻碍它运动的磁场力 ‎11．如图所示，两根等高光滑的圆弧轨道，半径为ｒ、间距为Ｌ，轨道电阻不计．在轨道顶端连有一阻值为Ｒ的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为Ｂ．现有一根长度稍大于Ｌ、电阻不计的金属棒从轨道最低位置ｃｄ开始，在拉力作用下以初速度向右沿轨道做匀速圆周运动至ａｂ处，则该过程中(      )‎ ‎ A．通过Ｒ的电流方向为由外向内 B．通过Ｒ的电流方向为由内向外        ‎ C．流过Ｒ的电量为 D．Ｒ上产生的热量为  ‎ ‎12. 如图（甲）所示，左侧接有定值电阻R=2Ω的水平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，导轨间距为L=1m．一质量m=2kg，阻值r=2Ω的金属棒在拉力F作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动，金属棒与导轨间动摩擦因数=0.25，g=10m/s2．金属棒的速度-位移图象如图（乙）所示，则从起点发生s=1m位移的过程中（ ） A．拉力做的功W=9.25J ‎ ‎ B．通过电阻R的电荷量q=0.125C C．整个系统产生的总热量Q=5.25J D．电阻R产生的热量Q=0.125 J 二、填空实验题：每空2分，共10分。‎ ‎13．在“研究电磁感应现象”的实验中，首先按图甲接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系；然后按图乙将电流表与线圈B连成一个闭合回路，将线圈A、电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路，在图甲中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏，不通电时电流表指针停在正中央。在图乙中 ‎ (1)S闭合时，将螺线管A插入螺线管B的过程中，电流表的指针________；(填右偏、‎ 不偏、左偏)‎ ‎(2)线圈A放在B中不动时，指针将________；(填右偏、不偏、左偏)‎ ‎(3)线圈A放在B中不动，突然断开开关S，电流表指针将________。(填右偏、不偏、左偏)‎ ‎14. 利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况，图甲为某工厂成品包装车间的光传感记录器示意图，光传感器B能接收到发光元件A发出的光，每当工件挡住A发出的光时，光传感器就输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图乙所示．若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离为0.2 m，则传送带运动的速度是___________,该传送带每分钟输送________个工件。‎ ‎　‎ 三、计算题（本题共4小题，共42分）。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案不得分，有数值计算的题，答案应明确写出数值和单位。‎ ‎15．（8分）‎ 风力发电作为新型环保新能源，近几年来得到了快速发展，如图所示风车阵中发电机输出功率为100kW，输出电压是250V，用户需要的电压是220V，输电线总电阻为10Ω.若输电线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)输电线损失的电压为多少，用户得到的电功率是多少？‎ ‎16．（9分）如图所示，有一台小型发电机，其矩形线圈的匝数n＝200匝，线圈面积S＝0.01 m2，线圈电阻r＝0.5 Ω，磁场的磁感应强度B＝T时，产生频率f＝50 Hz的单相正弦交变电流，供电给“220 V　2 200 W”的电器让其正常工作．求：‎ ‎ (1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时表达式；‎ ‎(2)发动机输出端交流电压表的示数；‎ ‎(3)电阻R的阻值．‎ ‎17.（12分）如图所示，正方形导线框abcd的质量为m，边长为，导线框的总电阻为R.导线框从有界匀强磁场的上方某处由静止自由下落，下落过程中，导线框始终在与磁场垂直的竖直平面内，cd边保持水平．磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，磁场上、下两个界面竖直距离为l，已知cd边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动，重力加速度为g.求：‎ ‎（1）cd边刚进入磁场时导线框的速度大小； ‎ ‎（2）比较cd边刚进入磁场时c、d的电势高低并求出cd两点间的电压大小；‎ ‎（3）从导线框cd边刚进入磁场到ab边刚离开磁场的过程中，导线框克服安培力所做的功．‎ ‎18．（13分）如图甲所示，MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨，NQ⊥MN，导轨的电阻均不计．导轨平面与水平面间的夹角θ=37°，NQ间连接有一个R=4Ω的电阻．有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上，磁感应强度为B0=1T．将一根质量为m=0.05kg电阻为r（大小未知）的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好．现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度，已知在此过程中通过金属棒截面的电量q=0.2C，且金属棒的加速度a与速度v的关系如图乙所示，设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行．取g=10m/s2．求：‎ ‎（1）金属棒与导轨间的动摩擦因数μ；‎ ‎（2）cd离NQ的距离s；‎ ‎（3）金属棒滑行至cd处的过程中，电阻R上产生的热量．‎ ‎（4）金属棒经历多长时间滑行至cd.‎ ‎2016—2017学年度第二学期八县（市）一中期中联考 高中 二 年级 物理 科试卷答案 ‎1.A ‎2.C ‎3.D ‎4.A ‎5.D ‎6.C ‎7.B ‎8.D ‎9.BD ‎10.BC ‎11.AD ‎12.ACD 二、填空题(每空答案2分，共10分)‎ ‎13．(1) 右偏 （2） 不偏 （3） 左偏 ‎ ‎14． 0.2 m/s 60 ‎ ‎15.（8分）‎ 解析　(1)输电线损失的功率P线＝100kW×4%＝4kW， ‎ 又P线＝IR线 所以输电线电流I2＝I3＝＝20A-----1分 原线圈中输入电流I1＝＝A＝400A-----1分 所以＝＝＝----1分 则U2＝＝250×20V＝5000V U3＝U2－U线＝5000V－20×10V＝4800V----1分 所以＝＝＝----1分 ‎(2) 输电线损失的电压ΔU＝I2r＝200V----2分 用户得到的电功率P出＝100kW×96%＝96kW----1分 ‎16.（9分）　(1)发电机产生的感生电动势的最大值：‎ Em＝nBSω＝nBS·2πf＝200×1.2/π×0.01×100π＝240 V----1分 感应电动势的瞬时表达式：e＝240sin 100π(V)．----2分 ‎(2)电动势有效值E＝240 V----1分 正常工作时的电流I＝P/U＝2 200/220 A＝10 A 输出端电压表的示数U＝E－Ir＝240 V－10×0.5 V＝235 V. ----2分 ‎(3)电阻R上的电压ΔU＝235 V－220 V＝15 V----1分 则电阻R＝ΔU/I＝15/10＝1.5 Ω. ----2分 ‎17.（12分）解析：(1)设线框cd边刚进入磁场时的速度为v，则在cd边进入磁场过程中产生的感应电动势为E＝Blv，----1分 根据闭合电路欧姆定律，通过导线框的感应电流为I＝，----1分 导线框受到的安培力为F安＝BIl＝.----1分 因cd刚进入磁场时，导线框做匀速运动，所以有F安＝mg，以上各式联立得：‎ v＝.----2分 ‎(2)导线框ab刚进入磁场时，cd边即离开磁场，因此导线框继续做匀速运动，导线框穿过磁场的整个过程中，其动能不变． ‎ 设导线框克服安培力做功为W安，根据动能定理有2 mgl－W安＝0，----1分 解得：W安＝2mgl. ----2分 ‎18.（13分）解：（1）由乙图知，当v=0时，a=2m/s2．由牛顿第二定律得：‎ mgsinθ﹣μmgcosθ=ma----2分 代入数据解得：μ=0.5----1分 ‎（2）由图象可知：当vm=2m/s时，a=0，金属棒达到稳定速度，则有：‎ 感应电动为：E=B0Lv 安培力为：FA=B0IL 感应电流为：I=‎ 稳定时金属棒做匀速运动，受力平衡，可得：mgsinθ=FA+μmgcosθ----2分 代入数据解得：r=1Ω----1分 在此过程中通过金属棒截面的电量为：q==△t=‎ 又磁通量的变化量为：△Φ=B0L•s 代入数据解得：s=2m ----1分 ‎ ‎（3）棒下滑的过程中重力、摩擦力与安培力做功，得：‎ mgh﹣μmgs•cos37°﹣WF=mvm2﹣0----2分 回路中产生的总焦耳热为：Q总=WF；‎ 电阻R上产生的热量为：QR=Q总；----1分 代入数据得：QR=0.08J----1分 ‎（4）----1分 累加后 ‎----1分