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

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．‎ ‎ ‎