2017-2018学年陕西省榆林二中高二下学期中考试物理试题（Word版）

2017-2018学年陕西省榆林二中高二下学期中考试物理试题（Word版）

榆林市第二中学2017--2018学年第二学期期中考试 高二年级物理试题 时间：90分钟 满分：100分 一、单选题 ‎1、如图所示,一正方形线圈的匝数为,边长为,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中,在时间内,磁感应强度的方向不变,大小由均匀地增大到2,在此过程中,线圈中产生的感应电动势为(    ) ‎ A. B. C. D.‎ ‎2、如图所示是一交变电流的图象,则该交流电电流的有效值为(    )‎ A. B. C. D.‎ ‎3、如图甲所示,矩形导线框固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。若规定顺时针方向为感应电流的正方向,下图中正确的是(   ) ‎ A. B.‎ C. D.‎ ‎4、信用卡的磁条中有一个个连续的相反极性的磁化区,每个磁化区代表了二进制数1或0,用以储存信息。刷卡时,当磁条以某一速度拉过信用卡阅读器的检测头时,在检测头的线圈中会产生变化的电压(如图1所示)。当信用卡磁条按图2所示方向以该速度拉过阅读检测头时,在线圈中产生的电压随时间的变化关系正确(    )  ‎ A. B. C.D.‎ ‎5、如图,在光滑水平桌面上有一边长为、电阻为的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为( )的条形匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的一边平行,磁场方向竖直向下.导线框以某一初速度向右运动.时导线框的右边恰好与磁场的左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域.下列图象中,可能正确描述上述过程的是(   ) ‎ A. B. C. D.‎ ‎6、输电导线的电阻为,输送电功率为.现分别用和两种电压来输电,则两次输电线上损失的功率之比为(   )‎ A. B. C. D.‎ ‎7、如图,矩形闭合导体线框在匀强磁场上方,由不同高度静止释放,用、分别表示线框边和边刚进入磁场的时刻.线框下落过程形状不变,边始终保持与磁场水平边界线平行,线框平面与磁场方向垂直.设下方磁场区域足够大,不计空气影响,则下列哪一个图象不可能反映线框下落过程中速度随时间变化的规律(   ) ‎ A. B. C. D.‎ ‎8、如图所示的交流电路中,如果电源电动势的最大值不变,交流电的频率增大时,可以观察到三盏电灯亮度的变化情况是(   )‎ A.L1、L2、L3亮度都不变 B.L2变暗、L2不变、L3变亮 C.L1变暗、L2变亮、L3不变 D.L1变亮、L2变暗、L3不变 ‎9、如图,通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环,铜环平面与螺线管截面平行,当电键接通一瞬间,两铜环的运动情况是(   ) ‎ A.同时向两侧推开 B.同时向螺线管靠拢 C.一个被推开,一个被吸引,但因电源正负极未知,无法具体判断 D.同时被推开或同时向螺线管靠拢,但因电源正负极未知,无法具体判断 ‎10、温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中,它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的。如图甲所示为某装置中的传感器工作原理图,已知电源的电动势,内电阻不计;为灵敏电流表,内阻保持不变;为热敏电阻,其电阻阻值与温度的变化关系如图乙所示。闭合开关,当的温度等于时,电流表示数;当电流表的示数时,热敏电阻的温度是(   )‎ A. B. C. D.‎ ‎11、如图中半径为的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场中,绕轴以角速度沿逆时针方向匀速转动,则通过电阻的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计)(   ) ‎ A.由到,  B.由到, C.由到, D.由到,‎ ‎12、如图所示,、b、c三个闭合线圈放在同一平面内,当线圈中有电流通过时,穿过它们的磁通量分别为、、,则( ) ‎ A. << B. >> C. << < D. >>‎ 二、多选题 ‎13、、两回路中各有一电键、,且回路中接有电源,回路中接有灵敏电流计(如图),下列操作及相应的结果可能实现的是(  ) ‎ A.先闭合,后闭合的瞬间,电流计指针偏转 B.、闭合后,在断开的瞬间,电流计指针偏转 C.先闭合,后闭合的瞬间,电流计指针偏转 D.、闭合后,在断开的瞬间,电流计指针偏转 ‎14、如图所示的电路中,、、三灯泡亮度相同,电源为220,50的交流电源,以下叙述中正确的是(   ) ‎ A.改接220,100的交流电源时,灯变亮,灯变暗,灯亮度不变 B.改接220,100的交流电源时,灯变暗,灯变亮,‎ 灯变亮 C.改接220的直流电源时,灯熄灭,灯变亮,灯亮度不变 D.改接220的直流电源时,灯熄灭,灯变亮,灯变暗 ‎15、如图所示,相距为的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为,上端接有定值电阻,匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为.将质量为的导体棒由静止释放,当速度达到时开始匀速运动,此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力,并保持拉力的功率恒为,导体棒最终以的速度匀速运动.导体棒始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨和导体棒的电阻,重力加速度为.下列选项正确的是(   ) ‎ A. B. C.当导体棒速度达到时加速度大小为 D.在速度达到2以后匀速运动的过程中,上产生的焦耳热等于拉力所做的功 三、计算题 ‎16、发电机输出功率为,输出电压是,用户需要的电压是,输电线电阻为.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的,试求:‎ ‎1.在输电线路中设置的升、降压变压器的原、副线圈的匝数比分别为多少. 2.用户得到的电功率是多少?‎ ‎17、如图所示,为静止于水平面上宽度为而长度足够长的形金属滑轨,连接电阻,其他部分电阻不计,为一可在滑轨平面上滑动、质量为的均匀金属棒,一匀强磁场垂直滑轨面.金属棒以一水平细绳跨过定滑轮,连接一质量为的重物.若重物从静止开始下落,假定滑轮无质量,且金属棒在运动中保持与边平行,忽略所有摩擦力,则:‎ ‎1.当金属棒做匀速运动时,其速度是多少(忽略边对金属棒的作用力)?‎ ‎2.若重物从静止开始至匀速运动之后的某一时刻下落的总高度为,求这一过程中电阻上产生的热量.‎ 四、实验题 ‎18、如图甲所示为某同学研究自感现象的实验电路图,用电流传感器显示出在时断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈的电流(如图乙).已知电源电动势,内阻不计,灯泡的阻值为6,电阻的阻值为2.‎ ‎ ‎ ‎1.线圈的直流电阻=          2.开关断开时,该同学观察到的现象是        ,并计算开关断开瞬间线圈产生的自感电动势是        .‎ ‎19、如图所示,是浮子,是金属触头,为住宅楼房顶上的蓄水池,是带水泵的电动机,是弹簧,是衔铁,是电磁铁,、分别为触头开关,为开关,为电池.请利用上述材料,设计一个住宅楼房顶上的自动注水装置. 1.连接电路图; 2.简述其工作原理(涉及的元件可用字母代替).‎ 参考答案 ‎ ‎ 一、单选题 ‎1.答案： B 解析： 根据法拉第电磁感应定律有:,故选项B正确。‎ ‎2.答案： B 解析： 设交流电电流的有效值为,周期为,电阻为. 则,解得.故选B.‎ ‎3.答案： D 解析： 内,垂直纸面向里均匀增大,则由楞次定律及法拉第电磁感应定律可知线框中产生恒定的感应电流,方向为逆时针方向,排除A、C选项.内,B垂直纸面向外均匀增大,同理可得线框中产生的感应电流方向为顺时针方向,排除B选项,D正确.‎ ‎4.答案： B 解析： 刷卡时,当磁条以某一速度拉过信用卡阅读器的检测头时,在检测头的线圈中会产生变化的电压,由题图1中左图可知:磁化区“1”的电压波形为波峰,磁化区“0”的电压波形为“波谷”,当信用卡磁条按题图2中所示方向拉过阅读检测头时,阅读检测头将从右向左读取信息,在线圈中产生的电压随时间的变化关系正确的是选项B.‎ ‎5.答案： D 解析： 导线刚进入磁场时,导线框受到的安培力,方向向左,所以导线框速度减小,安培力减小,进入阶段导线框做的是加速度减小的减速运动.导线框全部进入磁场后,磁通量不变化,根据楞次定律,电路中没有感应电流,速度不变.出磁场阶段导体框做的仍然是加速度减小的减速运动.综上所述,D正确.‎ ‎6.答案： C 解析： 由得输电线中的电流. 输电线中损失的功率: . 即在输送功率和输电线电阻不变的情况下,损失的功率与输电电压的平方成反比.所以.‎ ‎7.答案： A 解析： 根据导体线框进入磁场的速度的不同分析线框的受力情况、运动情况,从而判断可能的图象. 线框先做自由落体运动,因线框下落高度不同,故线框边刚进磁场时,其所受安培力与重力的大小关系可分以下三种情况: ①当时,线框匀速进入磁场,其速度,选项D有可能; ②当时,线框加速进入磁场,又因,因此,即,速度增大,减小,线框做加速度逐渐减小的加速运动,选项C有可能; ③当时,线框减速进入磁场,,减小,减小,线框做加速度逐渐减小的减速运动,当线框未完全进入磁场而减为零时,即此时,线框开始做匀速运动,当线框完全进入磁场后做匀加速直线运动,选项B有可能.故不可能的只有选项A.‎ ‎8.答案： C ‎9.答案： A 解析： 当电键接通瞬间,小铜环中磁通量从无到有增加,根据楞次定律,感应电流的磁场要阻碍磁通量的增加,则两环将向两侧运动.故A正确. 故选A.‎ ‎10.答案： D 解析： 由图象知,当的温度等于20℃时,热敏电阻的阻值,由串联电路特点及闭合电路欧姆定律得:,解得:。‎ 当电流时,由串联电路特点及欧姆定律得:‎ 解得:。‎ 由图象知,此时热敏电阻的温度℃.所以选:D.‎ ‎11.答案： D 解析： 金属圆盘在匀强磁场中匀速转动,可以等效为无数根长为的导体棒绕点做匀速圆周运动,其产生的感应电动势大小为,由右手定则可知其方向由外指向圆心,故通过电阻的电流,方向由到,故选D项.‎ ‎12.答案： B 解析： 磁通量可以形象地理解为穿过回路的磁感线的条数;若该回路面积内有磁感线穿进和穿出两种情况,可把磁通量理解为穿过回路的净磁感线的条数.当中有电流通过时,穿过、b、c三个闭合线圈垂直纸面向里的磁感线条数一样多,向外的磁感线的条数c最多,其次是b,中没有向外的磁感线, 因此穿过闭合线圈的净磁感线条数最多,b次之, c最少,即>>.选项B正确.‎ 二、多选题 ‎13.答案： AD 解析： 闭合后,接通.闭合瞬间,产生电流,的磁通变化,故有电流,A对. 断开,断路.B错. 闭合,恒定电流,的磁通不变,故闭合也无电流.C错. 断开,磁通变化有感应电流.D对.‎ ‎14.答案： AC 解析： 交变电流频率变大时,感抗变大,容抗变小,电阻不受影响;电感器对直流的阻碍作用几乎为零,电容器不通直流,故选项A、C正确.‎ ‎15.答案： AC 解析： 导体棒以速度匀速运动时,由“收尾速度”公式知.当导体棒以2匀速运动时,同理,有.联立以上两式得,所以功率,A正确,B错误.当速度为时,导体棒所受安培力,当速度为时,导体棒所受安培力,其加速度,C正确.由功能关系知,当棒以2匀速运动时,上产生的焦耳热等于拉力及重力所做的功,D错误.‎ 三、计算题 ‎16.答案： 1.输电线损耗功率 由得输电线电流 升压变压器原线圈中的输入电流为:‎ 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 ‎ 输电线路中损失的电压为 降压变压器原线圈两端的电压为 ‎ 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 ‎.‎ ‎17.答案： 1.重物拉动金属杆运动,切割磁感线产生感应电流,杆将受到水平向左的安培力的作用,金属杆的速度将逐渐增大,在物体的重力和安培力相等时, 金属棒达到最大速度.设最大速度为,最大速度时有,,解得. 2.从静止至匀速之后的某时刻,设电阻上产生的热量为,由能量转化和守恒可得,解得.‎ 四、实验题 ‎18.答案： 1.2; 2.灯泡闪亮一下后逐渐变暗，最后熄灭; 15‎ 解析： 1.由图像可知闭合,电路稳定时.‎ ‎ 2.由1题知,此时小灯泡电流,断开后,、、灯泡组成临时回路,电流由1.5逐渐减小,多以灯会闪亮一下再熄灭,自感电动势 ‎19.答案： 1.连接线路如下图所示. 2.按图接好电路,合上开关,水泵工作,水位升高, 当浮子上升使接触到时,左侧电路(控制电路)工作,电磁铁有磁性,吸下衔铁,使断开,电动机不工作,停止注水,当水位下降使与脱离,左侧电路停止工作,无磁性,拉动,使与电动机接通,电动机工作.‎