2017-2018学年甘肃省嘉峪关市酒钢三中高二下学期期中考试物理试题（Word版）

2017-2018学年甘肃省嘉峪关市酒钢三中高二下学期期中考试物理试题（Word版）

嘉峪关市酒钢三中2017～2018学年第二学期期中考试 高二物理试卷 一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分.1-8为单选题，9-12为多选题，全部选对得4分，对而不全得2分，有选错的得0分）：‎ ‎1. 关于传感器的理解，下列说法正确的是（ ）‎ A．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号 B．霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电阻这个电学量 ‎ C．半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越大 D．光电式感烟探测器是利用光散射原理对火灾初期产生的烟雾进行探测，并及时发出报警信号 ‎2. 关于日光灯的工作原理下列说法正确的是: （ ）‎ A.启动器触片接通时,产生瞬时高压   ‎ B.日光灯正常工作时,镇流器起降压限流以保证日光灯正常工作 ‎ C.日光灯正常工作时, 日光灯管的电压稳定在220V ‎ D.镇流器作用是将交流电变为直流电 ‎3. 下列说法正确的是（ ） ‎ A．导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流 B．电磁感应现象中，感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反 ‎ C．只要闭合导体线圈在磁场中转动，就一定能产生感应电流 ‎ D．只要穿过导体线圈的磁通量发生变化，线圈一定有感应电动势 ‎4. 如图所示，虚线上方空间有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，直角扇形导线框绕垂直于纸面的轴O以角速度ω逆时针匀速转动．设线框中感应电流的方向以逆时针方向为正，线框处于图示位置时为计时的初始时刻，下图中能正确反映线框转动一周感应电流随时间变化情况的是（　　）‎ ‎ ‎ A． B． C． D．‎ ‎5. 如图所示，闭合的矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′方向观察，线圈沿顺时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为L1，ad边的边长为L2，线圈电阻为R，转动的角速度为ω，则当线圈转至图示位置时（ ）‎ A．线圈中感应电流的方向为adcba ‎ B．线圈中的感应电动势为2nBL2ω C．穿过线圈的磁通量的变化率最大 ‎ D．线圈ad边所受安培力的大小为，方向垂直纸面向里 ‎6. 如图所示，金属杆ab静放在水平固定“U”形金属框上，整个装置处于竖直向上的磁场中，当磁感应强度均匀增大时，杆ab总保持静止，则（ ）‎ A．杆中感应电流大小逐渐增大 B．杆中感应电流方向是从b到a C．金属杆所受安培力逐渐增大 D．金属杆受三个力作用而保持平衡 ‎7. 如图所示，水平放置的粗糙U形框架上接一个阻值为R0的电阻，放在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一个半径为L、质量为m的半圆形硬导体AC在水平向右的恒定拉力F作用下，由静止开始运动距离d后速度达到v，半圆形硬导体AC的电阻为r，其余电阻不计。下列说法正确的是（ ） ‎ A．A点的电势低于C点的电势 B．此时AC两端电压为UAC＝2BLv C．此过程中电路产生的电热为Q＝Fd－mv2 ‎ D．此过程中通过电阻R0的电荷量为q＝ ‎8. 如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为5：l，原线圈接入图乙所示的电压，副线圈接火灾报警系统（报警器未画出），电压表和电流表均为理想电表，R0为定值电阻，R的阻值随温度的升高而减小.下列说法中不正确的是（ ）‎ A. 图乙中电压的有效值为110V B. 电压表的示数为22V ‎ C. R处出现火警时电流表示数增大 D. R处出现火警时电阻R0消耗的电功率增大 ‎9. 如图中画出的是穿过一个闭合线圈的磁通量随时间的变化规律，以下哪 ‎ 些认识是正确的（　　）‎ A. 0～0.3s内线圈中的电动势在均匀增加 B. 第0.6s末线圈中的感应电动势是4V C. 第0.9s末线圈中的瞬时电动势比0.2s末的大 D. 第0.2s末和0.4s末的瞬时电动势的方向相同 ‎10.如图所示，一闭合的小金属环用一根绝缘细杆挂在固定点O处，使金属环在竖直线OO'的两侧来回摆动的过程中穿过水平方向的匀强磁场区域，磁感线的方向和水平面垂直．若悬点摩擦和空气阻力不计，且摆动过程中金属环不翻转，则（　　）‎ ‎ A.金属环每次进入和离开磁场区域都有感应电流，而且感应电流的方向相反 ‎ B.金属环进入磁场区域后越靠近OO′线时速度越大，而且产生的应电流越大 ‎ C.金属环开始摆动后，最大摆角会越来越小，小到某一值后不再减小 ‎ D.金属环在摆动过程中，机械能将全部转化为金属环中的电能 ‎11. 将一磁铁缓慢或者迅速插到闭合线圈中的同一位置处，不发生变化的物理量是（　　）‎ A．磁通量的变化量 B.磁通量的变化率 ‎ C.感应电流的电流强度 D.流过导体横截面的电量 ‎12. 闭合金属线圈abcd位于水平方向的匀强磁场的上方h处，由静止开始下落后进入磁场，如图所示在运动过程中，线框平面始终和磁场方向垂直，不计空气阻力，那么线框在进入磁场的过程中可能（　　）‎ A．加速运动 B.匀速运动 C.减速运动 D.静止状态 二、填空题(本大题共3小题，每小题4分，共12分)：‎ ‎13.（4分）一交流电压随时间变化的图象如图所示。若将该电压加在10μF的电容器上，则电容器的耐压值应不小于________V；若将该电压加在一阻值为1kΩ 的纯电阻用电器上，用电器恰能正常工作，为避免意外事故的发生，电路中保险丝的熔断电流不能低于________A.‎ ‎14.（4分）如图所示，灯泡与自感线圈并联，灯泡的电阻为R1，线圈的直流电阻为R2，且R1＜R2，S闭合稳定时通过灯泡和线圈的电流分别为i1和i2，当K断开时，则流过灯泡的电流方向和灯的亮暗情况是（　　）‎ A．当断开K瞬间，灯突然亮一下然后才逐渐熄灭 B．当断开K瞬间，灯先突然变得比原来暗，然后逐渐熄灭 C．当K断开时，流过灯的电流为从左向右 D．当K断开时，流过灯的电流为从右向左 ‎15.（4分）在探究电磁感应现象的实验中,电流表刻度盘上的零刻度线在正中间,当电池的正极接电流表的右接线柱、电池的负极与电流表的左接线柱相碰时,指针向右偏转.在如图所示电路中,若将原线圈A放在副线圈B内,在合上电键S的瞬间,电流表指针应向____偏转;将原线圈A从副线圈B中拔出时,电流表指针应向____偏转.‎ 三、解答题(本题共4小题，共40分，解答时应写出必要的步骤。)‎ ‎16.（8分）图（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n=200,电阻r=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表。在t＝0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Ф随时间t按图（乙）所示正弦规律变化。求：‎ ‎-2.0‎ ‎0‎ ‎2.0‎ ‎3.14‎ ‎6.28‎ ‎9.42‎ Φ/´10-2Wb t /×10-2s O d O′‎ R B a b c V ‎（甲）‎ ‎（乙）‎ ‎（1）若线圈从图示位置开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；‎ ‎（2）电路中交流电压表的示数。‎ ‎17.（10分）（10分）如图甲所示，横截面积为‎0.2m2‎的100匝圆形线圈A处在变化的磁场中，磁场方向垂直纸面，其磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示．设向外为B的正方向，线圈A上的箭头方向（即俯视时的逆时针方向）为感应电流I的正方向，R1＝4Ω，R2＝6Ω，C＝30μF，线圈内阻不计．求电容器0-2s过程中的电压和2s后电容器放电的电荷量.‎ ‎18.（10分）学校有一台应急备用发电机，内阻为r=1Ω，升压变压器匝数比为1：6，降压变压器的匝数比为6：1，输电线的总电阻为R=4.5Ω，全校22个教室，每个教室用“220V，40W”的灯6盏，要求所有灯都正常发光，变压器均为理想变压器，求：‎ ‎（1）输电线上损耗的电功率多大？‎ ‎（2）发电机的电动势多大？‎ ‎19.（12分）如图所示，通过水平绝缘传送带输送正方形单匝铜线框.让线框随传送带通过一固定匀强磁场区域（磁场方向垂直于传送带平面向下）。已知磁场边界MN、PQ与传送带运动方向垂直，MN与PQ间的距离为d，磁场的磁感应强度为B。线框质量为m，电阻为R，边长为L（L＜d)。传送带以恒定速度v0向右运动，线框与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。线框在进入磁场前与传送带的速度相同，且右侧边平行于MN进入磁场，当闭合线框的右侧边经过边界PQ时线框恰好与传送带的速度相同。设传送带足够长，且在传送带上始终保持右侧边平行于磁场边界。对于闭合线框，求：‎ ‎（1）线框的右侧边刚进入磁场时所受安培力的大小；‎ ‎（2）线框在进入磁场的过程中加速度的最大值以及速度的最小值；‎ ‎（3）从线框右侧边刚进入磁场到穿出磁场后又相对传送带静止的过程中，闭合线框中产生的焦耳热．‎ 学校： 班级： 姓名： 考号： ‎ 请 不 要 在 密 封 线 内 答 题 市酒钢三中2017～2018学年第二学期期中考试 座位号 高二物理答题卷 二、填空题 (本大题共3小题，每小题4分，共12分)‎ ‎13. ， 。 ‎ ‎14. 。 15. ， 。 ‎ 三、计算题 (本题共4小题，共‎-2.0‎ ‎0‎ ‎2.0‎ ‎3.14‎ ‎6.28‎ ‎9.42‎ Φ/´10-2Wb t /×10-2s O d O′‎ R B a b c V ‎（甲）‎ ‎（乙）‎ 40分，解答时请写出必要的步骤。)‎ ‎16. （8分） ‎ ‎17. （10分）‎ ‎18. （10分）‎ ‎19. （12分）‎ 市酒钢三中2017-2018学年第二学期中考试 高二物理试题答案 ‎1.D2.B3.D4.A5.C6.C7.D8.B9.BC10.AC11.AD12.ABC ‎13.　200，　；14.BD；15.左右。‎ ‎16.（8分）解：（1）（4分）交流发电机产生电动势的最大值Em=nBSω（1分）‎ 而FФm=BS，，（1分）‎ 所以，（1分）‎ 由Ф-t图线可知：Фm=2.0×10-2Wb，T=6.28×10-2s 所以Em=400V 所以e=400cos100t（1分）‎ ‎（2）（4分）电动势的有效值E=200V（2分）‎ 由闭合电路的欧姆定律，电路中电流的有效值为I=E/(R+r)=2V（1分）‎ 交流电压表的示数为U=IR=180V（1分）‎ ‎17.（10分）解：由题意可知圆形线圈A上产生的感应电动势 E＝nS＝0.4V（3分）‎ 电路中的电流I＝＝＝‎0.04A （2分）‎ 电容器充电时的电压UC＝IR2＝0. 24V（2分）‎ ‎2s后电容器放电的电荷量Q＝CUC＝7.2×10－‎6C.（3分）‎ ‎　‎ ‎18.（10分）解：（1）降压变压器的输出电压U4=220V，由得U3=6U4=1320V…（2分）‎ 降压变压器输出功率P4=22×40×6=5280W,……（1分）‎ 由P4=U3I3得I3=‎4A，……（1分）‎ 则输电线上损失功率为P=I32R=72W…………（1分）‎ ‎（2）对输电回路，有U2=I3R+U3=1338V；……（2分）‎ 对升压变压器，由得U1=223V，……（1分）‎ 由，I2=I3=‎4A得I1=‎24A，……（1分）‎ 由闭合电路欧姆定律得E=I1r+U1=247V…………（1分）‎ ‎19.（12分）解：（1）闭合铜线框右侧边刚进入磁场时产生的电动势E=BLv0‎ 产生的电流I=（1分）[]‎ 右侧边所受安培力F=BIL=（1分）‎ ‎（2）线框以速度v0进入磁场，在进入磁场的过程中，受安培力而减速运动；进入磁场后，在摩擦力作用下加速运动，当其右侧边到达PQ时速度又恰好等于v0。因此，线框在刚进入磁场时，所受安培力最大，加速度最大，设为am；线框全部进入磁场的瞬间速度最小，设此时线框的速度为v 线框刚进入磁场时，根据牛顿第二定律有（1分）‎ 解得am=（1分）‎ 在线框完全进入磁场又加速运动到达边界PQ的过程中，根据动能定理有 ‎（2分）‎ 解得v=‎ ‎（3）线框从右侧边进入磁场到运动至磁场边界PQ的过程中 线框受摩擦力f=μmg 由功的公式Wf1=fd 解得Wf1=μmgd（1分）‎ 闭合线框出磁场与进入磁场的受力情况相同，则完全出磁场的瞬间速度为v；在线框完全出磁场后到加速至与传送带速度相同的过程中，设其位移x 由动能定理有解得x=d-L（1分）‎ 闭合线框在右侧边出磁场到与传送带共速的过程中位移x'=x+L=d（1分）‎ 在此过程中摩擦力做功Wf2=μmgd（1分）‎ 因此，闭合铜线框从刚进入磁场到穿出磁场后又相对传送带静止的过程中，传送带对闭合铜线框做的功W=Wf1+Wf2=2μmgd 全过程由动能定理 W－W克安＝0（1分）‎ 闭合铜线框中产生的焦耳热 Q＝W克安＝W＝2μmgd（1分）‎