安徽省蚌埠市第二中学2020学年高二物理下学期期中试题

安徽省蚌埠市第二中学2020学年高二物理下学期期中试题

蚌埠二中2020学年第二学期期中考试 ‎ 高二物理试题 ‎（满分100分，考试时间90分钟）‎ 第Ⅰ卷（选择题 共40分）‎ 一、选择题（本题共10小题，每小题4分。1至7小题为单项选择题，8至10小题为多项选择题， 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.目前我国远距离输送交流电用的电压有110kV、220kV和330kV，输电干线已经采用500kV的超高压，西北电网的电压甚至达到750kV。采用高压输电可以有效的降低输电线上的能量损失，主要是因为高压输电可以减小 A．输电的时间 B．输电的功率 C．输电的电流 D．输电线的电阻 ‎2.弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁（其下端为N极）。如果在磁铁的下端固定一个闭合线圈，并使磁极上下振动。磁铁在向下运动的过程中，下列说法正确的是 A. 在磁铁靠近线圈过程中，线圈中的感应电流方向为顺时针（从上往下看）‎ B．在磁铁远离线圈过程中，线圈中的感应电流方向为逆时针（从上往下看 ）‎ C．线圈对磁铁的磁场力始终向上 D．线圈对磁铁的磁场力先向上再向下 ‎3．电磁灶热效率高达90%，炉面无明火，无烟无废气，电磁“火力”强劲，安全可靠。如图所示描述了电磁灶的工作原理，下列说法正确的是 A．当恒定电流通过线圈时，会产生恒定磁场，恒定磁场越强，电磁灶加热效果越好 B．电磁灶通电线圈加上交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作 C．电磁灶的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅，主要原因是这些材料的导热性能较差 D．在锅和电磁灶中间放一纸板，则电磁灶不能起到加热作用 ‎4．某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系图象如图所示。如果其它条件不变，仅使线圈的转速变为原来的二倍，则交流电动势的最大值和周期分别变为 A．100V， 0.02s B．200V，0.02s C．200V， 0.04s D．100V， 0.04s ‎5. 两光滑平行金属导轨间距为L，直导线MN垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处于垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B。电容器的电容为C，定值电阻为R，导轨电阻为r，导线的电阻不计。现给导线MN一初速度，使导线MN向右运动，当电路稳定后，MN以速度v向右做匀速运动时 A．回路中的电流为 B．电阻两端的电压为 C．电容器所带电荷量为 D．为保持MN匀速运动，需对其施加的拉力大小为 ‎6.如图（甲）所示，理想变压器原副线圈的匝数比为2:1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想交流电表，除滑动变阻器以外其余电阻不计。从某时刻开始单刀双掷开关掷向a端，在原线圈两端加上如图（乙）所示交变电压，则下列说法中正确的是 A．该交变电压瞬时值表达式为 B．单刀双掷开关由a扳到b，电压表和电流表的示数都变小 C．t=2×10-2s时，电压表的读数为311V D．滑动变阻器触片向上移，电压表示数不变，电流表的示数变小 ‎7.矩形导线框abcd放在匀强磁场中，在外力控制下静止不动，磁感线方向与线圈平面垂直，‎ 磁感应强度B随时间变化的图象如图甲所示。t=0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里；‎ 在0～4s时间内，线框ab边受磁场的作用力随时间变化的图象(力的方向规定以向左为 正方向)是图中的 ‎8. 匝数相同的A、B两个闭合圆形线圈用相同材料的金属导线制成，导线横截面积、半径，图中存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度强度均匀减小。下列说法正确的是 A.线圈中的感应电动势的方向为顺时针 B.感应电动势的大小之比为2:1‎ C.感应电流的大小之比为4:1‎ D.线圈中消耗的电功率之比为16:1‎ ‎9.如图所示，光滑水平面内有一质量为m正方形线圈abcd，其经过位置1时速度为v1，进入垂直纸面向里的匀强磁场B后能穿出磁场，在位置2的速度为v2‎ ‎，以下说法正确的是 A．线圈在位置1时，b点电势低于c点 B．线圈完全位于磁场中时，ad两端电压为零 C．线圈在进入和穿出磁场过程中，流过线圈的电荷量相等 D．在线圈从位置1运动到位置2的过程中，线圈中产生的焦耳热为 ‎10．汽车的点火装置原理如图甲所示，它能将十几伏的直流低电压变成数万伏的高电压，使DD′间的空气击穿而发生强烈的火花放电，其主体部分是一个在条形铁芯上套有两个线圈的变压器，两层线圈间良好绝缘。初始弹簧片P与触点Z接触，闭合开关S后，铁芯被磁化，吸引弹簧片P切断电路，铁芯失去磁性，弹簧片P与Z接通，如此反复。工作过程中初级线圈电流随时间的变化如图乙所示，下列说法正确的是 A．DD′间的火花放电通常出现在电路刚接通时 B．初级线圈应选用较粗的导线绕制 C．次级线圈匝数应比初级线圈匝数多 D．条形铁芯用许多薄硅钢片叠合而成可减小涡流 第Ⅱ卷（非选择题 共60分）‎ 二、填空题（本题共24分，每空3分）‎ ‎11．‎ 调光台灯是利用闸流晶体管来实现无级调节灯的亮度的。现将某无级调光台灯接在220 V的正弦交变电流上，如图甲所示，经过闸流晶体管调节后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时电压表的示数是 V ‎12.如图所示是一等腰直角三棱柱，其中侧面abcd为正方形，边长为L，它们按图示位置放 置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，通过abcd平面的磁通量大小为 ，‎ 通过整个三棱柱的磁通量为 。‎ ‎13.如图所示,竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R。磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为R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，则此时杆AB产生的电动势大小为 ，杆AB两端的电压大小为 。‎ ‎14．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t＝1×10－3 s时断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈L的电流如图乙。已知电源电动势E＝6 V，内阻不计，灯泡R1的阻值为6 Ω，电阻R的阻值为2 Ω。‎ ‎（1）线圈的直流电阻RL＝________Ω，‎ ‎（2）开关断开时，该同学观察到的现象是______________，开关断开瞬间线圈产生的自感电动势是______________ V。‎ 三、计算题（本题共36分，第15题12分、第16题10分、第17题14分）‎ ‎15.如图所示，竖直放置的平行金属光滑导轨MN和PQ，相距L＝0.40 m，导轨上端接一电阻R＝1.5 Ω，导轨处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.5 T。有质量m＝0.02 kg，阻值为r＝0.5 Ω的导体棒AB紧贴导轨，沿着导轨由静止开始下落，其他部分的电阻及接触电阻均不计（g=10m/s2）。求：‎ ‎(1)导体棒能达到的最大速度？‎ ‎(2)从静止释放到达最大速度过程中，若下降高度h＝8.0 m，回路中产生的电能？‎ ‎16. 如图所示，一小型发电机内有n=100匝矩形线圈，线圈面积S=0.10m2，线圈电阻可忽略不计。在外力作用下矩形线圈在B=0.10T匀强磁场中，以恒定的角速度 绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，发电机线圈两端与的电阻构成闭合回路。不计其他部分的电阻，求：‎ ‎（1）线圈转动时产生感应电动势的最大值？‎ ‎（2）从线圈中性面开始计时，线圈转过角的过程中通过电阻R横截面的电荷量？‎ ‎（3）线圈匀速转动10 s，电流通过电阻R产生的焦耳热？‎ ‎17.电阻不计的足够长的光滑平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，斜面倾角，导轨下端连接一阻值的定值电阻，导轨间距为。一阻值不计、质量为的导体棒，垂直导轨静止放置且与导轨接触良好。匀强磁场垂直穿过导轨平面、磁感应强度，如图所示。现用一恒定功率且平行于导轨向上的力F作用在导体棒的中点，使导体棒从静止开始运动，最终达到稳定速度，不计空气阻力。求：‎ ‎（1）当导体棒速度v=1m/s时，导体棒加速度a的大小？‎ ‎（2）棒达到的稳定速度多大？‎ ‎（3）若在导体棒达到稳定速度的过程中，通过棒的电荷量，电阻R产生的热量Q=1.4J，则棒从静止到稳定速度的运动时间是多少？‎ 参考答案 一、选择题 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 C C B B C D D ACD CD BCD 二、填空题 ‎11. 12. BL2，零 ‎13. ，‎ ‎14.（1）2 （2）灯泡闪亮一下后逐渐变暗，最后熄灭； 15‎ 三、计算题 ‎15.【答案】　(1)10 m/s　(2)0.6 J ‎(1)设导体棒最大速度为，此时导体棒的电动势为.......2分 根据闭合电路欧姆定律：..............................2分 当导体棒速度最大时满足：mg＝BIL...............................2分 解得vm＝10 m/s...............................................2分 ‎(3)由能量关系可知：E＝mgh－mv(其他表达正确相应给分)........3分 解得E＝0.6 J................................................1分 ‎16.（1）...............3分 ‎（2）设从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过角所用时间为 线圈中的平均感应电动势，通过电阻R的平均电流 在时间内通过电阻横截面的电荷量.....4分 ‎（3）矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交变电流，电阻两端电压的有效值，经过电流通过电阻产生的焦耳热=500J......3分 17. ‎（1）由功率和速度关系：，感应电动势：，感应电流：‎ 根据牛顿第二定律： 解得：........4分 （2） 当加速度为零时，导体棒达到稳定速度，设此时速度为，由受力平衡可得：‎ ‎,得：..........................4分 （3） 由，,，可得： 解得：x=2.0m 由能量守恒定律：,得：t=1.1s.............6分