福建省宁德市部分一级达标中学2020学年高二物理下学期期中联考试题

福建省宁德市部分一级达标中学2020学年高二物理下学期期中联考试题

福建省宁德市部分一级达标中学2020学年高二物理下学期期中联考试题 ‎ 一、选择题： (本题共12小题，每小题4分，共48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)‎ ‎1.1823年，科拉顿做了这样一个实验，他将一个磁铁捅入连有灵敏电流计的螺旋线圈，来观察在线圈中是否有电流产生。在实验时， 科拉顿为了排除磁铁移动时对灵敏电流计的影响，他通过很长的导线把连在螺旋线圈上的灵敏电流计放到另一间房里。他想，反正产生的电流应该是“稳定”的(当时科学界都认为利用磁场产生的电流应该是“稳定”的),插入磁铁后，如果有电流，跑到另一间房里观察也来得及。就这样，科拉顿开始了实验，然而，无论他跑得多快，他看到的电流计指针都是指在“0”刻度的位置，科拉顿失败了，以下关于科拉顿实验的说法中正确的是 A.螺旋线圈中磁通量没有改变 B.实验中没有感应电流 C.科拉顿的实验装置是错误的 D.科拉顿实验没有观察到感应电流是因为跑到另一间房观察时，电磁感应过程已结束 ‎2·如下图中各图面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，从图示位置开始计时能产生正弦交变电动势的图是 ‎3·如图所示，理想变压器原线圈的师数为n1，副线圈的而数为n2,原线圈的两端a、b接正弦交流电源，理想电压表的示数为220V,负载电阻R=44Ω,理想电流表A1的示数为0.20A.下列判断中正确的是 A.原线圈和剖线圈的电流比为2:1‎ B.R上消耗的功率为4.4W C.电流表A2的示数为0.4A D.原线圈和副线图的匝数比为5:1‎ ‎4.如图所示电路中， L为电阻很小的线圈， G1和G2为零点在表盘中央的相同的电流表，当开关S闭合时，地流表G1指针偏向石方，那么当开关S断开时，将出现的现象是 A.G1和G2指针都立即回到零点 B. G1指针立即回到零点，而G2指针缓慢地回到零点 C.G1指针缓慢回到零点，而G2指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点 D.G1指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G2指针缓慢地回到零点 ‎5.某发电厂原用11kV的交流电压输电，后米改用升压变压器将电压升高到220kV输电，输送的电功率都是P,若输也线路的电阻为R,则正确的是 A.提高电压后输电线上的也流变为原米的20倍 B.提高电压后输电线上的电丛损失增为原米的20倍 C.提高电压后输也线上的功率损耗减为原来的1/400‎ D.提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原米的400倍 ‎6.如图所示，相同的金属杆ab、cd以在光滑金属导轨PQ和RS上滑动，空间有垂直纸面向里的匀强磁场。当ab、cd分别以速度v1和v2滑动时，发现回路感应电流为逆时针方向，则v1和v2的方向、大小可能是 A.v1向右，v2向左且v1>v2‎ B. v1和v2都向左且v1>v2‎ C. v1和 v2都向石且v1=v2‎ D. v1和v2都向左且v1=v2‎ ‎7.已知某电阻元件在正常工作时，通过它的电流按如图所示的规律变化，其中为正弦交流电一部分，将 一个多用电表(已调至交变电流电流挡)与这个电阻元件串联，则多用电表的读数为 A.4A B. C. D. A ‎8.有一边长为L,电阻为R,质量为m的正方形金属线圈abcd平方在粗糙水平传送带上，被电动机带动一起以速度v匀速穿过一宽度为2L，磁感应强度为B的磁场，下列说法正确的是 A.线圈进入磁场时有沿abcda方向的感应电流 B.线圈经过磁场区域的过程中始终受到水平向左的静摩擦力作用 C.线圈进入磁场的过程中流过某一线圈导线截面的电荷量为 D.线圈穿过磁场区域的整个过程中，电动机多消耗的电能为 ‎9.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为11:2,原线圈两端输入正弦交流电压,副线圈两端所接的电压表为理想电压表，定值电阻R0=10Ω,滑动变阻器R的阻值变化范围为0~20Ω,下列说法正确的是 A.电压表的示数为20V B.副线圈输出电压的频率为50Hz C.滑动变阻器R消耗功率的最大值为40W D.滑动变阻器滑片向下移动，变压器的输出功率增大 ‎10.边长为a的闭含金属正三角形框架，左边竖直且与磁场右边界平行，完全处于垂直框架平面向里的匀强磁场中。现把框架匀速水平向右拉出磁场，如图所示，则下列图象与这过程相符合的是 ‎11.如图所示，用粗细均匀的铜导线制成半径为r的圆环， PQ为圆环的直径，其左石两侧存在垂直圆环所在平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B,但方向相反，圆环的电阻为2R. 一根长度为2r、电阻为R的金属棒MN绕着圆环的圆心O点紧贴着圆环以角速度ω沿顺时针方向匀速转动，转动过程中金属棒MN与圆环始终接触良好，则下列说法正确的是 A.金属棒中电流方向始终由N到M B.圆环消耗的电功率是不变的 C. MN中电流的大小为 D.金属棒MN旋转一周的过程中，电路中产生的热量为 ‎12.海洋中蕴藏着巨大的能量，利用海洋的波浪可以发电，在我国南海上有一浮桶式波浪发电灯塔，其原理示意图如图甲所示，浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动，且始终处于磁场中，该线圈与阻值R=15Ω的灯泡相连，浮桶下部由内、外两密封圆筒构成(图中斜线阴影部分) ,如图乙所示，其内为产生磁场的磁体，与浮桶内侧面的缝隙忽略不计；匝数N=200的线圈所在处辐射磁场的磁感应强度B=0.2T,线圈直径D=0.4m,电阻r=1Ω.取重力加速度g=10m/s2,.若浮桶随波浪上下运动的速度可表示为.则下列说法正确的是 A.波浪发电产生电动势e的瞬时表达式为 B.灯泡中电流i的瞬时表达式为 C.灯泡的电功率为120W D.灯泡两端电压的有效值为 第II卷(非选择题共52分)‎ 二、实验题(共2小题，共14分。)‎ ‎13.电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器。如图a所示为电吉他的拾音器的原理图，在金属弦的下方置有一个连接到放大器的螺线管。一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生感应电流，经一系列转化后可将电信号转为声音信号。‎ ‎(1)金属弦的作用类似“研究电磁感应现象”实验中铁芯的作用，则被拨动后靠近螺线管的过程中，通过放大器的电流方向为 (以图象为准，填“向上”或“向下”) 。‎ ‎(2)下列说法正确的是 A.金属弦上下振动的周期越大，螺线管内感应电流的方向变化也越快 B.金属弦上下振动过程中，经过相同位置时速度越 大， 螺线管中感应电动势也越大 C.电吉他通过扩音器发出的产音随感应电流强度增大而变响，则增减螺线管匝数会起到调节音量的作用 D电吉他通过扩音器发出的产音随感应电流强度增大而变响，则金属弦振动越快，发出的声越响 ‎14.传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量).例如热敏传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻将热学量转换为电学量，热敏电阻随温度变化的图象如图甲所示，图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警器线路图，问：‎ ‎(1)为了使温度过高时报警器铃响， c应接在 (填“a”或“b”).‎ ‎(2)若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P点向 移动(填“左”或“右”).‎ ‎(3)直流电源电动势为18V (内阻不计) ,热敏电阻R1达到100℃电阻大小为600Ω.流过热敏地阻R1的电流超过Ic时就会报警，Ic为10mA,则滑动变阻器应选择 A. R2 (0-200Ω)  B. R2 (0-1000Ω)  C. R2 (0-2000Ω)‎ ‎(4)若要将此系统改为光敏电阻控制的报警系统，装求当光敏电阻的光照达到或超过某一特定值时，系统报警。将滑动变阻器滑P置于正中间位置，然后重复上述操作，报警器刚好报警，光敏电阻特定值为 Ω。‎ 三、计算题(本题包括4小题，共38分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)‎ ‎15. (8分)如图所示，矩形线圈面积为S=0.04m2,匝数N=10.线圈电阻为r=10Ω,在磁感应强度B=1T的匀强磁场中绕轴以角速度ω=100rad/s匀速转动，外电路电阻为R=10Ω,当线圈由图示位置转过60°的过程中，求：‎ ‎(1)当线圈由图示位置转到60°时电路中的电流大小；‎ ‎(2)电压表的读数.‎ ‎16. (8分)有一台内阻为1Ω、总功率为6000W的发电机。供给一学校照明用，如图所示，己知升压变压器原线圈中电流为24A,原副线圈匝数之比为1:4;降压变压器原副线圈匝数之比为4:1,输电线的总电阻4Ω。每班有额定电压为220V的灯泡6盏，共有22个班级，若要保证所有班级的电灯均正常发光则：‎ ‎(1)降压变压器的输入电压是多少?‎ ‎(2)输地线上损失的功率是多少?‎ ‎(3)每个灯泡的额定功率为多少?‎ ‎17.(10分)如图所示， CD、EF为两电阻不计的平行金属导轨，问距为L, CD间连接着一阻值为R的电阻，导轨平面与水平面间夹角θ=30°,且处在一与导轨平面垂直的磁场中，磁场随时间变化关系如图所示，t=0时刻磁场方向垂直导轨平面向下，电阻忽略不计、质量为m的金属棒ab在t=0时刻恰好静止在导轨上，且与CE的距离也为L，求：‎ ‎(1)t=0时刻流过电阻R的感应电流的大小及方向；‎ ‎(2) 时刻金属棒受到的摩擦力大小及万向；‎ ‎(3)求时间内，通过地阻R的电荷q.‎ ‎18.(12分)如图所示，宽L=0.4m、足够长的金属导轨MN和放在倾角为θ=30°的斜面上，在N和之间连接一个R=1Ω的定值电阻，在处放置一根与导轨垂直、质量m=0.8kg、电阻r=1Ω的金属杆，杆和导轨间的动摩拖因数,导轨电阻不计，导轨处于磁感应强度B=10T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中，用轻绳通过定滑轮将电动小车与杆的中点相连，滑轮与杆之间的连线平行于斜面，开始时小车位于滑轮正下方水平面上的P处(小车可视为质点),滑轮离小车的高度H=0.8m.启动电动小车，使之沿PS方向以v=1m/s的速度匀速前进，当杆滑到位置时的加速度a=4m/s2,与之间的距离d=0.2m.求：‎ ‎(1)杆通过时的速度大小；‎ ‎(2)杆在时，轻绳的拉力大小；‎ ‎(3)上述过程中，若拉力对杆所做的功为4.544J,求地阻R上的平均电功率.‎ 福建省宁德市部分一级达标中学2020学年高二下学期期中联考物理试题 参考答案 一、选择题 题 号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答 案 D A D D C B B D BCD BD BCD AC 二、实验题 ‎13.(1) 向下 (2分) (2)BCD (2分) (选不全得零分)‎ ‎14.(1) a (2分) (2) 左 (2分) (3) C (3分) （4）800Ω (3分)‎ 三、计算题 ‎15.解：‎ ‎(1)由线圈由图示位置转到60°时，电动势瞬时值为 (2分)‎ 所以此时的电流瞬时值为 (2分)‎ ‎(2)电动势有效值为 (2分)‎ 所以电压表示数为 (2分)‎ ‎16.解：‎ ‎(1)依题意可得降压变压器输入电压 (2分)‎ ‎(2)输电线电流 (2分)‎ 则输电线损失功率为 (1分)‎ ‎(3)升压变压器输入功率为 (1分)‎ 降压变压器输入功率为 (1分)‎ ‎22个班级的灯泡总数为N=132个 所以每个灯泡的额定功率为 (1分)‎ ‎17.解：(1)由图象可知时间内回路中的电动势为 (1分)‎ 所以0时刻的感应电流大小为 (1分)‎ 由楞次定律可得感应电流方向为 (1分)‎ ‎(2)由图象可知时间内回路中的电动势为 (1分)‎ 所以时刻的感应电流大小为 (1分)‎ 又由图像可知时刻电路中的磁感应强度为 (1分)‎ 再根据楞次定律可得时刻金属棒所受安培力的大小为，方向沿导轨平面向下。(1分)‎ 对金属棒进行受力分析，可得金属棒所受静摩擦力的大小为，方向沿导轨平面向上。 (1分)‎ ‎(3)0时刻磁感应强度为-B0，时刻磁感应强度为 (1分)‎ 时间内，通过电阻R的电荷量q为 (1分)‎ ‎18.解：由几何关系：，可得 (2分)‎ 杆的速度等于小车速度沿绳方向的分量： (1分)‎ ‎(2)杆受的摩擦力 (1分)‎ 杆受的安培力 (1分)‎ 根据牛顿第二定律： (2分)‎ 解得： (1分)‎ ‎(2)根据动能定理： (2分)‎ 解出 则电路产生的总的电热 (1分)‎ 此过程所用的时间 R上的平均电功率 (1分) ‎