甘肃省兰州市第一中学2020学年高二物理下学期期中试题

甘肃省兰州市第一中学2020学年高二物理下学期期中试题

甘肃省兰州市第一中学2020学年高二物理下学期期中试题 ‎ 一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分。其中1～7小题为单选题，8～12小题为多选题）‎ ‎1．将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动 势和感应电流，下列表述正确的是（）‎ A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 C．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同 ‎2．如图所示，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过．现将环从位置Ⅰ释放，环经过磁铁到达位置Ⅱ．设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为和，重力加速度大小为g，则（ ）‎ A．‎ B．‎ C．‎ D．‎ ‎3．在匀强磁场中，一矩形金属框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则（）‎ A．t=0．005s时线框的磁通量变化率为零 B．t=0．01s时线框平面与中性面重合 C．线框产生的交变电动势有效值为311V D．线框产生的交变电动势频率为100Hz ‎4．如图所示，理想变压器的原线圈接入的交变电压，副线圈通过电阻的导线对“220V，880W”的电器供电，该电器正常工作．由此可知 A．原、副线圈的匝数比为50∶1‎ B．交变电压的频率为100Hz C．副线圈中电流的有效值为4A D．变压器的输入功率为880W ‎5．图（a）和图（b）是教材中演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮。而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是（）‎ A．图（a）中，A1与的电阻值相同 B．图（a）中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于中电流 C．图（b）中，变阻器R与的电阻值相同 D．图（b）中，闭合S2瞬间，中电流与变阻器R中电流相等 ‎6．如图所示，边长为L的正方形导线框质量为m，由距磁场高处自由下落，其下边ab进入匀强磁场后，线圈开始做减速运动，直到其上边cd刚刚穿出磁场时，速度减为ab边进入磁场时的一半，磁场的宽度也为L，则线框穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为（）‎ A．3mgL B． C．2mgL D． ‎ ‎7．如图所示是一种理想自耦变压器示意图，线圈绕在一个圆环形的铁芯上，P是可移动的滑动触头．A、B间接交流电压U，输出端连接了两个相同的灯泡和，Q为滑动变阻器的滑动触头．当开关S闭合，P处于如图所在的位置时，两灯均能发光．下列说法正确的是（）．‎ A．将P沿逆时针方向移动，两灯均变暗 B．P不动，将Q向左移动，两灯均变亮 C．P不动，将Q向右移动，输入功率变大 D．断开开关S，L1将变暗 ‎8．如图所示，一电子以初速度v沿与金属板平行的方向飞入MN极板间，突然发现电子向M板偏转，若不考虑磁场对电子运动方向的影响，则产生这一现象的原因可能是（）‎ A．开关S闭合瞬间 B．开关S由闭合后断开瞬间 C．开关S是闭合的，变阻器滑片P向右迅速滑动 D．开关S是闭合的，变阻器滑片P向左迅速滑动 ‎9．空间中存在着竖直方向的磁场，一圆形金属线圈水平放在磁场中，规定磁感应强度方向和线圈中感应电流方向如图甲所示时为正。某时刻开始计时，线圈中产生了如图乙所示的感应电流i，则磁感应强度随时间变化的图线可能是（线圈面积不变）（）‎ A． B．‎ C． D．‎ ‎10．有一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r的圆环，ab为圆环的一条直径．如图所示，在ab的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图所示．磁感应强度大小随时间的变化率为（k<0）．则（）‎ A．圆环中感应电流大小为 B．图中a、b两点的电势差 C．圆环中产生逆时针方向的感应电流 D．圆环具有扩张趋势 ‎11．如图所示，T为理想变压器，为理想交流电流表，为理想交流电压表，为定值电阻，为光敏电阻（光照增强，电阻减小），原线圈两端接恒压正弦交流电源，当光照增强时（）‎ A．电压表V1示数变小 B．电压表V2示数变大 C．电流表A1示数变大 D．电流表A2示数变大 ‎12．直角三角形金属框abc放置在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上，若金属框绕ab边向纸面外以角速度ω匀速转动90°（从上往下看逆时针转动），如图甲所示，c、a两点的电势差为，通过ab边的电荷量为q；若金属框绕bc边向纸面内以角速度ω匀速转动90°，如图乙所示，c、a两点的电势差为，通过ab边的电荷量为，已知bc，ab边的长度都为l，金属框的总电阻为R，下列判断正确的是（）‎ A． B．‎ C． D．‎ 二、填空题（本题包括2小题，共12分）‎ ‎13．如图，金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧，若变阻器滑片P向左移动，则金属环A将向_____（填“左”或“右”）运动，并有_____（填“收缩”或“扩张”）趋势。‎ ‎14．如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R．线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动，线框中感应电流的有效值I=________．线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q=________。‎ 三、计算题（本大题共4小题，共40分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）；15．如图所示，线圈abcd的面积是，共100匝，线圈电阻为1Ω，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以300r/min的转速匀速转动时，求：‎ ‎（1）电路中交流电压表和交流电流表的示数；‎ ‎（2）线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量．‎ ‎16．如图所示，PN与QM两平行金属导轨相距1m，电阻不计，两端分别接有电阻和，且，ab导体的电阻为2Ω，在导轨上可无摩擦地滑动，垂直穿过导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为1T．现ab以恒定速度v=3m/s匀速向右移动，这时ab杆上消耗的电功率与消耗的电功率之和相等，求：‎ ‎（1）的阻值．‎ ‎（2）与消耗的电功率分别为多少？‎ ‎（3）拉ab杆的水平向右的外力F为多大？‎ ‎17．在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失．有一个小型发电站，输送的电功率为，当使用的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差．求：‎ ‎（1）输电效率和输电线的总电阻r；‎ ‎（2）若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么发电站应使用多高的电压向外输电？‎ ‎18．如图所示，两根平行的光滑金属导轨MN、PQ放在水平面上，左端向上弯曲，导轨间距为L，电阻不计，水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。导体棒a与b的质量均为m，电阻值分别为。b棒放置在水平导轨上足够远处，a棒在弧形导轨上距水平面h高度处由静止释放。运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，重力加速度为g。‎ ‎（1）求a棒刚进入磁场时受到的安培力的大小和方向；‎ ‎（2）求最终稳定时两棒的速度大小；‎ ‎（3）从a棒开始下落到最终稳定的过程中，求b棒上产生的内能。‎ ‎参考答案 ‎1B 2D 3B 4C 5C 6A 7B 8AD 9AC 10BD 11CD 12AD ‎13、左；收缩 ‎14、、‎ 三、计算题(本大题共4小题,共40分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)‎ ‎15、（1），故 电流表示数，‎ 电压表示数.‎ ‎（2）从图示位置转过90°的过程中，，又因为，‎ 联立得.‎ ‎16、（1）内外功率相等，则内外电阻相等，，解得.‎ ‎（2），总电流，‎ 路端电压，，.‎ ‎（3）.‎ ‎17、（1）输送功率，一昼夜输送电能，一昼夜输送电能 输电线上损失的电能；‎ 终点得到的电能，‎ 所以输电效率；‎ 输电线上的电流 输电线损耗功率，其中,得.‎ ‎（2）输电线上损耗功率 原来Pr=200kW，现在要求Pr′=10kW，解得输电电压应调节为U′=22.4kV.‎ ‎18.、（1）设a棒刚进入磁场时的速度为v，从开始下落到进入磁场根据机械能守恒定律有， ‎ a棒切割磁感线产生感应电动势 根据闭合电路欧姆定律有 a棒受到的安培力 联立以上各式解得，方向水平向左。‎ ‎（2）设两棒最后稳定时的速度为，从a棒开始下落到两棒速度达到稳定 根据动量守恒定律有，解得。‎ ‎（3）设a棒产生的内能为，b棒产生的内能为，‎ 根据能量守恒定律得 两棒串联内能与电阻成正比，解得。 ‎