物理卷·2018届陕西省西北大学附属中学高二下学期期中考试（2017-04）

物理卷·2018届陕西省西北大学附属中学高二下学期期中考试（2017-04）

‎2016——2017学年度西北大学附中高二年级物理期中试卷 注意：本试卷共6页， 20题，满分100分，时间100分钟 一、选择题（共14题，每题4分，其中1至11题每小题只有一个选项是符合题意的。12、13、14题为多选题，共56分）‎ ‎1.在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是(　　)‎ A．将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化 B．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化 C．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化 D．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化 ‎2.如图所示，一正方形线圈的匝数为n，边长为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中．在Δt时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀地增大到2B.在此过程中，线圈中产生的感应电动势为(　　　)　　　　　　　　　　　　　　　‎ A. B. ‎ 题2‎ C. D. ‎ ‎3．如图，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈，当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方水平从左到右快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是(　)‎ A．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向左 B．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向左 题3‎ C．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右 D．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向右 ‎4. 如图，边长为2L的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个边长为L 的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直，导线框和虚线框的对角线共线，从t＝0开始，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿对角线方向进入磁场，直到整个导线框离开磁场区域，用I表示导线框中的感应电流，取逆时针方向为正，则下列表示It关系的图线中，大致正确的是(　　)‎ 题4‎ ‎5.如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd．ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN.第一次ab边平行MN进入磁场．线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1：第二次bc边平行MN进入磁场．线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则(　　)‎ A．Q1>Q2 ，q1=q2 B．Q1>Q2 ，q1>q2‎ 题5‎ C．Q1=Q2 ，q1=q2 D．Q1=Q2 ，q1>q2‎ ‎6.如图所示是一交变电流的i－t图象，则该交变电流的有效值为(　　)‎ A．4 A B．A 题6‎ C. A D. 2 A ‎ R v a b θ d 题7‎ ‎7.如图所示，平行导轨间距为d，一端跨接一个电阻为R，匀强磁场的磁感强度为B，方向与导轨所在平面垂直。一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置，金属棒与导轨的电阻不计。当金属棒沿垂直于棒的方向以速度v滑行时，通过电阻R的电流强度是（） ‎ A． B．‎ C． D．‎ ‎8.‎ 如图所示，动圈式话筒能够将声音转变为微弱的电信号(交变电流)。产生的电信号一般都不是直接送给扩音机，而是经过一只变压器(视为理想变压器)之后再送给扩音机放大，变压器的作用是为了减少电信号沿导线传输过程中的电能损失，关于话筒内的这只变压器，下列判断正确的是(　　)‎ A．一定是降压变压器，因为P＝I²R，降压后电流减小，导线上损失的电能减少 题8‎ B．一定是降压变压器，因为P＝U²/R，降压后电压降低，导线上损失的电能减少 C．一定是升压变压器，因为I＝U/R，升压后，电流增大，使到达扩音机的信号加强 D．一定是升压变压器，因为P＝UI，升压后，电流减小，导线上损失的电能减少 ‎9.一质量为m、电阻为r的金属杆ab，以一定的初速度v0从一光滑平行金属导轨底端向上滑行，导轨平面与水平面成30°角，两导轨上端用一电阻R相连，如图所示，磁场垂直斜面向上，导轨的电阻不计，金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为v，则金属杆在滑行的过程中,说法不正确的是(　　)‎ A．向上滑行的时间小于向下滑行的时间 题9‎ B．在向上滑行时电阻R上产生的热量大于向下滑行时电阻R上产生的热量 C．金属杆从开始上滑至返回出发点，电阻R上产生的热量为m()‎ D．向上滑行时与向下滑行时通过电阻R的电荷量相等 ‎10．如图甲表示斯密特触发器，当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值(1.6 V)时，输出端Y会突然从高电平跳到低电平(0.25 V)，而当输入端A的电压下降到另一个值(0.8 V)的时候，Y会从低电平跳到高电平(3.4 V)。图乙为一光控电路，用发光二极管LED模仿路灯，RG为光敏电阻。下列关于斯密特触发器和光控电路的说法中错误的是(　　)‎ A．斯密特触发器是具有特殊功能的非门 B．斯密特触发器的作用是将数字信号转换为模拟信号 C．要想在天更暗时路灯才会亮，应该把R1的阻值调大些 D．当输出端Y突然从高电平跳到低电平时，发光二极管发光 题10‎ ‎11．如图所示，矩形线圈的匝数为N，面积为S，内阻为r，绕OO′轴以角速度ω做匀速转动．在它从如图所示的位置转过90°的过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A．通过电阻的电荷量为 B．通过电阻的电荷量为 C．外力所做的功为 题11‎ D．外力所做的功为 ‎12．如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1=220sin314t（V），则（ ）‎ A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为 22V 题12‎ B．当t=s时，c、d间的电压瞬时值为110V []‎ C．当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变大 D．单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电流表的示数及输送功率均变小 L A B R S C ‎13.如图所示电路中，A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个理想电感线圈，当S闭合与断开时，A、B的亮度情况是（ ）‎ A.S闭合时，A立即亮，然后逐渐熄灭 B.S闭合时，B立即亮，然后逐渐熄灭 题13‎ C.S闭合足够长时间后，B发光，而A不发光 D.S闭合足够长时间后，B立即熄灭发光，而A逐渐熄灭 ‎14‎ ‎．如图甲所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计。两质量、长度均相同的导体棒c、d，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处。磁场宽为3h，方向与导轨平面垂直。先由静止释放c，c刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放d，两导体棒与导轨始终保持良好接触。用ac表示c的加速度，Ekd表示d的动能，xc、xd分别表示c、d相对释放点的位移。图乙中正确的是(　　)‎ ‎　‎ ‎　甲 题14‎ 乙 二．填空题（共3小题，每空2分，共14分）‎ ‎15．如图所示，导线环面积为10cm2，环中接入一个电容器，C=10μF，线圈放在均匀变化的磁场中，磁感线垂直线圈平面，若磁感应强度以0.01T／s的速度均匀减小，则电容器极板所带电荷量为 C，其中带正电荷的是 板。‎ ‎16．如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，则在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量为__________,交流电a的瞬时值为_______________,交流电b的最大值___________。‎ ‎17．如图所示，匀强磁场竖直向下，磁感应强度为B。有一边长为L的正方形导线框abcd，匝数为N，可绕oo’边转动，导线框总质量为m，总电阻为R．现将导线框从水平位置由静止释放，不计摩擦，转到竖直位置时动能为Ek，则在此过程中流过导线某一截面的电量为__________；导线框中产生热量为________________．[]‎ a b 题15 题16 题17‎ 三、计算题（三小题,共30分）‎ O a b 题18‎ ‎18．（8分） 一导体圆环的电阻为4Ω，半径为0.05m，圆环平面垂直匀强磁场，如图所示放置．磁感应强度为4T，两根电阻均为2Ω的导线Oa和Ob，Oa固定，a端b端均与环接触，Ob以4rad/s的角速度逆时针沿圆环转动．求：当Ob的b端从a端滑过180°时，通过导线Oa中的电流是多少？‎ ‎19．（10）发电机的端电压为220 V，输出电功率为44 kW，输电导线的电阻为0.2 Ω，如果用原、副线圈匝数之比为1∶10的升压变压器升压，经输电线路后，再用原、副线圈匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户． (1)画出全过程的线路图． (2)求用户得到的电压和功率． (3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压．‎ θ A B M P Q N 题20‎ ‎20.（12）如图所示PQ、MN为足够长的两平行金属导轨，它们之间连接一个阻值R=8Ω的电阻，导轨间距为L＝1m。一质量m=0.1kg ，电阻r=2Ω, 长约1m的金属杆水平放置在导轨上，它与导轨的滑动摩擦因数。导轨平面的倾角为，在垂直导轨平面方向有匀强磁场，磁感应强度B＝0.5T，现让金属杆AB由静止开始下滑，已知杆AB从静止开始到恰好作匀速运动的过程中通过杆的电量q=1C，求：‎ ‎（1）杆AB下滑速度为2m/s时的加速度大小；‎ ‎（2）杆AB下滑的最大速度；‎ ‎（3）杆AB从静止开始到恰好作匀速运动的过程中R上产生的热量。‎ ‎2016_2017学年度第二学期高二年级物理期中试卷答案 注意：本试卷共4页， 20题，满分100分，时间90分钟 一、选择题（共14题，每题4分，其中1至11题每小题只有一个选项是符合题意的。12、13、14题为多选题，总56分）‎ 题号 ‎1‎ ‎2[]‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ 答案 D B c D A B D D c B D ‎ A C D ‎ A C BD 二、填空题（共3小题，每空2分，共14分）‎ ‎15. 10-10C, b ‎ ‎16.最大, u=10sin5πt, ‎ ‎17. ; 三、计算题（三小题,共30分）‎ ‎18.0.004A ‎19. (1)见解析　‎ ‎(2)219.6 V　43.92 kW (3)180 V　36 kW ‎(1)线路图如图所示． (2)升压变压器副线圈上的输出电压 U2＝U1＝2 200 V， ‎ 升压变压器副线圈上的输出电流I2＝I1， 升压变压器原线圈上的输入电流，由P＝U1I1得 I1＝＝ A＝200 A， 所以I2＝＝ A＝20 A. 输电线路上的电压损失和功率损失分别为 UR＝I2R＝4 V，PR＝IR＝0.08 kW. 加到降压变压器原线圈上的输入电流和电压分别为 I3＝I2＝20 A，U3＝U2－UR＝2 196 V. 降压变压器副线圈上的输出电压和电流分别为 U4＝U3＝219.6 V，I4＝I3＝200 A. 用户得到的功率P4＝U4I4＝43.92 kW. (3)若不采用高压输电，线路损失电压为 UR′＝I1R＝40 V， 用户得到的电压U′＝U1－UR′＝180 V， 用户得到的功率为P′＝U′I1＝36 kW ‎20. （1）当AB下滑速度为2m/s时加速度的大小1.5m/s2； （2）AB 下滑的最大速度8m/s； （3）从静止开始到AB匀速运动过程R上产生的热量0.64J．‎ 解析：‎ 由牛顿第二定律、安培力公式与闭合电路欧姆定律及摩擦力表达式，列出方程即可求解． （2）当AB杆加速度减至为零时，速度达到最大，从而根据方程计算，即可求解． （3）根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、电量表达式从而列出面积与电量、电阻及磁场、杆的长度关系，再由能量守恒关系，即可求解． 解答：解：（1）取AB杆为研究对象其受力如图示建立如图所示坐标系FX=mgsinθ-FB-f=ma ① ‎ FB=N-mgcosθ=0 ② 摩擦力f=μN ③ 安培力  FB=BIL ④  ⑤ E=BLv ⑥ 联立上面①②③④⑤⑥ 解得 当v=2m/s时 （2）由上问可知 ，故AB做加速度减小的加速运动当a=0． ==8m/s （3）从静止开始到运速运动过程中 ⑦  ⑧ ⑨ 而△∅=BlS  联立⑦⑧⑨可知 ∴ 设两电阻发热和为QR+Qr 由能量守恒可知 +QR+Qr 解得：QR：Qr=R：r⑩ QR+Qr=QR+r 联立 解得=0.64J  ‎