物理卷·2018届甘肃省兰州市第九中学高二下学期期中考试（2017-05）

物理卷·2018届甘肃省兰州市第九中学高二下学期期中考试（2017-05）

‎2016—2017学年第二学期期中考试 ‎ 高二年级 物理 本试卷共100分，考试时间100分钟 ‎ 注意事项：‎ ‎1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 ‎2．请将答案正确填写在答题卡上对应区域，答在试卷上不得分 第I卷（选择题 共50分）‎ 一、选择题（共15道小题，共50分。在每小题给出的四个选项中，1~10小题只有一个选项符合题意，每小题选对得3分，错选或不答得0分，11~15小题有多个选项符合题意，每小题全部选对得4分，选对但不全得2分，有错选或不答得0分。）‎ ‎1、认识物理规律的发现过程，并学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下说法符合物理学史的是（ ）‎ A．焦耳发现了电流磁效应的规律 B．法拉第发现了电磁感应现象，打开了电气时代的大门 C．楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕 D．牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动 ‎2、在匀强磁场中有一个矩形线圈，让其绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,当线圈平面跟中性面重合的瞬间,下列说法中正确的是（ ）‎ A．线圈中的磁通量为零 B. 线圈中的感应电动势最大 C. 线圈的每一条边都不切割磁感线 D.线圈所受到的磁场力不为零 第3题图 ‎3、有一个交流电的电流随时间而变化的图像，如下图所示，则此交流电流的有效值是（ ）‎ ‎4、有一个交流电源，电源电动势随时间变化的规律如图所示，把一个阻 第4题图 值为10Ω的电阻接到该电源上，电源内阻不计,‎ 构成闭合回路。以下说法中正确的是（ ） ） ‎ A．电压的有效值为10V ‎ B．通过电阻的电流有效值为1A C．电阻每秒种产生的热量为10J D．电阻消耗电功率为5W i i T T/2‎ O i0‎ ‎-i0‎ 甲 乙 第5题图 ‎5、有一根长直导线与一个单匝闭合金属线框位于同一平面内，如图甲所示。长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示.已知在0-T/2时间内，直导线中电流向上，则在T/2-T时间内，线框中感应电流的方向与线圈所受 安培力情况正确的是（ ）‎ A．感应电流方向为顺时针，线框受安培 力的合力方向向左 B．感应电流方向为顺时针，线框受安培力 的合力方向向右 C．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右 A2‎ A1‎ R L S 第6题图 D．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左 ‎6、如图所示,L为一个带铁芯的线圈,R是纯电阻,‎ 两支路的直流电阻相等,那么在接通和断开开关瞬 间,两表的读数I1和I2的大小关系分别是（ ）‎ A. I1I2 B. I1I2, I1G B．当条形磁铁远离铜环时，F>G C．无论条形磁铁靠近还是远离铜环，F=G ‎ D．无论条形磁铁靠近还是远离铜环，F>G 第11题图 ‎11、如图所示，一根阻值为R的金属导体棒从图示位置ab分别以v1、v2的速度沿光滑导轨(电阻不计)匀速滑到a′b′位置，若v1∶v2＝1∶2，则在这两次过程中说法正确的是(　　) ‎ A．回路电流I1∶I2＝1∶2 ‎ B．产生的热量Q1∶Q2＝1∶4 ‎ C．通过任一截面的电荷量q1∶q2＝1∶1‎ D．外力的功率P1∶P2＝1∶2‎ ‎12、如下图所示，为粒子速度选择器的原理示意图，如果粒子所具有 的速率v＝，以下说法正确的是（ ） ‎ A．带正电粒子必须沿ab方向从左侧进入场区，才能沿直线通过 第12题图 B． 带负电粒子必须沿ba方向从右侧进入场区，‎ 才能沿直线通过 C．不论粒子电性如何，沿ab方向从左侧进入场区，‎ 都能沿直线通过 D.不论粒子电性如何，沿ba方向从右侧进入场区，‎ 都能沿直线通过 第13题图 ‎13、如图所示，有一固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨，其电阻不计，但表面粗糙，导轨左端连接一个电阻R，把一个质量为m的金属棒(电阻也不计)放在导轨上，并与导轨垂直，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直．用水平恒力F把ab棒从静止起向右拉动的过程中，以下结论正确 的有（ ）‎ A．恒力F做的功等于电路产生的电能 B．恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的 电能 C．克服安培力做的功等于电路中产生的电能 ‎ D．恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的 电能和导体棒获得的动能之和 ‎14、如图甲所示，有一个原、副线圈匝数比为4:1的理想变压器，图中的电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦式交流电，其中Rt为热敏电阻，R为定值电阻．下列说法正确的是(　　 )‎ 第14题图 A．副线圈两端电压的瞬时值表达式为u′＝9sin50πt(V)‎ B．t＝0.02s时电压表V2的示数为9V C．变压器原、副线圈中的电流之比和输入、输出功率之比均为1:4‎ D．Rt处温度升高时，电流表的示数变大，电压表V2的示数不变 ‎15、如图所示，有两根和水平面成α角的光滑平行的金属轨道，上端有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B.一根质量为m的金属杆从轨道上由静止开始滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋于一个最大速度vm，则(　 　)‎ A．如果B增大，vm将变大 ‎ B．如果α增大，vm将变大 C．如果R增大，vm将变大 ‎ D．如果m变小，vm将变大 第15题图 ‎ ‎ 第II卷（非选择题 共50分）‎ 二、实验题（共3道小题，每空3分，共18分）‎ ‎16、如图所示，要使Q线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有 ‎ 第16题图 ‎ A．闭合电键K后，把R的滑片向右移 ‎ B．闭合电键K后，把R的滑片向左移 ‎ C．闭合电键K后，把P中的铁心从左边抽出 ‎ D．闭合电键K后，把Q靠近P P 副线圈 原线圈 S o ‎17、如图所示,有一个单匝圆形线圈，线圈内有垂直于纸面向内的磁场,当磁感应强度均匀增加时,有一带电粒子恰好静止于水平放置的平行板电容器中间,则此粒子带 电,若增大磁感应 强度的变化率,则带电粒子将 ‎ ‎(填向上运动、向下运动或静止)‎ 第 第17题图 第18题图 ‎18、如图所示，为某个同学做电磁感应演示实验所用的装置示意图，实验过程中发现，当闭合开关S的瞬间,图中电流表的指针向左偏转一下后,又回到中央位置。现在该同学继续进行实验，他将开关S闭合后，操作如下，请将正确的实验现象填在如下空白处：‎ ‎(1)把原线圈插入副线圈的过程中,电流表的指针将 .‎ ‎(2)把原线圈插入副线圈后电流表的指针将 ‎ ‎(3)原、副线圈保持不动,把变阻器滑动片P向右移动过程中,‎ 电流表的指针将 ‎ 三、计算题（共3道小题，第19题10分，第20题10分，第21题12分，共32分）‎ O’‎ c b d B a O V A S R 第19题图 ‎19、（10分）如图所示,为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别10cm和20cm，内电阻r=5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO’以轴ω= rad/s的角速度匀速转动，把线圈和阻值为R=20Ω的外电阻相连接，求:‎ ‎(1)S断开时，电压表示数；‎ ‎(2)开关S合上时，电压表和电流表示数。 ‎ ‎20、（10分）如图（甲）所示，把一个固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的磁场。已知线圈的匝数n=100‎ 匝，线圈的总电阻r=1.0Ω，线圈所围成矩形的面积S=0.040m2，小灯泡的电阻R=9. 0Ω，磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图（乙）所示。已知线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为，其中为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期。不计灯丝电阻随温度的变化，求：‎ ‎（1）线圈中产生感应电动势的最大值；‎ ‎（2）小灯泡消耗的电功率；‎ ‎（3）在磁感强度变化的0-的时间内，通过小灯泡的电荷量。‎ ‎ 第20题图 ‎21、（12分）某小型水利发电站发电机两端的电压为220 V，输出功率为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。‎ ‎2016—2017学年第二学期期中考试 高二物理 评分参考 一、选择题（共15道小题，共50分。在每小题给出的四个选项中，1~10小题只有一个选项符合题意，每小题选对得3分，错选或不答得0分，11~15小题有多个选项符合题意，每小题全部选对得4分，选对但不全得2分，有错选或不答得0分。）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 B C D D B B C D D A 题号 ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ 答案 AC AC CD BD BC 二、实验题（共3道小题，每空3分，共18分）‎ ‎16、（1） B ； ‎ ‎17、（1） 负 ； （2） 向上运动 ‎ ‎18、① 左偏 ；② 指零或者回到中央 ；③ 右偏 ‎ 三、计算题（共3道小题，第19题10分，第20题10分，第21题12分，共32分）‎ ‎19、（共10分）‎ 解:(1) V （2分）‎ E=V （2分） ‎ 所以S断开时,电压表示数为50V （1分）‎ ‎(2)A （2分）‎ ‎ V （2分）‎ 所以S闭合时,电压表示数为40V,电流表示数为2A (1分)‎ ‎20、（共10分）‎ 解:（1）因为线圈中产生的感应电流变化的周期与磁场变化的周期相同，所以由图象可知，线圈中产生交变电流的周期为T=3.14×10－2s ‎ ‎ （1分） ‎ ‎ （1分）‎ 所以线圈中感应电动势的最大值为 （1分）‎ ‎（2）根据欧姆定律，电路中电流的最大值为 ‎ （1分）‎ 通过小灯泡电流的有效值为 （1分） ‎ 小灯泡消耗的电功率为P=I2R=2.88W （1分）‎ ‎（3）在磁感应强度变化的0-时间内，线圈中感应电动势的平均值为 ‎ （1分）‎ 通过灯泡的平均电流 （1分）‎ 通过灯泡的电荷量 （2分）‎ ‎21、（共12分）‎ 解: (1)线路图如图所示． ‎ ‎ （2分）‎ ‎(2)升压变压器副线圈上的输出功率为P2=44KW P1= P2 ‎ 由P1＝U1I1 ‎ ‎ I1＝＝ A＝200 A （1分）‎ U2＝U1＝2 200 V， ， ‎ 所以I2＝ A＝20 A. （1分）‎ 输电线路上的电压损失和功率损失分别为 UR＝I2R＝4 V ‎ PR＝I2R＝0.08 kW （1分）‎ 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 （1分）‎ 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 （1分）‎ 用户得到的电压为U4＝219.6 V （1分）‎ 用户得到的功率P4＝U4I4＝43.92 kW （1分）‎ ‎(3)若不采用高压输电，线路损失电压为 UR′＝I1R＝40 V （1分）‎ 用户得到的电压U′＝U1－UR′＝180 V （1分）‎ 用户得到的功率为P′＝U′I1＝36 kW （1分）‎ ‎ ‎