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试题
2020学年宁德市部分一级达标中学第二学期期中联合考试
高二物理试卷
（满分：100分；时间：90分钟）
注意事项：1．答卷前，考生务必将班级、姓名、座号填写清楚。
2．每小题选出答案后，填入答案卷中。
3．考试结束，考生只将答案卷交回，试卷自己保留。
第Ⅰ卷（选择题，48分）
一、 选择题（本题包括12个小题，每小题4分，共48分。1-8题每小题只有一个正确选项；9-12题每小题有2个或2个以上正确选项，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）
1．下列现象中，属于电磁感应现象的是
A．小磁针在通电导线附近发生偏转 B．通电线圈在磁场中转动
C．磁铁吸引小磁针D．因闭合线圈在磁场中运动而产生电流
2．关于涡流现象及其应用的说法，正确的是
A．生产和生活中的涡流总是有益的B．由恒定直流电可以产生涡流
C．电磁炉应用涡流发热D．产生涡流时，热能转化为电能
3．三个相同的电阻，分别通过如图(甲)、(乙)、(丙)所示的电流，(甲)为正弦式交流电，三个图中的I0和周期T都相同。下列说法中正确的是
A．在相同时间内三个电阻发热量相等
B．在相同时间内，(甲)、(丙)发热量相等，是(乙)发热量的一半
C．在相同时间内，(甲)、(乙)发热量相等，是(丙)发热量的2倍
D．在相同时间内，(乙)发热量最大，(甲)次之，(丙)的发热量最小
4．如图所示，AB支路由带铁芯的线圈和电流表串联而成，设电流强度为I1；CD支路由电阻R和电流表串联而成，设电流强度为I2，两支路直流电阻阻值相同，在接通开关S和断开开关S的瞬间，以下说法正确的是
A．S接通瞬间I1
I2
C．S接通瞬间I1>I2；断开瞬间I1I2；断开瞬间I1=I2
5．北半球地磁场的竖直分量向下。如图所示，在宁德某中学实验室的水平桌面上，放置着边长为L的正方形闭合导体线圈abcd，线圈的ab边沿南北方向，ad边沿东西方向。下列说法中正确的是
A．若使线圈向东平动，则a点的电势比b点的电势高
B．若使线圈向北平动，则a点的电势比b点的电势低
C．若以ab边为轴将线圈向上翻转，则线圈中的感应电流方向为a→b→c→d→a
D．若以ab边为轴将线圈向上翻转，则线圈中的感应电流方向为a→d→c→b→a
6．实验室有一个10匝矩形闭合金属线圈，在匀强磁场中绕垂直磁场方向的转轴OO'匀速转动，线圈中磁通量Φ随时间t变化的情况如图所示。已知线圈的总电阻为10Ω，则下列描述中正确的是
A．线圈产生的交流电的电动势有效值为100V
B．电流的瞬时表达式
C．在0.05〜0.1s时间内，通过线圈某一横截面的电荷量为0.25C
D．此交流电1s内电流的方向改变5次
7．如图所示，两个有界匀强磁场的磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于纸面向里和向外，磁场宽度均为L，距磁场区域的左侧L处有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直。现用外力F使线框以速度v
匀速穿过磁场区域，运动过程中线框的右边始终与磁场边界平行。以初始位置为计时起点，规定电流沿逆时针方向时感应电动势E为正，磁感线垂直于纸面向里时磁通量Φ为正，外力F向右为正。关于线框中的磁通量Φ、感应电动势E、外力F和电功率P随时间t变化的关系，正确的是
8．一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内，线框平面与磁场方向垂直，线框的右边紧贴着磁场边界，如图甲所示，t=0时刻对线框施加一水平向右的外力F，让线框从静止开始做匀加速直线运动穿过磁场，外力F随时间t变化的图像如图乙所示。已知线框的质量m=1 kg，电阻R=1 Ω，以下说法不正确的是
A．线框的边长为1 m
B．线框做匀加速直线运动的加速度为1 m/s2
C．匀强磁场的磁感应强度为T
D．线框穿过磁场的过程中，通过线框横截面的电荷量为C
9．如图，理想变压器原、副线圈的匝数比10∶1，原线圈输入交变电压u＝100sin 50πt(V)，在副线圈中串接有理想电流表和定值电阻R，电容器并联在电阻R两端，电阻阻值R＝10 Ω，关于电路分析，下列说法中正确的是
A．电流表示数是1 A
B．电流表示数大于1 A
C．电阻R消耗的电功率为10 W
D．电容器的耐压值至少是10V
10．匀强磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图甲所示。磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正，磁感强度B随时间t变化规律如图乙所示。用I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc段的感应电流，
f1、f2、f3分别表示金属环产生对应感应电流时其中很小段受到的安培力。则
A．I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向
B．I2沿顺时针方向，I3沿逆时针方向
C．f2方向背离圆心向外，f3方向指向圆心
D．f1方向指向圆心，f2方向指向圆心
11．一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3：1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，如图所示，设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则
A．U=22V B．U=66V C．k=1/3 D．k=1/9
12．如图甲所示，在倾角为θ的光滑斜面内分布着垂直于斜面的匀强磁场，其磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示。质量为m的矩形金属框从t=0时刻静止释放，t3时刻的速度为v，移动的距离为L，重力加速度为g。在金属框下滑的过程中，下列说法正确的是
A．t1～t3时间内金属框中的电流方向不变
B．0～t3时间内金属框做匀加速直线运动
C．0～t3时间内金属框做加速度逐渐减小的直线运动
D．0～t3时间内金属框中产生的焦耳热为
第Ⅱ卷 (非选择题，共52分)
二、实验题（本题2小题，共12分）
13．为了探究电磁感应现象，某实验小组将电池、线圈A、线圈B、滑动变阻器、灵敏电流计、开关按照如图所示的方式连接。当闭合开关时发现灵敏电流计的指针右偏。由此可知，
（1）
当滑动变阻器的滑片P向右移动时，灵敏电流计的指针________(填“左偏”“不动”或“右偏”)；
（2）将线圈A拔出时，灵敏电流计的指针________(填“左偏”“不动”或“右偏”)。
14．某实验小组探究一种热敏元件的电阻随温度变化的特性。现有器材：
直流恒流电源（在正常工作状态下输出的电流恒定并且可读出其大小）、电压表、待测元件、保温容器、温度计、开关和导线等。
（1）若用上述器材测量该元件的阻值随温度变化的特性，请你在答题纸对应图中用笔连线画出实物连接图。
（2）实验的主要步骤：
①正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；
②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，记录和，断开开关；
③重复第②步操作若干次，测得多组数据。
（3）实验小组测得该元件在不同温度下的阻值。并据此绘得上图的R-t关系图线，请根据图线写出该元件的R-t关系式：R=。
三．计算题（本题4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案者不得分。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，在磁感应强度B=2T的匀强磁场中，有一个半径r=0.5m的金属圆环。圆环所在的平面与磁感线垂直，OA是一个金属棒，它沿着顺时针方向以ω=20rad/s的角速度绕圆心O匀速转动。 A端始终与圆环相接触， OA棒的电阻R=0.1Ω ，图中定值电阻R1=100Ω ，R2=4.9Ω ，电容器的电容C=100pF 。圆环和连接导线的电阻忽略不计，求：
（1）上极板所带电性及电容器的电荷量；
（2）电路中消耗的总功率。
16．（10分）如图甲所示，两条相距d＝1 m的平行光滑金属导轨位于同一水平面内，其左端接一阻值R＝9 Ω的电阻，右端放置一阻值r＝1 Ω、质量m＝1 kg的金属杆，开始时金属杆与MP相距L＝4 m。导轨置于竖直向下的磁场中，其磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。给金属杆施加一向右的力F（F未知），使杆在0～2 s内杆静止在NQ处。在t＝2 s时杆开始做匀加速直线运动，加速度大小a＝1 m/s²。（g取10 m/s²）求：
甲
乙
(1)杆静止时，杆中感应电流的大小和方向；
(2)杆在t＝5 s末受到的力F的大小。
17．（10分）发电机输出功率P＝50kW，输出电压＝500V，用户需要的电压
＝220V，连接升压变压器和降压变压器的输电线总电阻R＝3Ω。若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的0.6%，求：
（1）用户得到的电功率是多少；
（2）输电线中的电流和输电线上损失电压分别是多少；
（3）在输电线路中的升压、降压变压器原副线圈的匝数比分别是多少。
18．（12分）如图甲所示，电阻不计的“”形光滑导体框架水平放置，导体框处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，有一导体棒AC横放在框架上且与导体框架接触良好，其质量m=0.2kg，电阻R=0.8Ω，现用绝缘轻绳拴住导体棒，轻绳的右端通过光滑的定滑轮绕在电动机的转轴上，左端通过另一光滑的定滑轮与物体D相连，物体D的质量M=0.2kg，电动机内阻r=1Ω。接通电路后电压表的读数恒为U=10V，电流表读数恒为I=1A，电动机牵引原来静止的导体棒AC平行于EF向右运动，其运动位移x随时间t变化的图象如图乙所示，其中OM段为曲线，MN段为直线。（取g=10m/s2）求：
（1）电动机的输出功率；
（2）导体框架的宽度；
（3）导体棒在变速运动阶段产生的热量。
2020学年宁德市部分一级达标中学第二学期期中联合考试
高二物理参考答案
一、选择题
哽, 题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
D
C
B
A
C
B
D
A
BCD
AC
BD
AB
二、实验题（每空2分，共12分）
13．(1)右偏 (2)左偏
14．(1) (2)电压表示数温度计示数
(3)100+1.6t（其中100±1，1.6±0.1均可）
三、计算题
15．（8分）
解：(1)上极板带正电（1分）
导体棒中产生的感应电动势
（2分）
（1分）
则（1分）
（2） 电路中消耗的电功率（3分）
或
16．（10分）
解：（1）在0～2 s内，由电磁感应定律得
＝8 V （2分）
由闭合电路欧姆定律得：＝0.8 A，方向N→Q（2分）
（2）杆做匀加速直线运动的时间为：t＝3 s
6 s末杆的速度：v＝at＝3 m/s （1分）
由电磁感应定律得：E2＝Bdv＝12 V （1分）
由闭合电路欧姆定律得：＝1.2 A （1分）
在运动过程中杆受到的安培力：FA＝BI2d＝4.8 N （1分）
对杆运用牛顿第二定律有：F–FA＝ma （1分）
解得：F＝5.8 N （1分）
17．（10分）
解：（1）（1分）
（2分）
（2）由得： （1分）
输电线上损失电压： （1分）
（3）升压变压器原线圈输入电流为： （1分）
升压变压器原、副线圈匝数之比： ·（1分）
升压变压器的输出电压为： （1分）
降压变压器的输入电压为：（1分）
降压变压器原、副线圈两端的匝数之比： （1分）
18．（12分）
解：（1）电动机总功率：P=UI=10W（1分）
电动机内阻发热的功率：P热=I2r=1W（1分）
电动机输出的机械功率：P出=P-P热=9W（1分）
（2）后导体棒AC为匀速直线运动
由图可得速度：v=2m/s（1分）
设导轨宽度为L，导体棒受到安培力：（1分）
拉动导体棒匀速运动的拉力：（1分）
电动机输出功率：（1分）
代入数据解得：（1分）
（3）根据位移时间图像可知，变速阶段过程（1分）
此过程，由能量守恒得：（2分）
代入数据解得：（1分）
