湖北省武汉市部分重点中学2020学年高二物理上学期期末考试试题（无答案）

湖北省武汉市部分重点中学2020学年高二物理上学期期末考试试题（无答案）

武汉市部分重点中学2020学年度上学期高二期末测试 ‎ 物理试卷 苏敏 ‎（试卷满分110分，考试时间90分钟）‎ 一、选择题：本大题共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.自然界的电、热和磁等现象是相互联系的，许多物理学家为探寻它们之间的联系做出了卓越的贡献，以下说法不符合史实的是（    ）‎ A．奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的联系 B．法拉第发现了电磁感应现象，进一步完善了电与磁现象的内在联系 C．伏特发现了电流热效应的规律，定性地给出了电能和热能之间的转化关系 D．法拉第提出了场的概念，并用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场 ‎2.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电路，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 ‎3.矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，如图甲所示，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直于纸面向里，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，则(　　)‎ A．从0到t1时间内，导线框中电流的方向为adcba B．从0到t1时间内，导线框中电流越来越小 C．从t1到t2时间内，导线框中电流越来越大 D．从t1到t2时间内，导线框bc边受到安培力大小保持不变 ‎4. 如图所示的交变电压是矩形线框在匀强磁场内匀速转动过程中产生的，下列说法中正确的是   （     ）‎ A．交流电压的有效值为V B．交流电压的最大值为10V，频率为0.25Hz C．0.01s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量变化最快 D．0.02s时通过线框的磁通量为零 ‎5. 穿过一个电阻为1Ω的单匝线圈的磁通量发生变化：在Δt1时间内是每秒均匀地减小2Wb，在Δt2时间内是每秒均匀地增大2Wb，则（ ）‎ A．线圈中产生的感应电动势在Δt2时间内和在Δt1时间内都大于2V B．线圈中产生的感应电动势在Δt1时间内和在Δt2时间内一定都小于2V C．线圈中产生的感应电流在Δt1时间内和在Δt2时间内一定都是2A，只是方向相反 D．线圈中产生的感应电动势在（Δt1＋Δt2）时间内的平均值不为零 ‎6. 如图甲所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动．若以线圈平面与磁场夹角θ＝45°时(如图乙)为计时起点，并规定当电流自a流向b时，电流方向为正．则下列四幅图中正确的是 (　 　)‎ ‎7. 如图1所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为2L，高为L。纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域，在t＝0时刻恰好位于图中所示的位置。以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在下面图2中能够正确表示电流－位移(I－x)关系的是(　　)‎ ‎8. 如图，是话筒的原理图．在弹性膜片后面粘接金属线圈，线圈处于永久磁体的磁场中，声波使膜片振动，将声音信号变为电信号．下列说法正确的是（   ）‎ A．话筒是利用电流的热效应工作的 B．话筒是利用电磁感应原理工作的 C．膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变 D．膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电流 ‎9. 如图所示的电路中,灯泡P和灯泡Q是完全相同的灯泡,自感线圈L是直流电阻为零的纯电感,且自感系数L很大.电容器C的电容较大且不漏电,下列判断正确的是( )‎ A.开关S闭合后,P灯亮后逐渐熄灭,Q灯逐渐变亮 B.开关S闭合后,P灯、Q灯同时亮，然后P灯暗，Q灯更亮 C.开关S闭合，电流稳定后，S断开时，P灯突然亮一下，然后熄灭，Q灯立即熄灭 D.开关S闭合，电流稳定后，S断开时，P灯突然亮一下，然后熄灭，Q灯逐渐熄灭 ‎10. 图中B为理想变压器，接在交变电压有效值保持不变的电源上。指示灯L1和L2完全相同(其阻值均恒定不变)，R是一个定值电阻，电压表、电流表都为理想电表。开始时开关S是闭合的，当S断开后，下列说法正确的是(　 　)‎ A．电流表A2的示数变大    B．电压表的示数不变 C．电流表A1的示数变小   D．灯L1的亮度变暗 ‎11. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为20∶1，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，电容器电容C＝100 μF.已知电阻R1两端的正弦交流电压如图乙所示，则(　 　)‎ A．原线圈输入电压的最大值为400 V B．交流电的频率为100 Hz C．电容器所带电荷量恒为2×10－3 C D．电阻R1消耗的电功率为20 W ‎12. 一个闭合回路由两部分组成，如图所示，右侧是电阻为r的圆形导线，置于竖直方向均匀变化的磁场B1中；左侧是光滑的倾角为θ的平行导轨，宽度为d，其电阻不计。磁感应强度为B2的匀强磁场垂直导轨平面向上，且只分布在左侧，一个质量为m、电阻为R的导体棒此时恰好能静止在导轨上，分析下述判断正确的是(　 　)‎ A．圆形导线中的磁场，可以方向向上均匀增强，也可以方向向下均匀减弱 B．导体棒ab受到的安培力大小为mgsinθ C．回路中的感应电流为 D．圆形导线中的电热功率为(r＋R)‎ 二、实验题 ：本大题共2小题，第13题6分，，第14题8分，共14分。把答案写在答题卡指定的答题处。‎ ‎13. 图1为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的I-U关系曲线图。‎ ‎⑴为了通过测量得到图1所示I-U关系的完整曲线，在图2和图3两个电路中应选择的是图______。（电源电动势为9V，内阻不计，滑线变阻器的阻值为0-100Ω）。‎ A ‎ R1 ‎ R2 ‎ 热敏电阻 ‎ ‎9V ‎ 图4 ‎ V ‎ A ‎ 图3 ‎ V ‎ A ‎ 图2 ‎ ‎（2）在图4电路中，电源电压恒为9V，电流表读数为70mA，定值电阻R1=250Ω。由热敏电阻的I-U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为______V；电阻R2阻值为_____Ω。（结果保留小数点后一位）‎ ‎14. 在研究电磁感应的实验中 ‎(1)一位学生将电流表、电池、电阻和电键连接成如图(1)所示电路，接通电键，看到电流表指针偏向正接线柱一侧．这样做的目的是 ．‎ 图（1） 图（2） B ‎(2)这位学生又把电流表及原、副线圈A和B、电池、电键连接成如图(2)所示电路．‎ ‎①当接通电键时，或接通电键后将线圈A插入线圈B的过程中，看到电流表的指针都偏向正接线柱一侧．试在图中标出线圈A中电流I的方向，线圈B中电流I1的方向．比较I和I1的方向，可得出的实验结论是 ．‎ ‎②当断开电键时，或将线圈A从线圈B中拔出的过程中，发现电流表的指针都偏向负接线柱一侧，试在图中标出线圈B中电流I2的方向，比较I和I2的方向，可得出的实验结论是： 。‎ 三、计算题 ：本大题共4小题，共48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，有数字计算的题，答案中必需写出数字和单位。‎ ‎15. （10分）如图所示，一个矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直。线圈匝数n=50，电阻r=1Ω，长L1=5cm，宽L2=4cm，角速度ω=100rad/s，磁场的磁感应强度B=0.2T．线圈两端外接电阻R=9Ω的用电器和一个交流电流表．求：‎ ‎（1）线圈中产生的最大感应电动势；‎ ‎（2）电流表的读数；‎ ‎（3）用电器上消耗的电功率．‎ ‎16.（12分）如图所示，一小型发电站通过升压变压器B1和降压变压器B2把电能输送给用户(B1和B2都是理想变压器)，已知发电机的输出功率为500kW，输出电压为500V，升压变压器B1原、副线圈的匝数比为1：10，两变压器间输电导线的总电阻为2Ω.降压变压器B2的输出电压为220V.求：‎ ‎(1)输电导线上损失的功率；‎ ‎(2)降压变压器B2的原、副线圈的匝数比．‎ ‎17.（12分）如图所示，电阻可忽略的光滑平行金属导轨长s＝1.15 m，两导轨间距L＝0.75 m，导轨倾角为30°，导轨上端ab接一阻值R＝1.5 Ω的电阻，磁感应强度B＝0.8 T的匀强磁场垂直轨道平面向上．阻值r＝0.5 Ω、质量m＝0.2 kg的金属棒与轨道垂直且接触良好，从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端，在此过程中金属棒产生的焦耳热Qr＝0.1 J．(取g＝10 m/s2)求：‎ ‎(1)金属棒在此过程中克服安培力做的功W安；‎ ‎(2)金属棒下滑速度v＝2 m/s时的加速度a；‎ ‎(3)为求金属棒下滑的最大速度vm，有同学解答如下：由动能定理，WG－W安＝mv，….由此所得结果是否正确？若正确，说明理由并完成本小题；若不正确，给出正确的解答．‎ ‎18.（14分）如图所示，正方形线框abcd放在光滑绝缘的水平面上，其边长、质量、电阻，M、N分别为线框ad、bc边的中点．图示两个虚线区域内分别有竖直向下和向上的匀强磁场，磁感应强度均为，PQ为其分界线．线框从图示位置以速度匀速向右滑动，当MN与PQ重合时，线框的速度，此时立刻对线框施加一沿运动方向的水平拉力，使线框匀速运动直至完全进入右侧匀强磁场区域．求：‎ ‎（1）线框由图示位置运动到MN与PQ重合的过程中磁通量的变化量；‎ ‎（2）线框运动过程中最大加速度的大小；‎ ‎（3）在上述运动过程中，线框中产生的焦耳热．‎