甘肅省嘉峪關市酒鋼三中2017-2018學年高二物理下學期期中試題.doc

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嘉峪關市酒鋼三中2017～2018學年第二學期期中考試 高二物理試卷 一、選擇題（本大題共12小題，每小題4分，共48分.1-8為單選題，9-12為多選題，全部選對得4分，對而不全得2分，有選錯的得0分）： 1. 關于傳感器的理解，下列說法正確的是（ ） A．話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將電信號轉換為聲信號 B．霍爾元件能把磁感應強度這個磁學量轉換成電阻這個電學量 C．半導體熱敏電阻常用作溫度傳感器，因為溫度越高，它的電阻值越大 D．光電式感煙探測器是利用光散射原理對火災初期產生的煙霧進行探測，并及時發(fā)出報警信號 2. 關于日光燈的工作原理下列說法正確的是: （ ） A.啟動器觸片接通時,產生瞬時高壓 B.日光燈正常工作時,鎮(zhèn)流器起降壓限流以保證日光燈正常工作 C.日光燈正常工作時,日光燈管的電壓穩(wěn)定在220V D.鎮(zhèn)流器作用是將交流電變?yōu)橹绷麟? 3. 下列說法正確的是（ ） A．導體做切割磁感線運動，導體內一定會產生感應電流 B．電磁感應現(xiàn)象中，感應電流的磁場總是跟原來的磁場方向相反 C．只要閉合導體線圈在磁場中轉動，就一定能產生感應電流 D．只要穿過導體線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈一定有感應電動勢 4. 如圖所示，虛線上方空間有勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，直角扇形導線框繞垂直于紙面的軸O以角速度ω逆時針勻速轉動．設線框中感應電流的方向以逆時針方向為正，線框處于圖示位置時為計時的初始時刻，下圖中能正確反映線框轉動一周感應電流隨時間變化情況的是（　?。? A． B． C． D． 5. 如圖所示，閉合的矩形導體線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁感線的對稱軸OO′勻速轉動，沿著OO′方向觀察，線圈沿順時針方向轉動。已知勻強磁場的磁感應強度為B，線圈匝數(shù)為n，ab邊的邊長為L1，ad邊的邊長為L2，線圈電阻為R，轉動的角速度為ω，則當線圈轉至圖示位置時（ ） A．線圈中感應電流的方向為adcba B．線圈中的感應電動勢為2nBL2ω C．穿過線圈的磁通量的變化率最大 D．線圈ad邊所受安培力的大小為，方向垂直紙面向里 6. 如圖所示，金屬桿ab靜放在水平固定“U”形金屬框上，整個裝置處于豎直向上的磁場中，當磁感應強度均勻增大時，桿ab總保持靜止，則（ ） A．桿中感應電流大小逐漸增大 B．桿中感應電流方向是從b到a C．金屬桿所受安培力逐漸增大 D．金屬桿受三個力作用而保持平衡 7. 如圖所示，水平放置的粗糙U形框架上接一個阻值為R0的電阻，放在垂直紙面向里、磁感應強度大小為B的勻強磁場中。一個半徑為L、質量為m的半圓形硬導體AC在水平向右的恒定拉力F作用下，由靜止開始運動距離d后速度達到v，半圓形硬導體AC的電阻為r，其余電阻不計。下列說法正確的是（ ） A．A點的電勢低于C點的電勢 B．此時AC兩端電壓為UAC＝2BLv C．此過程中電路產生的電熱為Q＝Fd－mv2 D．此過程中通過電阻R0的電荷量為q＝ 8. 如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5：l，原線圈接入圖乙所示的電壓，副線圈接火災報警系統(tǒng)（報警器未畫出），電壓表和電流表均為理想電表，R0為定值電阻，R的阻值隨溫度的升高而減小.下列說法中不正確的是（ ） A. 圖乙中電壓的有效值為110V B. 電壓表的示數(shù)為22V C. R處出現(xiàn)火警時電流表示數(shù)增大 D. R處出現(xiàn)火警時電阻R0消耗的電功率增大 9. 如圖中畫出的是穿過一個閉合線圈的磁通量隨時間的變化規(guī)律，以下哪 些認識是正確的（　?。? A. 0～0.3s內線圈中的電動勢在均勻增加 B. 第0.6s末線圈中的感應電動勢是4V C. 第0.9s末線圈中的瞬時電動勢比0.2s末的大 D. 第0.2s末和0.4s末的瞬時電動勢的方向相同 10.如圖所示，一閉合的小金屬環(huán)用一根絕緣細桿掛在固定點O處，使金屬環(huán)在豎直線OO的兩側來回擺動的過程中穿過水平方向的勻強磁場區(qū)域，磁感線的方向和水平面垂直．若懸點摩擦和空氣阻力不計，且擺動過程中金屬環(huán)不翻轉，則（　?。? A.金屬環(huán)每次進入和離開磁場區(qū)域都有感應電流，而且感應電流的方向相反 B.金屬環(huán)進入磁場區(qū)域后越靠近OO′線時速度越大，而且產生的應電流越大 C.金屬環(huán)開始擺動后，最大擺角會越來越小，小到某一值后不再減小 D.金屬環(huán)在擺動過程中，機械能將全部轉化為金屬環(huán)中的電能 11. 將一磁鐵緩慢或者迅速插到閉合線圈中的同一位置處，不發(fā)生變化的物理量是（　　） A．磁通量的變化量 B.磁通量的變化率 C.感應電流的電流強度 D.流過導體橫截面的電量 12. 閉合金屬線圈abcd位于水平方向的勻強磁場的上方h處，由靜止開始下落后進入磁場，如圖所示在運動過程中，線框平面始終和磁場方向垂直，不計空氣阻力，那么線框在進入磁場的過程中可能（　　） A．加速運動 B.勻速運動 C.減速運動 D.靜止狀態(tài) 二、填空題(本大題共3小題，每小題4分，共12分)： 13.（4分）一交流電壓隨時間變化的圖象如圖所示。若將該電壓加在10μF的電容器上，則電容器的耐壓值應不小于________V；若將該電壓加在一阻值為1kΩ的純電阻用電器上，用電器恰能正常工作，為避免意外事故的發(fā)生，電路中保險絲的熔斷電流不能低于________A. 14.（4分）如圖所示，燈泡與自感線圈并聯(lián)，燈泡的電阻為R1，線圈的直流電阻為R2，且R1＜R2，S閉合穩(wěn)定時通過燈泡和線圈的電流分別為i1和i2，當K斷開時，則流過燈泡的電流方向和燈的亮暗情況是（　?。? A．當斷開K瞬間，燈突然亮一下然后才逐漸熄滅 B．當斷開K瞬間，燈先突然變得比原來暗，然后逐漸熄滅 C．當K斷開時，流過燈的電流為從左向右 D．當K斷開時，流過燈的電流為從右向左 15.（4分）在探究電磁感應現(xiàn)象的實驗中,電流表刻度盤上的零刻度線在正中間,當電池的正極接電流表的右接線柱、電池的負極與電流表的左接線柱相碰時,指針向右偏轉.在如圖所示電路中,若將原線圈A放在副線圈B內,在合上電鍵S的瞬間,電流表指針應向____偏轉;將原線圈A從副線圈B中拔出時,電流表指針應向____偏轉. 三、解答題(本題共4小題，共40分，解答時應寫出必要的步驟。) 16.（8分）圖（甲）為小型旋轉電樞式交流發(fā)電機的原理圖，其矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉動，線圈的匝數(shù)n=200,電阻r=10Ω，線圈的兩端經集流環(huán)與電阻R連接，電阻R=90Ω，與R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表。在t＝0時刻，線圈平面與磁場方向平行，穿過每匝線圈的磁通量Ф隨時間t按圖（乙）所示正弦規(guī)律變化。求： -2.0 0 2.0 3.14 6.28 9.42 Φ/10-2Wb t /10-2s O d O′ R B a b c V （甲） （乙） （1）若線圈從圖示位置開始計時，寫出線圈中感應電動勢的瞬時值表達式； （2）電路中交流電壓表的示數(shù)。 17.（10分）（10分）如圖甲所示，橫截面積為0.2m2的100匝圓形線圈A處在變化的磁場中，磁場方向垂直紙面，其磁感應強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示．設向外為B的正方向，線圈A上的箭頭方向（即俯視時的逆時針方向）為感應電流I的正方向，R1＝4Ω，R2＝6Ω，C＝30μF，線圈內阻不計．求電容器0-2s過程中的電壓和2s后電容器放電的電荷量. 18.（10分）學校有一臺應急備用發(fā)電機，內阻為r=1Ω，升壓變壓器匝數(shù)比為1：6，降壓變壓器的匝數(shù)比為6：1，輸電線的總電阻為R=4.5Ω，全校22個教室，每個教室用“220V，40W”的燈6盞，要求所有燈都正常發(fā)光，變壓器均為理想變壓器，求： （1）輸電線上損耗的電功率多大？ （2）發(fā)電機的電動勢多大？ 19.（12分）如圖所示，通過水平絕緣傳送帶輸送正方形單匝銅線框.讓線框隨傳送帶通過一固定勻強磁場區(qū)域（磁場方向垂直于傳送帶平面向下）。已知磁場邊界MN、PQ與傳送帶運動方向垂直，MN與PQ間的距離為d，磁場的磁感應強度為B。線框質量為m，電阻為R，邊長為L（L＜d)。傳送帶以恒定速度v0向右運動，線框與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。線框在進入磁場前與傳送帶的速度相同，且右側邊平行于MN進入磁場，當閉合線框的右側邊經過邊界PQ時線框恰好與傳送帶的速度相同。設傳送帶足夠長，且在傳送帶上始終保持右側邊平行于磁場邊界。對于閉合線框，求： （1）線框的右側邊剛進入磁場時所受安培力的大?。? （2）線框在進入磁場的過程中加速度的最大值以及速度的最小值； （3）從線框右側邊剛進入磁場到穿出磁場后又相對傳送帶靜止的過程中，閉合線框中產生的焦耳熱． 學校： 班級： 姓名： 考號： 請 不 要 在 密 封 線 內 答 題 市酒鋼三中2017～2018學年第二學期期中考試 座位號 高二物理答題卷 二、填空題 (本大題共3小題，每小題4分，共12分) 13. ， 。 14. 。 15. ， 。 三、計算題 (本題共4小題，共-2.0 0 2.0 3.14 6.28 9.42 Φ/10-2Wb t /10-2s O d O′ R B a b c V （甲） （乙） 40分，解答時請寫出必要的步驟。) 16. （8分） 17. （10分） 18. （10分） 19. （12分） 市酒鋼三中2017-2018學年第二學期中考試 高二物理試題答案 1.D2.B3.D4.A5.C6.C7.D8.B9.BC10.AC11.AD12.ABC 13.　200，?。?4.BD；15.左右。 16.（8分）解：（1）（4分）交流發(fā)電機產生電動勢的最大值Em=nBSω（1分） 而FФm=BS，，（1分） 所以，（1分） 由Ф-t圖線可知：Фm=2.010-2Wb，T=6.2810-2s 所以Em=400V 所以e=400cos100t（1分） （2）（4分）電動勢的有效值E=200V（2分） 由閉合電路的歐姆定律，電路中電流的有效值為I=E/(R+r)=2V（1分） 交流電壓表的示數(shù)為U=IR=180V（1分） 17.（10分）解：由題意可知圓形線圈A上產生的感應電動勢 E＝nS＝0.4V（3分） 電路中的電流I＝＝＝0.04A （2分） 電容器充電時的電壓UC＝IR2＝0. 24V（2分） 2s后電容器放電的電荷量Q＝CUC＝7.210－6C.（3分） 　 18.（10分）解：（1）降壓變壓器的輸出電壓U4=220V，由得U3=6U4=1320V…（2分） 降壓變壓器輸出功率P4=22406=5280W,……（1分） 由P4=U3I3得I3=4A，……（1分） 則輸電線上損失功率為P=I32R=72W…………（1分） （2）對輸電回路，有U2=I3R+U3=1338V；……（2分） 對升壓變壓器，由得U1=223V，……（1分） 由，I2=I3=4A得I1=24A，……（1分） 由閉合電路歐姆定律得E=I1r+U1=247V…………（1分） 19.（12分）解：（1）閉合銅線框右側邊剛進入磁場時產生的電動勢E=BLv0 產生的電流I=（1分） 右側邊所受安培力F=BIL=（1分） （2）線框以速度v0進入磁場，在進入磁場的過程中，受安培力而減速運動；進入磁場后，在摩擦力作用下加速運動，當其右側邊到達PQ時速度又恰好等于v0。因此，線框在剛進入磁場時，所受安培力最大，加速度最大，設為am；線框全部進入磁場的瞬間速度最小，設此時線框的速度為v 線框剛進入磁場時，根據牛頓第二定律有（1分） 解得am=（1分） 在線框完全進入磁場又加速運動到達邊界PQ的過程中，根據動能定理有 （2分） 解得v= （3）線框從右側邊進入磁場到運動至磁場邊界PQ的過程中 線框受摩擦力f=μmg 由功的公式Wf1=fd 解得Wf1=μmgd（1分） 閉合線框出磁場與進入磁場的受力情況相同，則完全出磁場的瞬間速度為v；在線框完全出磁場后到加速至與傳送帶速度相同的過程中，設其位移x 由動能定理有解得x=d-L（1分） 閉合線框在右側邊出磁場到與傳送帶共速的過程中位移x=x+L=d（1分） 在此過程中摩擦力做功Wf2=μmgd（1分） 因此，閉合銅線框從剛進入磁場到穿出磁場后又相對傳送帶靜止的過程中，傳送帶對閉合銅線框做的功W=Wf1+Wf2=2μmgd 全過程由動能定理 W－W克安＝0（1分） 閉合銅線框中產生的焦耳熱 Q＝W克安＝W＝2μmgd（1分）