1、- 1 -福建省宁德市部分一级达标中学 2017-2018 学年高二物理下学期期中联考试题一、选择题： (本题共 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)1.1823 年，科拉顿做了这样一个实验，他将一个磁铁捅入连有灵敏电流计的螺旋线圈，来观察在线圈中是否有电流产生。在实验时， 科拉顿为了排除磁铁移动时对灵敏电流计的影响，他通过很长的导线把连在螺旋线圈上的灵敏电流计放到另一间房里。他想，反正产生的电流应该是“稳定”的(当时科学界都
2、认为利用磁场产生的电流应该是“稳定”的),插入磁铁后，如果有电流，跑到另一间房里观察也来得及。就这样，科拉顿开始了实验，然而，无论他跑得多快，他看到的电流计指针都是指在“0”刻度的位置，科拉顿失败了，以下关于科拉顿实验的说法中正确的是A.螺旋线圈中磁通量没有改变B.实验中没有感应电流C.科拉顿的实验装置是错误的D.科拉顿实验没有观察到感应电流是因为跑到另一间房观察时，电磁感应过程已结束2如下图中各图面积均为 S 的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场 B 中以角速度 匀速转动，从图示位置开始计时能产生正弦交变电动势 的图是sineSt3如图所示，理想变压器原线圈的师数为 n1，副线圈的而数为 n
3、2,原线圈的两端 a、 b 接正弦交流电源，理想电压表 的示数为 220V,负载电阻 R=44,理想电流表 A1的示数为 0.20A. V下列判断中正确的是A.原线圈和剖线圈的电流比为 2:1B.R 上消耗的功率为 4.4W- 2 -C.电流表 A2的示数为 0.4AD.原线圈和副线图的匝数比为 5:14.如图所示电路中， L 为电阻很小的线圈， G 1和 G2为零点在表盘中央的相同的电流表，当开关 S 闭合时，地流表 G1指针偏向石方，那么当开关 S 断开时，将出现的现象是A.G1和 G2指针都立即回到零点B. G1指针立即回到零点，而 G2指针缓慢地回到零点C.G1指针缓慢回到零点，而 G
4、2指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点D.G1指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而 G2指针缓慢地回到零点5.某发电厂原用 11kV 的交流电压输电，后米改用升压变压器将电压升高到 220kV 输电，输送的电功率都是 P,若输也线路的电阻为 R,则正确的是A.提高电压后输电线上的也流变为原米的 20 倍B.提高电压后输电线上的电丛损失增为原米的 20 倍C.提高电压后输也线上的功率损耗减为原来的 1/400D.提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原米的 400 倍6.如图所示，相同的金属杆 ab、 cd 以在光滑金属导轨 PQ 和 RS 上滑动，空间有垂直纸面向里的匀强磁场。当 ab、
5、 cd 分别以速度 v1和 v2滑动时，发现回路感应电流为逆时针方向，则v1和 v2的方向、大小可能是A.v1向右， v2向左且 v1v2B. v1和 v2都向左且 v1v2C. v1和 v2都向石且 v1=v2D. v1和 v2都向左且 v1=v27.已知某电阻元件在正常工作时，通过它的电流按如图所示的规律变化，其中 为正弦04T交流电一部分，将 一个多用电表(已调至交变电流电流挡)与这个电阻元件串联，则多用电表的读数为- 3 -A.4A B. C. D. A17A9528.有一边长为 L,电阻为 R,质量为 m 的正方形金属线圈 abcd 平方在粗糙水平传送带上，被电动机带动一起以速度 v
6、 匀速穿过一宽度为 2L，磁感应强度为 B 的磁场，下列说法正确的是A.线圈进入磁场时有沿 abcda 方向的感应电流B.线圈经过磁场区域的过程中始终受到水平向左的静摩擦力作用C.线圈进入磁场的过程中流过某一线圈导线截面的电荷量为2BlRD.线圈穿过磁场区域的整个过程中，电动机多消耗的电能为23lv9.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 11:2,原线圈两端输入正弦交流电压,副线圈两端所接的电压表为理想电压表，定值电阻 R0=10,滑动20sin1(V)ut变阻器 R 的阻值变化范围为 020,下列说法正确的是A.电压表的示数为 20VB.副线圈输出电压的频率为 50HzC.滑动变阻器
7、R 消耗功率的最大值为 40WD.滑动变阻器滑片向下移动，变压器的输出功率增大10.边长为 a 的闭含金属正三角形框架，左边竖直且与磁场右边界平行，完全处于垂直框架平面向里的匀强磁场中。现把框架匀速水平向右拉出磁场，如图所示，则下列图象与这过程相符合的是- 4 -11.如图所示，用粗细均匀的铜导线制成半径为 r 的圆环， PQ 为圆环的直径，其左石两侧存在垂直圆环所在平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为 B,但方向相反，圆环的电阻为 2R.一根长度为 2r、电阻为 R 的金属棒 MN 绕着圆环的圆心 O 点紧贴着圆环以角速度 沿顺时针方向匀速转动，转动过程中金属棒 MN 与圆环始终接触良好，则下
8、列说法正确的是A.金属棒中电流方向始终由 N 到 MB.圆环消耗的电功率是不变的C. MN 中电流的大小为23BrRD.金属棒 MN 旋转一周的过程中，电路中产生的热量为243BrR12.海洋中蕴藏着巨大的能量，利用海洋的波浪可以发电，在我国南海上有一浮桶式波浪发电灯塔，其原理示意图如图甲所示，浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动，且始终处于磁场中，该线圈与阻值 R=15 的灯泡相连，浮桶下部由内、外两密封圆筒构成(图中斜线阴影部分) ,如图乙所示，其内为产生磁场的磁体，与浮桶内侧面的缝隙忽略不计；匝数 N=200 的线圈所在处辐射磁场的磁感应强度 B=0
9、.2T,线圈直径 D=0.4m,电阻 r=1.取重力加速度 g=10m/s2, .若浮桶随波浪上下运动的速度210可表示为 .则下列说法正确的是0.4sin()m/vt- 5 -A.波浪发电产生电动势 e 的瞬时表达式为 64sin()VetB.灯泡中电流 i 的瞬时表达式为 0.2AiC.灯泡的电功率为 120WD.灯泡两端电压的有效值为 15V第 II 卷(非选择题共 52 分)二、实验题(共 2 小题，共 14 分。)13.电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器。如图 a 所示为电吉他的拾音器的原理图，在金属弦的下方置有一个连接到放大器的螺线管。一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线
10、管内就会产生感应电流，经一系列转化后可将电信号转为声音信号。(1)金属弦的作用类似“研究电磁感应现象”实验中铁芯的作用，则被拨动后靠近螺线管的过程中，通过放大器的电流方向为 (以图象为准，填“向上”或“向下”) 。(2)下列说法正确的是 A.金属弦上下振动的周期越大，螺线管内感应电流的方向变化也越快B.金属弦上下振动过程中，经过相同位置时速度越大， 螺线管中感应电动势也越大C.电吉他通过扩音器发出的产音随感应电流强度增大而变响，则增减螺线管匝数会起到调节音量的作用D 电吉他通过扩音器发出的产音随感应电流强度增大而变响，则金属弦振动越快，发出的声越响14.传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中
11、发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量).例如热敏传感器，主要是- 6 -应用了半导体材料制成的热敏电阻将热学量转换为电学量，热敏电阻随温度变化的图象如图甲所示，图乙是由热敏电阻 R1作为传感器制作的简单自动报警器线路图，问：(1)为了使温度过高时报警器铃响， c 应接在 (填“a”或“b”).(2)若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片 P 点向 移动(填“左”或“右”).(3)直流电源电动势为 18V (内阻不计) ,热敏电阻 R1达到 100电阻大小为 600.流过热敏地阻 R1的电流超过 Ic时就会报警， Ic为 10mA,
12、则滑动变阻器应选择 A. R2 (0-200) B. R2 (0-1000) C. R2 (0-2000)(4)若要将此系统改为光敏电阻控制的报警系统，装求当光敏电阻的光照达到或超过某一特定值时，系统报警。将滑动变阻器滑 P 置于正中间位置，然后重复上述操作，报警器刚好报警，光敏电阻特定值为 。三、计算题(本题包括 4 小题，共 38 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，矩形线圈面积为 S=0.04m2,匝数 N=10.线圈电阻为 r=10,在磁感应强度 B=1T 的匀强磁场中
13、绕 轴以角速度 =100rad/s 匀速转动，外电路电阻为 R=10,当O线圈由图示位置转过 60的过程中，求：(1)当线圈由图示位置转到 60时电路中的电流大小；(2)电压表的读数.16. (8 分)有一台内阻为 1、总功率为 6000W 的发电机。供给一学校照明用，如图所示，己知升压变压器原线圈中电流为 24A,原副线圈匝数之比为 1:4;降压变压器原副线圈匝数之比为 4:1,输电线的总电阻 4。每班有额定电压为 220V 的灯泡 6 盏，共有 22 个班级，若要保证所有班级的电灯均正常发光则：- 7 -(1)降压变压器的输入电压是多少? (2)输地线上损失的功率是多少?(3)每个灯泡的额
14、定功率为多少? 17.(10 分)如图所示， CD、 EF 为两电阻不计的平行金属导轨，问距为 L, CD 间连接着一阻值为 R 的电阻，导轨平面与水平面间夹角 =30,且处在一与导轨平面垂直的磁场中，磁场随时间变化关系如图所示， t=0 时刻磁场方向垂直导轨平面向下，电阻忽略不计、质量为 m的金属棒 ab 在 t=0 时刻恰好静止在导轨上，且与 CE 的距离也为 L，求：(1)t=0 时刻流过电阻 R 的感应电流的大小及方向；(2) 时刻金属棒受到的摩擦力大小及万向；12(3)求 时间内，通过地阻 R 的电荷 q.10t18.(12 分)如图所示，宽 L=0.4m、足够长的金属导轨 MN 和
15、 放在倾角为 =30的斜面MN上，在 N 和 之间连接一个 R=1 的定值电阻，在 处放置一根与导轨垂直、质量 Am=0.8kg、电阻 r=1 的金属杆，杆和导轨间的动摩拖因数 ,导轨电阻不计，导轨处34于磁感应强度 B=10T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中，用轻绳通过定滑轮将电动小车与杆的中点相连，滑轮与杆之间的连线平行于斜面，开始时小车位于滑轮正下方水平面上的 P处(小车可视为质点),滑轮离小车的高度 H=0.8m.启动电动小车，使之沿 PS 方向以 v=1m/s 的速度匀速前进，当杆滑到 位置时的加速度 a=4m/s2, 与 之间的距离 d=0.2m.求：O AO- 8 -(1)杆通过
16、 时的速度大小；O(2)杆在 时，轻绳的拉力大小；(3)上述过程中，若拉力对杆所做的功为 4.544J,求地阻 R 上的平均电功率.- 9 -福建省宁德市部分一级达标中学 2017-2018 学年高二下学期期中联考物理试题参考答案一、选择题题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12答 案 D A D D C B B D BCD BD BCD AC二、实验题13.(1) 向下 (2 分) (2)BCD (2 分) (选不全得零分) 14.(1) a (2 分) (2) 左 (2 分) (3) C (3 分) （4）800 (3 分) 三、计算题15.解：(1)由线圈由图示位置转
17、到 60时，电动势瞬时值为 (2 分)sin203VENB所以此时的电流瞬时值为 (2 分)3AEIRr(2)电动势有效值为 (2 分)20VNBs所以电压表示数为 (2 分)1Ur16.解：(1)依题意可得降压变压器输入电压 (2 分)3480VU(2)输电线电流 (2 分)16A4I则输电线损失功率为 (1 分)2=WPR线(3)升压变压器输入功率为 (1 分)21154Ir总降压变压器输入功率为 (1 分)438022 个班级的灯泡总数为 N=132 个所以每个灯泡的额定功率为 (1 分)4P- 10 -17.解：(1)由图象可知 时间内回路中的电动势为 (1 分)103t 2016BL
18、SEt所以 0 时刻的感应电流大小为 (1 分)2016BLEIRt由楞次定律可得感应电流方向为 (1 分)C(2)由图象可知 时间内回路中的电动势为 (1 分)13t 2013BLStt所以 时刻的感应电流大小为 (1 分)12t2013BLEIRt又由图像可知 时刻电路中的磁感应强度为 (1 分)1t1034tBt再根据楞次定律可得 时刻金属棒所受安培力的大小为 ，方向沿导轨平面12t23019=8LFIRt安向下。(1 分)对金属棒进行受力分析，可得金属棒所受静摩擦力的大小为，方向沿导轨平面向上。 (1 分)23019=sin+8BLfmgFgRt静 安(3)0 时刻磁感应强度为- B0
19、， 时刻磁感应强度为 (1 分)034B时间内，通过电阻 R 的电荷量 q 为 (1 分)102t 2074LSIttRR18.解：由几何关系： ，可得 (2 分)sin0.8Hd53杆的速度等于小车速度沿绳方向的分量： (1 分)1cos0.6m/sv(2)杆受的摩擦力 (1 分)cos3NfFmg杆受的安培力 (1 分)21=4.8BLvIRr安根据牛顿第二定律： (2 分)sin=fTgFma安解得： (1 分)15N- 11 -(2)根据动能定理： (2 分)21sinfWmgdFmv安解出 3J安则电路产生的总的电热 (1 分)=1.5JQ总此过程所用的时间 cot06sHvR 上的平均电功率 (1 分)2.WRPt
