2020-2021学年西藏拉萨那曲第二高级中学高二下学期期末考试物理试题（Word版）

拉萨那曲第二高级中学2020-2021学年第二学期期末考试

高二物理试题

（试卷满分100分，时间90分钟）

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。1-8题为单项选择，9-12题为多项选择。单项选择题给出的选项中只有一个符合题目要求，多项选择题中有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分）

1.奥斯特首先发现电流周围存在磁场。随后,物理学家提出“磁生电”的闪光思想。很多科学家为证实这种思想进行了多年的艰苦研究,首先成功发现“磁生电”的物理学家是(   )

A.法拉第  B.爱因斯坦  C.牛顿  D.霍金

2.如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外。一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右)。则(　　)

A.导线框进入磁场时，感应电流方向：a→b→c→d→a

B.导线框离开磁场时，感应电流方向a→d→c→b→a

C.导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右

D.导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左

3.高铁列车启动阶段的运动可看做初速度为零的匀加速直线运动。启动阶段列车的动能（    ）

A.与它所经历的时间成正比      B.与它的位移成正比

 C.与它的速度成正比           D.它的动量成正比

4.在电磁感应现象中，下列说法正确的是(      )

A.导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流

B.导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流

C.闭合电路在磁场内作切割磁感线运动，电路内一定会产生感应电流

D.穿过闭合线圈的磁通量发生变化，电路中一定有感应电流。

5.如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时（　　）

A.P、Q将相互靠拢 

B.P、Q将相互远离

C.磁铁的加速度仍为g 

D.磁铁的加速度一定大于g

6.图甲为小型发电机的结构简图，通过线圈在两磁极间转动给小灯泡供电，电表均为理想交流电表，已知小灯泡获得的交变电压如图乙所示。则下列说法正确的是（    ）

A.图甲中电压表的示数为62V

B.图乙中的0时刻就是图甲所示时刻

C.图乙中时，穿过图甲中线圈的磁通量最小

D.图乙中时，穿过图甲中线圈的磁通量最小

7.如图所示，小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图5所示。此线圈与一个R＝10 Ω的电阻构成闭合电路，电路中的其他电阻不计。下列说法正确的是(　　)

A.交变电流的周期为0.125 s

B.交变电流的频率为8 Hz

C.交变电流的有效值为 A

D.交变电流的最大值为4 A

8.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，原线圈接交流电源和交流电压表，副线圈与热水器、抽油烟机连接.已知副线圈上的电压按图乙所示规律变化，现闭合开关S接通抽油烟机，下列说法正确的是（　　）

A.电压表示数为V

B.热水器消耗的功率变大

C.变压器的输入功率变大

D.副线圈两端电压的瞬时值表达式u＝sin（50πt）V

9.在任何相等时间内，物体动量的变化量总是相等的运动可能是（　　）

A.匀速圆周运动 B.匀变速直线运动

C.自由落体运动 D.平抛运动

10.如图，A、B两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，半径RA=2RB，图示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小。下列说法正确的是（　　）

A.A、B线圈中产生的感应电动势之比EA：EB=2：1

B.A、B线圈中产生的感应电流之比IA：IB=2：1

C.A、B线圈中产生的感应电流方向都是顺时针方向

D.A、B线圈中产生感应电流的方向都是逆时针方向

11 阻值为10Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上，以下说法正确的是（　　）

A.电压的有效值为10V

B.通过电阻的电流有效值为A

C.电阻消耗电功率为5W

D.电阻每秒钟产生的热量为10J

12.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，原线圈接交流电源和理想交流电压表、理想交流电流表，副线圈通过电阻为R的导线与热水器、抽油烟机连接。已知原线圈两端的电压表示数保持不变，副线圈上的电压按如图乙所示规律变化。当闭合开关S接通抽油烟机时，下列说法正确的是（　　）
A.热水器两端电压的瞬时值表达式为

B.电压表示数为440V

C.热水器两端电压减小

D.变压器的输入功率减小

二、实验题（本大题共1小题，每空3分，共9分，把答案填在题中横线上）。

13.在图（1）中，G为指针在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图（2）中的条形磁铁的运动方向是________（填“向上”或“向下”）；图（3）中电流计的指针从中央向______偏转（填“左”或“右”）；图（4）中的条形磁铁下端为______极（填“N”或“S”）。

三、解答题：（本大题共3小题，共43分，第14题12分，第15题14分，第16题17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。）

14.(12分)如图甲所示的螺线管，线圈匝数n=2000，横截面积为S=10cm2，电阻r=1Ω，与螺线管串联的外电阻R1=4Ω，R2=3Ω，向右穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图乙所示规律变化。求：

（1）螺线管产生的感应电动势大小；

（2）电路中电流的大小；

（3）螺线管两端的电压大小，并说明M、P两点哪点相当于电源正极。

15．（14分）在光滑的水平面上,一质量为 mA=0.1kg的小球 A,以8m/s的初速度向右运动,与质量为 mB=0.2kg的静止小球 B发生正碰。碰后小球 B滑向与水平面相切、半径为 R=0.5m的竖直放置的光滑半圆形轨道,且恰好能通过最高点 N后水平抛出。 g=10m/s 2。求:

1.碰撞后小球 B的速度大小;

2.小球B从轨道最低点 M运动到最高点 N的过程中所受合外力的冲量;

3.碰撞过程中系统的机械能损失.

16．（17分）如图所示,匝数为100匝、面积为0.01 m2的线圈,处于磁感应强度B1=T的匀强磁场中.线圈绕O1O2以转速n=5 r/s匀速转动,电压表、电流表的读数分别为7 V、1 A.电动机的内阻r=1Ω,牵引一根原来静止的、长为L=1 m、质量m=0.2 kg的导体棒MN沿轨道上升.导体棒的电阻R=1Ω,架在倾角为30°的框架上,它们处于方向与框架平面垂直、磁感应强度B2=1T的匀强磁场中.当导体棒沿轨道上滑x=1.6 m时获得稳定的速度,这一过程中导体棒上产生的热量为4 J.不计框架电阻及一切摩擦,g=10 m/s2.求:

(1)若从线圈处于中性面开始计时,写出电动势的瞬时值表达式;

(2)导体棒MN的稳定速度;

(3)导体棒MN从静止至达到稳定速度所用的时间.

物理答案

一、选择题

单项选

1、A  2、D  3、B  4、D  5、A  6、C 7、C  8、C

多项选：

9.   BCD  10.BC  11.BC  12 .BC

二、实验题

13. 向下  右    S  

三、计算题

14.（1）4V；（2）0.5A；（3）3.5V，M点

【详解】

（1）由题图乙可知B随t的变化率为

根据法拉第电磁感应定律可得螺线管产生的感应电动势大小为

（2）根据闭合电路欧姆定律可知电路中的电流大小为

（3）螺线管两端的电压大小为

根据楞次定律可知电流从M点流出螺线管，所以M点相当于电源正极。

15.（1） m/s   （2）=－（）N•s，方向向左

（3）= 0.5 J

(1)小球B恰好能通过圆形轨道最高点，有 …………①

解得 m/s   方向向左…………②         

小球B从轨道最低点M运动到最高点N的过程中机械能守恒，
有 ………… ③ 

联立①②解得 m/s ………… ④

(2)设向右为正方向，合外力对小球B的冲量为

=－（）N•s，方向向左…………⑤

(3)碰撞过程中动量守恒，有

…………⑥

水平面光滑，所以式中

解得－2 m/s…………⑦

碰撞过程中损失的机械能为= 0.5 J …………⑧

16.解析:(1)由于n=300 r/min=5 r/s.则ω=2πn=10π rad/s,线圈转动过程中电动势的最大值为

Em=NB1Sω=100××0.01×10π V=10 V

则从线圈处于中性面开始计时的电动势瞬时值表达式为

e=Emsin ωt=10sin 10πtV.

(2)棒达到稳定速度时,电动机的电流I=1 A

电动机的输出功率P出=IU-I2r

又P出=F·v

而棒产生的感应电流I'==

稳定时棒处于平衡状态,故有

F=mgsin 30°+B2I'l

由以上各式代入数值,解得棒的稳定速度

v=2 m/s.

(3)由能量守恒定律得P出t=mgh+mv2+Q

其中h=xsin 30°=1.6sin 30°m=0.80 m

解得t=1.0 s.

答案:(1)e=10sin 10πt V