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    2021酒泉青海油田一中高二下学期期中考试物理试题含答案

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    青海油田一中2020—2021学年第二学期高二期中考试物 理 试 卷总分:150分 答卷时间:120分钟(第Ⅰ卷 共60分)一、选择题(本题共12个小题,每小题5分,共60分。其中1-8小题,只有1个正确选项;9-12小题有多个正确选项,全选对得5分,漏选得3分,不选或有错选,不得分。)1.把一根长直导线平行地放在如图所示磁针的正上方附近,当导线中有电流通过时,磁针会发生偏转。首先观察到这个实验现象的物理学家是( )A.法拉第 B. 奥斯特 C.牛顿 D.伽利略2.下列四幅演示实验图中,实验现象能正确表述实验结论的是( )A.图甲用磁铁靠近轻质闭合铝环A,A会靠近磁铁B.图乙中把一强磁体从一足够长的铜管中下落(强磁体与铜管不接触),强磁体先做加速运动,速度达到一定值时,做匀速直线运动C.图丙闭合开关S时,电流表有示数,断开开关S时,电流表没有示数D.图丁铜盘靠惯性转动,手持磁铁靠近铜盘,铜盘转动加快3.下列关于感应电流和感应电动势的说法中,正确的是( )A.只要穿过电路的磁通量发生变化,电路中就一定有感应电流B.只要闭合导线做切割磁感线运动,导线中就一定有感应电流C.感应电动势的大小跟穿过电路的磁通量的变化率成正比D.线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大4.某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin 100πt(V),对此电动势,下列表述正确的是( )A.最大值是50eq \r(2) V B.有效值是25VC.频率是100 Hz D.周期是0.02 s 5.如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈,与滑动变阻器、电池构成闭合电路,a、b、c为三个闭合金属圆环,假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内,则当滑动变阻器的滑片左、右滑动时,能产生感应电流的金属圆环是( )A. a、b两个环 B .a、c两个环 C. b、c两个环 D. a、b、c三个环 6.某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,产生的交变电流的图象如图所示,由图中信息可以判断( )A.在A、C时刻线圈处于中性面位置B.在B、D时刻穿过线圈的磁通量为零C.从A~D线圈转过的角度为2πD.若从O~D历时0.02 s,则在1 s内交变电流的方向改变了100次7.如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=2∶1, 和 均为理想电表,灯泡电阻RL=6 Ω,AB两端电压u1=12eq \r(2)sin 100πt(V).下列说法正确的是( )A.电流频率为100 Hz B. 的读数为24 VC. 的读数为0.5 A D.变压器输入功率为6 W8.法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P、Q分别于圆盘的边缘和铜轴接触,圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中,圆盘旋转时,关于流过电阻R的电流,下列说法正确的是( )若从上往下看,圆盘顺时针转动,则电流沿a到b的方向流动 B. 因为通过圆盘面的磁通量为零,所以无电流 C. 若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向可能发生变化 D. 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则电流在R上的热功率也变为原来的2倍9.如图所示,圆形闭合线圈内存在方向垂直纸面向外的磁场,磁感应强度随时间变化如图,则下列说法正确的是( )A.0~1 s内线圈的磁通量不断增大 B.第4 s末的感应电动势为0C.0~1 s内感应电流方向为顺时针 D.0~1 s内与2~4 s内的感应电流相等10. 如图甲、乙电路中,电阻R和自感线圈L的电阻都很小。接通S,使电路达到稳定,电灯D发光,则( )A.在电路甲中,断开S,电灯D将渐渐变暗B.在电路甲中,断开S,电灯D将先变得更亮,然后渐渐变暗C.在电路乙中,断开S,电灯D将渐渐变暗D.在电路乙中,断开S,电灯D将先变得更亮,然后渐渐变暗11.如图所示,为一理想变压器,S为单刀双掷开关,P为滑动变阻器触头,U1为加在原线圈两端的电压,I1为原线圈中的电流,则以下说法正确的是( )A.保持U1及P的位置不变,S由a合到b时,I1将增大B.保持P的位置及U1不变, S由b合到a时,R消耗的功率将增大C.保持U1不变, S合在a处,使P上滑,I1将增大D.保持P的位置不变, S合在a处,若U1增大,I1将增大12.如图甲所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,其宽度L=1m,一匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P之间连接阻值为R=0.50的电阻,质量为m=0.01kg、电阻为r=0.20的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑,下滑过程中ab始终保持水平,且与导轨接触良好,其下滑距离x与时间t的关系如图所示,图象中的OA段为曲线,AB段为直线,导轨电阻不计,取g=10m/s2(忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响),则( )A.通过金属棒ab的电流方向由b到aB.磁感应强度B为0.1TC.金属棒ab在开始的6s内产生的热量为3.465JD.金属棒ab在开始的3.5s内通过的电荷量为2.8C学校 班级 考号 姓名_________________试场号______________ 装订线内不要答题装订线青海油田一中2020—2021学年第一学期高二期末考试物 理 试 卷总分:150分 答卷时间:120分钟(第Ⅱ卷 共90分)一、选择题答题卡(共60分。每题5分,漏选得3分,错选或不选得0分)二、填空与实验题(每空2分,共30分)13.面积为0.5m2的闭合导线环处于磁感应强度为0.2T的匀强磁场中,环面与磁场垂直时,穿过导线环的磁通量是     wb;现以垂直于磁场的方向为轴将导线环旋转,穿过导线环的磁通量是     wb;当环面转过90°与磁场平行时,穿过导线环的磁通量是     wb,环面与磁场垂直到环面与磁场平行,磁通量变化了     wb。14.一交流电压瞬时值表达式为,将该交流电压加在一阻值为22Ω的电阻两端,并联在该电阻两端的交流电压表的示数为 V,与电阻串联的交流电流表的示数为 A。流过电阻的电流方向每秒改变 次。如果将该交流电加在一个电容器两端,要使电容器不被击穿所选的电容器耐压值应不小于 V。15.某水电站给远处山村送电的输出功率是,用电压输送,线路上损失功率为,如果改用高压输电,线路上损失的电压是 V,损失的功率是 。16.如图所示,三个图中的和周期T相同。甲图为正弦式交流电,则电流的有效值为 ;乙图正值部分按正弦规律变化,负值部分电流恒定,电流的有效值为 ;丙图为方波式交流电,电流的有效值为 ;17.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A和B、电流计及开关,如图连接。在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下,某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时,电流座位号计指针向右偏转。则线圈A向上移动,能引起电流计指针向_______偏转;断开开关,能引起电流计指针向________偏转。(选填“左”或“右”)三、计算题(本题共5个小题,共60分。要求画出相关的示意图、写出必要的文字说明和原始公式,只写出最后结果的不得分。)18.(10分)如图所示,水平面上有两根相距0.5 m的足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和P之间接有阻值为R的定值电阻。导体棒ab长L=0.5 m,其电阻为r,与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4 T。现使ab以v=10 m/s的速度向右做匀速运动。(1)ab中的感应电动势多大?(2)ab中电流的方向如何?(3)若定值电阻R=3.0 Ω,导体棒的电阻r=1.0 Ω,则电路中的电流多大?19.(10分)如图甲所示,螺线管线圈的匝数n=1500匝,横截面积S=20cm2,导线的总电阻r=2.0Ω,R1=3.0Ω,R2=25Ω.穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按图乙所示规律变化,求:(1)线圈产生的感应电动势大小;(2)R2消耗的电功率;20.(12分)一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给某工厂,已知发电机的输出功率为为50 kW,输出电压为500 V,升压变压器原、副线圈匝数比为1:5,两个变压器间的输电导线的总电阻为15 Ω,降压变压器的输出电压为220 V,变压器本身的损耗忽略不计,在输电过程中电抗造成电压的损失不计,求:(1)升压变压器副线圈两端的电压;(2)输电线上损耗的电功率;(3)降压变压器原、副线圈的匝数比;21.(14分)如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′按如图所示方向匀速转动,线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R=90Ω,与R并联的交流电压表为理想电表。在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化(取π=3.14)。求:(1)交流发电机产生的电动势的最大值;(2)从t=0时刻开始计时,线圈转过60˚时线圈中感应电流瞬时值及回路中的电流方向;(3)电路中交流电压表的示数;(4)求从图示位置转过90˚过程中,通过线圈的电荷量。22.(14分)如图所示,两条足够长的光滑平行金属导轨相距L=0.5m,上端接有阻值为的定值电阻,匀强磁场垂直于导轨平面向下,磁感应强度大小为B=2T。将质量为m=0.1kg,电阻的导体棒由静止释放,一段时间后棒获得最大速度,此过程通过导体棒横截面的电量为q=0.6C。已知导体棒与两导轨始终保持垂直且接触良好,导轨与水平面的夹角为,导轨轨电阻不计,重力加速度为g=10m/s2,求此过程中(1)棒下滑的最大速度v;(2)棒下滑的距离x和经过的时间t;(3)棒中产生的焦耳热Q。 青海油田一中2020—2021学年第二学期高二期中考试答案一、选择题二、填空与实验题(每空2分,共30分)13.0.1 0.05 0 0.1 14.110 5 100 15.50 250 16. 17.右 右三、计算题18题: (1)根据法拉第电磁感应定律可知E=Blv=2 V … ……………………4分(2)根据右手定则可知,导体棒ab中电流的方向为从b向a…………3分(3)根据闭合电路欧姆定律可知I=eq \f(E,R+r)=0.5 A……… …… …………3分19题:(1)由法拉第电磁感应定律可得,螺线管中感应电动势为:……………………5分(2)根据闭合电路欧姆定律可得:…3分R2消耗的电功率为: ……………………2分20题:(1),……… …………… … …………3分(2)P2=P1=50 kW.输电线中电流:,则ΔP=I2R线=202×15 W=6000W.……… ………………… …………3分(3)根据能量守恒,用户得到功率为:P4=P1-ΔP=44000W.所以降压变压器副线圈电流:,则 .……… ………………… …………3分21题:(1)由图线可知: , 角速度为,所以, …………3分(2)产生的感应电动势的瞬时表达式为 感应电流的瞬时表达式为 。线圈转过60o时线圈中感应电流瞬时值为  …… ……… …… ……… …………… ……… …3分由楞次定律可知电流方向为abcda  ………… …… ……… …………… ……… …2分         (3)电动势的有效值   由闭合电路的欧姆定律,电路中电流的有效值为 ,交流电压表的示数为 …… ………3分(4)… …… ………… …… … …………… ………3分 22题:(1)对棒,根据牛顿第二定律有又有,,,联立解得当加速度为0时,棒获得最大速度代入数据求得:… …… ………… …… … ………… ………4分 (2)设棒沿斜面下滑的位移为x,则由法拉第电磁感应定律得根据闭合电路欧姆定律得,又解得位移代入数据求得: … …… ………… …… ……………………3分 根据动量定理可得 即解得,代入数据求得: …… ………3分(3)根据能量守恒, ,则棒中产生的焦耳热,联立解得代入数据求得:…… ………4分 题号123456789101112选项123456789101112BBCDADDAACADADBD
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