学年福建省福州市八县高二下学期期中联考试题 物理.docx
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学年福建省福州市八县高二下学期期中联考试题物理
2014-2015学年福建省福州市八县高二下学期期中联考试题
物理
一、选择题(本题共12小题,每小题4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.如图所示,ab是水平面上一个圆环的直径,在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef.已知ef平行于ab,以下能使圆环的产生感应电流的是( )
A.使通电导线ef竖直向上平移
B.增大通电导线ef中电流的大小
C.使通电导线ef中的电流反向
D.使圆环以直径ab为轴旋转
2.水平面上存在竖直方向的匀强磁场,磁场的边界是MN,在MN左侧无磁场,如图甲所示.现有一个闭合的金属线框以恒定速度从MN左侧水平进入匀强磁场区域.线框中的电流随时间变化的i-t图象如图乙所示,则线框的形状可能是图中的( )
3.如图所示的电路中,A、B为两个完全相同的灯泡,L是自感系数很大的线圈,其电阻与R相等,下列说法正确的是()
A.在断开S2的情况下,若突然闭合S1时,A、B灯均逐渐亮起来
B.在闭合S2的情况下,若突然闭合S1时,A灯立即发光,B灯逐渐亮起来
C.闭合S1、S2待电路稳定后,若突然断开S1,则A、B灯均不会立即熄灭
D.闭合S1、S2待电路稳定后,若突然断开S1,则A灯不会立即熄灭,而B灯立即熄灭
4.如图所示,家用电源插座由于旧国标插孔相对较大,插板内的接触片与插头的接触面很小,插头容易松动,容易导致发热或产生电火花,存在火灾隐患.因此国家质检总局和国家标准化管理委员会发布插座新国标,并于2011年6月1日起强制执行.对于我国供电电源说法正确的理解是( )
A.我国低压采用三相四线制供电,可同时提供220V和380V的电压
B.家用电源插座有两孔与三孔两种,两孔插座提供单相交流电,三孔插座可提供三相交流电
C.电路中的电流总是由火线流出,零线流入,因而开关要接在火线上
D.家用电源插座不管是两孔还是三孔,电压的最大值均为220V
5.如图是机场的安检人员用手持金属探测器检查乘客的情景.探测线圈内通有交变电流,能产生迅速变化的磁场.当探测线圈靠近金属物体时,这个磁场能在金属物体内部能产生涡电流,涡电流又会产生磁场,倒过来影响原来的磁场.如果能检测出这种变化,就可以判定探测线圈下面有金属物体了.以下用电器与金属探测器工作原理相似——利用涡流的是( )
A.变压器B.日光灯C.电磁炉D.直流电动机
6.如图所示,理想变压器的输出端有两组次级线圈,分别接有电感元件L和电容元件C.若用IL、IC分别表示通过L和C的电流,则下列正确的是( )
A.若M、N接恒定电流,则IL≠0、IC≠0
B.若M、N接恒定电流,则IL≠0、IC=0
C.若M、N接正弦式交流电,则IL≠0、IC≠0
D.若M、N接正弦式交流电,则IL=0、IC≠0
7.半径为r的圆环电阻为R,ab为圆环的一条直径.如图所示,在ab的一侧存在一个均匀变化的匀强磁场,磁场垂直圆环所在平面,方向如图,磁感应强度大小随时间的变化关系为B=B0+kt(k>0),则( )
A.圆环中产生顺时针方向的感应电流
B.圆环具有扩张的趋势
C.圆环中感应电流的大小为
D.图中a、b两点间的电势差U=
kπr2
8.矩形线圈abcd放置在垂直纸面向里的有界匀强磁场中.线圈cd边沿与磁场的右边界OO’重合.线圈以恒定角速度ω绕cd边沿图所示方向(ab边向里)转动,规定线圈中电流沿abcda方向为正方向,则线圈从图示位置开始旋转一周线圈中的电流I随时间t变化关系图象为( )
9.法拉第发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机.铜质圆盘放置在匀强磁场中,圆盘圆心处固定一个摇柄,边缘和圆心处各有一个铜电刷与其紧贴,用导线a、b将电刷与电灯连接起来形成回路.如图所示从上往下看逆时针匀速转动铜盘,若图中铜盘半径为L,匀强磁场的磁感应强度为B,回路总电阻为R,转动的角速度为ω.则下列说法正确的是( )
A.回路中的电动势等于BL2ω
B.回路中的电流等于
C.回路中电流方向从b导线流进灯泡,a导线流进铜盘
D.回路中产生的是大小和方向周期性变化的电流
10.如图甲所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为1:
5,原线圈输入两端如图乙所示的交变电压,氖泡在两端电压达到100V时开始发光,开关闭合后,下列说法中正确的有()
A.当t=0.005s时,电压表的示数为100
V
B.若电灯电阻为100Ω,其通过的电流为1A
C.通过电灯的电流方向每秒钟改变50次
D.氖泡的发光频率为100Hz
甲乙
11.如图所示,电路中接有一理想变压器,b是原线圈的中心抽头,电压表和电流表均为理想电表.在原线圈c、d两端加上u1=220
sin100πt(V)的交变电压.则( )
A.若单刀双掷开关接a,再将滑动变阻器触片P向下移,电压V1表示数变小,电流表A1示数变大
B.若单刀双掷开关接a,再将滑动变阻器触片P向下移,电压V2表示数不变,电流表A2示数变大
C.若将单刀双掷开关由a拨向b,两电流表的示数均变大
D.若将单刀双掷开关由a拨向b,电压V2表示数变大,输入功率变大
12.光滑绝缘曲面与竖直平面的交线是抛物线,如图所示,抛物线的方程是y=x2,下半部处在一个水平方向的匀强磁场中,磁场的上边界是y=a的直线(图中的虚线所示),一个质量为m的小金属球从抛物线上y=b(b>a)处沿抛物线自由下滑,忽略空气阻力,重力加速度值为g.则( )
A.小金属球沿抛物线下滑后最终停在O点
B.小金属球沿抛物线下滑后每次过O点速度一直在减小
C.小金属球沿抛物线下滑后对O点压力一定大于mg
D.小金属球沿抛物线下滑后最终产生的焦耳热总量是mg(b-a)
二、填空题(2小题,共12分)
13.某同学学习传感器后,用电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关、导线等仪器设计了一个高温报警器,要求是:
正常情况绿灯亮,有险情时电铃报警.电路如图所示,图中仪器还不完整,请完成以下问题:
(1)图中的甲还需要放入的元件是__________;
A.二极管
B.光敏电阻
C.NTC热敏电阻(阻值随温度升高而减小)
D.PTC热敏电阻(阻值随温度升高而增大)
(2)电路正确连接之后,该同学调试过程发现报警时温度比预期偏高了一点点.要求在温度更低一点时就开始报警,则需要调节滑动变阻器的滑动头往_______(填“左”或“右”)移动一点.
14.有一个可拆变压器,铁芯右边绕有一个线圈,线圈两端与滑动变阻器、电池组连成回路.铁芯的横截面积为0.01m2,且假设磁场全部集中在铁芯中.在左边的铁芯上套有一个环面积为0.02m2的金属环,金属环与铁芯截面垂直.调节滑动变阻器的滑动头向上滑动,使铁芯中的磁感应强度每秒均匀增加0.2T,则:
(1)从上向下看金属环中感应电流方向是______(填“顺时针”或“逆时针”);
(2)左边金属环的电阻为0.01Ω,金属环内的电流大小为______A.
三、计算题(本题共4小题,共40分)。
计算题题目在答题卷上。
2014—2015学年度第二学期八县(市)一中期中联考
学校班级姓名座号准考号:
.
---------密………封…………装…………订………线----------
..
高中二年物理科答题卷
完卷时间:
90分钟满分:
100分
一、选择题(每小题4分,共48分)。
第1-8题单选,第9-12题多选。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
二、填空题(每空3分,共12分)
13.
(1)
(2)
14.
(1)
(2)
三、计算题(本题共4小题,共40分)。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算
步骤,只写最后答案不得分,有数值计算的题,答案应明确写出数值和单位。
15.(8分)某发电站的输出功率为1.0×103kW,输出电压为4kV,通过两条输电导线向60km远处供电.已知输电导线的电阻率为ρ=2.0×10-8Ω·m,导线横截面积为1.5×10-4m2,若要求输电线路损失的功率为输出功率的4%,发电站须经过理想变压器升压后进行输电,求:
(1)输电线路上的电流;
(2)理想变压器的原副线圈的匝数比.
16.(10分)一个小型应急交流发电机.内部为n=50匝边长L=20cm的正方形线圈,总电阻为r=1.0Ω.线圈在磁感应强度为B=0.1T的匀强磁场中,绕垂直于磁感线的轴匀速转动.发电机对一电阻为R=9.0Ω的电灯供电,线路中其它电阻不计,若发电机的转动角速度为ω=100rad/s时,电灯正常发光.求:
(1)交流发电机发出的电动势的最大值;
(2)电灯正常发光的功率;
(3)从图示位置开始,线圈转过30°的过程中,通过电灯的电量.
17.(10分)如图,MN、PQ两条平行的粗糙金属轨道与水平面成θ=37°角,轨距为L=1m,质量为m=0.6kg的金属杆ab水平放置在轨道上,其阻值r=0.1Ω.空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B=0.5T.P、M间接有R1=4Ω的电阻,Q、N间接有R2=6Ω的电阻.杆与轨道间的动摩擦因数为μ=0.5,若轨道足够长且电阻不计,现从静止释放ab,当金属杆ab运动的速度为10m/s时,求:
(重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)金属杆ab之间的电压;
(2)定值电阻R1消耗的电功率;
(3)金属杆ab运动的加速度大小.
18.(12分)如图所示,在倾角为θ=30°的光滑绝缘斜面abcd上有一垂直斜面向
上的匀强磁场,磁场的上下有边界且与斜面底边cd平行,虚线为磁场的边界线.
在斜面上有一个质量为m=0.2kg、电阻为R=0.27Ω、边长为L=60cm的正方形金
属线框,相距s=90cm.将线框从静止开始释放,沿斜面滑下,线框底边始终与斜
面底边平行.若线框刚进入磁场时,恰好能做匀速运动.求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(2)若线框的下边通过磁场的时间为t=0.6s,磁场区域的宽度l为多少?
(3)若线框上边框穿出磁场前也已匀速运动,则线框在穿过磁场的整个过程中能
产生多少的焦耳热.(重力加速度g=10m/s2)
2014—2015学年度第二学期八县(市)一中期中联考
高中二年物理科参考答案
一、选择题(每小题4分,共48分)。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
D
B
D
A
C
C
C
B
BC
BD
CD
CD
二、填空题(每空3分,共12分)
13
(1)C
(2)右14
(1)逆时针方向
(2)0.2
三、计算题(本题共4小题,共40分)。
15(8分)解析 设线路电阻为R,线路的损失功率为P损,发电站的输出功率为P,升压变压器的输出电压为U
(1)由电阻定律,得R=ρ
=2.0×10-8×
Ω=16Ω———2分
线路损失的功率P损=4%P=I2R———2分
则I=
=
A=50A———1分
(2)由P=UI得U=
=
V=2×104V———2分
原副线圈的匝数比n1∶n2=4×103∶2×104=1∶5———1分
16.(10分)解析
(1)电动势的最大值为Em=nBSω=nBωL2=20V———3分
(2)电动势的有效值为E=Em/
=10
V———1分
流过电灯的电流为I=E/(R+r)=
A———1分
电灯正常发光的功率P=I2R=18W———2分
(3)
———3分
17.(10分)解析
(1)当金属杆ab运动的速度为10m/s时,
ab杆产生的感应电动势为E=BLv=5V———1分
R1与R2并联的总电阻R=R1R2/(R1+R2)=2.4Ω———1分
流过ab杆的电流为I=E/(R+r)=2A———1分
金属杆ab之间的电压U=IR=4.8V———1分
(2)定值电阻R1消耗的电功率P=U2/R1=5.76W———2分
(3)杆ab受到的安培力F安=BIL=1N———1分
对杆ab进行受力分析如图,根据牛顿第二定律得
mgsinθ-μmgcosθ-F安=ma———2分
解得:
金属杆ab运动的加速度大小a=0.33m/s2———1分
18.(12分)解析
(1)线框进入磁场前沿斜面向下做匀加速直线运动,设底边刚进磁场时的速度为v,则
由动能定理得
mv2=mgssinθ得v=3m/s———2分
线框底边切割磁感线产生的感应电动势E=BLv=IR———1分
画出线框受力的侧视图如图所示.匀速运动,有:
mgsinθ=BIL———1分
解得:
B=0.5T———1分
(2)线框完全进入磁场后,磁通量不变,没有感应电流产生,线框不受安培力,而做匀加速运动,加速度为a=gsinθ=5m/s2———1分
匀速运动的时间t1=
=0.2s———1分
匀加速运动的时间为:
t2=t—t1=0.4s
匀加速运动的距离为:
x=υt2+
at22=1.6m———1分
磁场区域的宽度l=L+x=2.2m———1分
(3)上边框穿出磁场前也已匀速运动,则穿出磁场的速度仍为v=3m/s,———1分
根据能量守恒可得Q=mg(S+l+L)sinθ—
mv2=2.8J———2分
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