河南省中牟县第一高级中学2020学年高二物理上学期第十二次双周考试题 9页

‎2020学年高二年级第十二次周考 ‎ 物理试题 一、选择题（共12个小题，1—8为单选，9—12为多选.共48分。）‎ ‎1.如图所示,在光滑绝缘水平面上,有一矩形线圈以一定的初速度进入匀强磁场区域,线圈全部进入匀强磁场区域时,其动能恰好等于它在磁场外面时的一半,设磁场区域宽度大于线圈宽度,则(　　)‎ A.线圈恰好在完全离开磁场时停下 B.线圈在未完全离开磁场时即已停下 C.线圈能通过场区不会停下 D.线圈在磁场中某个位置停下 ‎2.某电站向某地输送一定功率的电能，若将输送电压提高到原来的10倍, 输电线截面减为原来的一半, 则输电线电能损失为 ( )‎ ‎ A.减为原来的1/20 B.减为原来的1/50 C．减为原来的1/100 D.减为原来的1/200 ‎ ‎3.如图所示,一闭合直角三角形线框以速度v匀速穿过匀强磁场区域.从BC边进入磁场区开始计时,到A点离开磁场区止的过程中,线框内感应电流的情况(以逆时针方向为电流的正方向)是如图所示中的(　　)‎ ‎4‎ ‎.如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化图象如图乙所示，下列说法正确的是(　　)‎ A．t＝0.8 s时，振子的速度方向向左 B．t＝0.2 s时，振子在O点右侧6 cm处 C．t＝0.4 s和t＝1.2 s时，振子的加速度完全相同 D．t＝0.4 s到t＝0.8 s的时间内，振子的速度逐渐减小 ‎5．某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x＝Asint，则质点(　　)‎ A．第1 s末与第3 s末的速度相同 B．第1 s末与第3 s末的速度相同 C．第3 s末至第5 s末的位移方向相同 D．第3 s末至第5 s末的速度方向相同 ‎6.如图所示，是简谐运动的回复力随时间变化规律的图象，根据图象判断以下说法正确的是(　　)‎ A．0至t1时间内，质点向着远离平衡位置方向运动，速率越来越大 B．t1至t2时间内，质点的加速度方向与运动方向相反 C．t2至t3时间内，质点向着靠近平衡位置方向运动，速率越来越小 D．t3至t4时间内，质点的加速度方向与运动方向相同 ‎7.如图所示,两种情况下变压器灯泡L2、L3的功率均为P,且L1L2L3,为相同的灯泡,匝数比为n1: n2 = 3 : 1, n1: n3 = 3 : 1则图甲中L1的功率和图乙中L1的功率分别(   )‎ A. 、 B. 、 C. 、 D. 、‎ ‎8． 一台发电机最大输出功率为4 000 kW,电压为4 000 V，经变压器T1升压后向远方输电.输电线路总电阻R=1 kΩ.到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡（220 V、60 W）.若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%,变压器T1和T2的耗损可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则下列说法错误的是（ ）‎ ‎ A． T1原、副线圈电流分别为103 A和20 A B． T2原、副线圈电压分别为1.8×105 V和220 V C． T1和T2的变压比分别为1∶50和40∶1 D．有6×104盏灯泡（220 V、60 W）正常发光 ‎9.(多选)一质量为m、电阻为r的金属杆AB,以一定的初速度v0从一光滑平行金属导轨底端向上滑行,导轨平面与水平面成30°角,两导轨上端用一电阻R相连,如图所示,磁场垂直斜面向上,导轨的电阻不计,金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为v,则金属杆在滑行过程中正确的是(　 　)‎ A.向上滑行的时间小于向下滑行的时间 B.在向上滑行时电阻R上产生的热量大于向下滑行时电阻R上产生的热量 C.向上滑行时与向下滑行时通过电阻R的电荷量相等 D.金属杆从开始上滑至返回出发点,电阻R上产生的热量为m(-v2)‎ ‎10. (多选)如图(甲)所示,间距为L的光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B,轨道左侧连接一定值电阻R.垂直导轨的导体棒ab在水平外力F作用下沿导轨运动,F随t变化的规律如图(乙)所示.在0～t0时间内,棒从静止开始做匀加速直线运动.(乙)图中t0,F1,F2为已知,棒和轨道的电阻不计.则(　 　)‎ A.在t0以后,导体棒一直做匀加速直线运动 B.在t0以后,导体棒先做加速,最后做匀速直线运动 C.在0～t0时间内,导体棒的加速度大小为 D.在0～t0时间内,通过导体棒横截面的电荷量为 ‎11. (多选)如图所示,两个线圈套在同一个铁芯上,线圈的绕向在图中已经标出.左线圈连着平行导轨M和N,导轨电阻不计,在导轨垂直方向上放着金属棒ab,金属棒处于垂直于纸面向外的匀强磁场中,下列说法中正确的是(　 　)‎ A.当金属棒ab向右匀速运动时,a点电势高于b点,c点电势高于d点 B.当金属棒ab向右匀速运动时,b点电势高于a点,c点与d点等电势 C.当金属棒ab向右加速运动时,b点电势高于a点,c点电势高于d点 D.当金属棒ab向右加速运动时,b点电势高于a点,d点电势高于c点 ‎12．(多选)面积为S的两个完全相同的单匝金属线圈分别放置在如图甲、乙所示的磁场中．甲图中是磁感应强度为B0的匀强磁场，线圈在磁场中以周期T绕OO′轴做匀速转动；乙图中的磁场的变化规律为B＝B0cos t，从图示时刻（t＝0时刻）起计时，则（　　 ）‎ A．两线圈中的磁通量变化规律均为Φ＝B0Scost B．两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同 ‎ C．两线圈中产生的交变电流的有效值不同 D．从此刻起，时间内流过线圈截面的电荷量相同 二、实验题（每空2分，共14分）‎ ‎13.在“用单摆测定重力加速度”的实验中：用主尺最小分度为1 mm，游标上有20个分度的卡尺测量金属球的直径，结果如下图所示，可以读出此金属球的直径为______mm；在利用单摆测重力加速度的实验中，测出摆线长L、小球直径d与周期T，可算出重力加速度的表达式为__________．‎ ‎14.在“用单摆测定重力加速度”的实验中，‎ ‎(1)以下关于本实验的措施中正确的是______(选填下列选项前的序号)‎ A．摆角应尽量大些 B．摆线应适当长些 C．摆球应选择密度较大的实心金属小球 D．用停表测量周期时，应取摆球摆至最高点时开始计时 ‎(2)某同学用秒表记录了单摆振动50次所用的时间如图1所示，秒表读数为______s.‎ ‎1‎ ‎ ‎ ‎ 图1 图2‎ ‎(3)若该同学测量了5种不同摆长与单摆振动周期的对应情况，并将记录的结果描绘在如图2所示的坐标中，图中每个坐标点的标号分别对应实验中5种不同摆长的情况．在处理数据时，该同学实验中的第______组数据点应当舍弃(从左至右依次为第1、2、3、4、5组)．请你在图2中画出T2－l图线；‎ ‎(4)该同学求重力加速度时，他首先求出了(3)中T2－l图线的斜率k，则利用率k求重力加速度的表达式为g＝____________.‎ 三、计算题 ‎15.(8分)如图1所示,在磁感应强度B=1.0 T的有界匀强磁场中(MN为边界),用外力将边长为L=10 cm的正方形金属线框向右匀速拉出磁场,已知在线框拉出磁场的过程中,ab边受到的磁场力F随时间t变化的关系如图2所示,bc边刚离开磁场的时刻为计时起点(即此时t=0).‎ 求:(1)将金属框拉出的过程中产生的热量Q;‎ ‎(2)线框的电阻R.‎ ‎16. (9分)如图所示，在匀强磁场中有一足够长的光滑平行金属导轨，与水平面间的夹角θ＝30°，间距L＝0.5 m，上端接有阻值R＝0.3 Ω的电阻．匀强磁场的磁感应强度大小B＝0.4 T，磁场方向垂直导轨平面向上．一质量m＝0.2 kg，电阻r＝0.1 Ω的导体棒MN，在平行于导轨的外力F作用下，由静止开始向上做匀加速运动，运动过程中导体棒始终与导轨垂直，且接触良好．当棒的位移d＝9 m时，电阻R上消耗的功率为P＝2.7 W．其它电阻不计，g取10 m/s2.求：‎ ‎ (1)此时通过电阻R上的电流；‎ ‎(2)这一过程通过电阻R上的电荷量q；‎ ‎(3)此时作用于导体棒上的外力F的大小．‎ ‎17. (9分)如图所示，匝数n为100，边长L＝0.2 m的正方形线圈，在磁感应强度B＝2 T的匀强磁场中，从中性面开始以ω＝10π rad/s的角速度绕OO′轴匀速转动．若线圈自身电阻r＝2 Ω，负载电阻R＝6 Ω，设π2＝10，求：‎ ‎(1)线圈转动0.05 s时电路中的电流强度；‎ ‎(2)线圈转过60°的过程中通过R的电量；‎ ‎(3)设发电机由柴油机带动，其他能量损失不计，线圈转一周，柴油机做多少功？‎ ‎18. (12分)一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输给用户，已知发电机的输出功率为500 kW，路端电压为500 V，升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶5，两变压器间输电线的总电阻为1.5 Ω，降压变压器的输出电压为220 V，不计变压器能量损耗，求：‎ ‎(1)升压变压器的副线圈两端电压；‎ ‎(2)输电导线上的功率损失；‎ ‎(3)降压变压器原、副线圈的匝数比；‎ ‎(4)用户得到的功率．‎ ‎2020学年高二年级第十二次周考 ‎ 物理试题答案 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 C B A A D D B C ABC BD BD AD ‎13.【答案】19.40　‎ ‎14.【答案】(1)BC　(2)5分37.50秒或337.50秒　(3)4　如图所示　(4)‎ ‎15、解析:(1)由图像可知,当t=0时刻ab边的受力最大,为F1=BIL=0.02 N 则I== A=0.2 A 线框匀速运动,其ad边受到的安培力为阻力,大小即为F1,由能量守 恒得 Q=W安=F1L=0.02×0.1 J=2.0×10-3 J.‎ ‎(2)根据焦耳定律,有Q=I2Rt 则R== Ω=1.0 Ω.‎ 答案:(1)2.0×10-3 J　(2)1.0 Ω ‎16.【解析】(1)根据电阻消耗的功率P＝I2R，得I＝3 A.‎ ‎(2)由法拉第电磁感应定律有E＝， 又ΔΦ＝BLd ‎ E＝I(R＋r) q＝IΔt ‎ ‎ 解得q＝ q＝4.5 C.‎ ‎(3)F－mgsinθ－BIL＝ma， 2ad＝v2 E＝BLv ‎ 解得F＝2 N.‎ ‎17.【答案】(1)10π A　(2)0.5 C　(3)789 J ‎【解析】(1)电动势最大值Em＝nBωL2＝80π V Im＝＝10π A 此时电流强度I＝Imsinωt＝10πsin(10π×0.05) ＝10π A ‎(2)磁通量的变化量ΔΦ＝BΔS＝BL2cos 60°－0‎ 通过R的电量q＝Δt＝n＝＝0.5 C ‎(3)周期T＝＝0.2 s 电流有效值I＝＝5π A 柴油机做功W＝I2(R＋r)T≈789 J.‎ ‎18.【答案】(1)2 500 V　(2)60 kW　(3)10∶1　(4)440 kW ‎【解析】输电线路原理图如图所示 ‎(1)升压变压器的副线圈两端电压U2＝＝2 500 V.‎ ‎(2)输电导线上的电流I2＝＝200 A.‎ 输电导线上的功率损失P损＝Ir线＝60 kW.‎ ‎(3)输电导线上的电压ΔU＝I2r线＝300 V，‎ 降压变压器原线圈的电压U3＝U2－ΔU＝2 200 V，降压变压器原、副线圈的匝数比为＝＝10∶1.‎ ‎(4)用户得到的功率P用＝P1－P损＝440 kW.‎