山西省长治市沁县中学2018-2019学年高二下学期期中考试物理试卷 8页

‎ 沁县中学2018-2019学年度第二学期期中考试 高二物理 答题时间：90分钟，满分：100分 一、选择题（本题共 12 题，每题 4 分，共 48 分。1-8 题为单选题，每题只有一个正确选项；9-12 题为多选题，每题有两个或两个以上的选项是正确的,少选得2分，错选，多选不得分）‎ ‎1．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．穿过闭合线圈的磁通量发生变化，电路中一定有感应电流 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．导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流 ‎ ‎2．如图，在匀强磁场中，MN、PQ 是两条平行金属导轨，而 ab、cd 为串有电压表和电流表的两根金属棒，当两棒以相同的速度向左运动时（ ）‎ A.电压表有读数，电流表有读数 B.电压表无读数，电流表无读数 C.电压表有读数，电流表无读数 D.电压表无读数，电流表有读数 ‎3.一个匝数为 100 匝，电阻为 1 Ω 的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按图示规律变化。则线圈中产生交变电流的有效值为 ( ) ‎ A A B. 2A C. 4 A D. A ‎4.如图所示的电路中，a，b为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，线圈的电阻不可忽略，E为电源，S为开关。下列说法正确的是（ ）‎ A．合上开关，a先亮，b逐渐变亮，断开开关，a、b同时熄灭 B．合上开关，b先亮，a逐渐变亮，断开开关，a先熄灭，b后熄灭 C．合上开关,b先亮,a逐渐变亮，断开开关，a、b同时熄灭，但b灯要闪亮一下再熄灭 D．合上开关，b先亮，a逐渐变亮，断开开关，a、b同时熄灭，但b灯不会闪亮一下再熄灭 ‎5．将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为l，它在磁感应强度为B、方向如图的匀强磁场中匀速转动，转速为n，导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路有额定功率为P的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为 ( )‎ A．(2πl2nB)2/P B．2(πl2nB)2/P C．(l2nB)2/2P D．(l2nB)2/P ‎6．在远距离输电时，输送的电功率为P，输电电压为U，所用导线电阻率为ρ，横截面积为S，两根输电线总长度为L，输电线损失的电功率为P′，用户得到的电功率为P用，则( )‎ A． B． C． D．‎ ‎7．如图甲所示，光滑导轨水平放置在与水平方向夹角为 60°的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度 B 随时间 t 的变化规律如图乙所示(规定图甲中 B 的方向为正方向)，导体棒 ab 垂直导轨放置且与导轨接触良好， 除电阻 R 的阻值外，其余电阻不计，导体棒 ab 在水平拉力作用下始终处于静止状态，规定 a→b 的方向为电流的正方向，水平向右的方向为拉力的正方向，则在 0～t1 时间内，能正确反映流过导体棒 ab 的电流 I 和导体棒 ab 所受水平拉力 F 随时间 t 变化的图象是 ( ) ‎ ‎8.如图所示，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0<θ<90°)，其中MN与PQ平行且间距为L，N、Q间接有阻值为R的电阻，匀强磁场垂直导轨平面，磁感应强度为B，导轨电阻不计．质量为m的金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，ab棒接入电路的电阻为r，当金属棒ab下滑距离x时达到最大速度v，重力加速度为g，则在这一过程中(　　)‎ A．金属棒做匀加速直线运动 B．当金属棒速度为时，金属棒的加速度大小为0.5gsinθ C．电阻R上产生的焦耳热为 D．通过金属棒某一横截面的电量为 ‎9．如图，两同心圆环 A、B 置于同一水平面上，其中 B 为均匀带正电绝缘环，A 为导体环。当 B 绕轴心顺时针转动且转速增大时，下列说法正确的是 ( )‎ A. A 中产生逆时针的感应电流 B. A 中产生顺时针的感应电流 C. A 具有收缩的趋势 D. A 具有扩展的趋势 ‎10．图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2=5∶1，电阻R=10Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1‎ 为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示。现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光。下列说法正确的是( )‎ A．输入电压u的表达式u=20sin314tV ‎ B．只断开S2后，L1、L2均正常发光 C．只断开S2后，原线圈的输入功率减小 ‎ D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为1.6W ‎11．调压变压器是一种自耦变压器，其构造如图所示。线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上。AB间加上正弦交流电压U，移动滑动触头P的位置，就可以调节输出电压。在输出端连接了滑动变阻器R和理想交流电流表，变阻器的滑动触头为Q。则 ( )‎ A．保持P的位置不动，将Q向下移动时，电流表的读数变大 B．保持P的位置不动，将Q向上移动时，电流表的读数变大 C．保持Q的位置不动，将P沿顺时针方向移动时，电流表的读数变大 D．保持Q的位置不动，将P沿顺时针方向移动时，电流表的读数变小 ‎12．如图所示，在光滑水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，如图所示，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为a ，质量为m，电阻为R的正方形金属线框垂直磁场方向，以速度v从图示位置向右运动，当线框中心线AB运动到PQ重合时，线框的速度为v/2，则 ( )‎ A．此时线框中的电功率为2B2a2v2/R B．此时线框的加速度为2B2a2v/(mR)‎ C．此过程通过线框截面的电量为Ba2/R D．此过程回路产生的电能为0.75mv2‎ 二、实验题和填空题（每空 2 分，共 10 分） ‎ ‎13. 如图所示的是“研究电磁感应现象”的实验装置．‎ ‎(1) 将图中所缺导线补接完整________ .（接错线得0分）‎ ‎(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后将线圈A迅速从线圈B中拔出时，电流计指针将________（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）.‎ ‎14. 如图所示，匀强磁场 B＝0.05T，矩形线圈的匝数 N＝100，边长 Lab＝0.20m，Lbc＝0.10m， 以 300r/min 的转速匀速转动，线圈总电阻为 2Ω，线圈外接电阻为 8Ω．从通过中性面时开始计时，‎ ‎（1）交变电动势的瞬时值表达式为 V；‎ ‎（2）交变电压表的示数为 V；‎ ‎（3）线圈由图示位置转过π/2的过程中，电阻 R 上产生的热量为 J 三、计算题（15题12分，16题12分，17题18分）‎ ‎15. 如图，间距 L＝1 m 的两根足够长的固定水平平行导轨间存在着匀强磁场，其磁感应强度大小B＝1 T、方向垂直于纸面向里，导轨上有一金属棒 MN 与导轨垂直且在水平拉力 F 作用下以 v＝2 m/s 的速度水平向左匀速运动。R1＝8 Ω，R2＝12 Ω，C＝6μF，导轨和棒的电阻及一切摩擦均不计。开关 S1、S2 闭合，电路稳定后，求：‎ ‎（1）通过 R2 的电流 I 的大小和方向；‎ ‎（2）拉力 F 的大小；‎ ‎（3）开关 S1 切断后通过 R2 的电荷量 Q。‎ ‎16.如图，abcd 是一个质量为 m，边长为 L 的正方形金属线框，从图示位置自由下落，在下落 h 后进入磁感应强度为 B 的匀强磁场，恰好做匀速直线运动，该磁场的宽度也为 L．在这个磁场的正下方 h+L 处以下，还充满一个强度未知的匀强磁场（宽度足够宽，且图中未画出），金属线框 abcd 在进入这个磁场时也恰好做匀速直线运动。（不计空气阻力影响）‎ 求：（1）线框 cd 边刚进入未知磁场时的速度大小？‎ ‎（2）未知磁场的磁感应强度大小？‎ ‎（3）线框从开始下落到完全进入未知磁场的全过程中，产生的电能是多少？‎ 17. 如图甲所示，光滑倾斜导体轨道(足够长)与光滑水平导体轨道平滑连接。轨道宽度均为 L＝1 m，电阻忽略不计。水平向右的匀强磁场仅分布在水平轨道平面所在区域；垂直于倾斜轨道平面向下，同样大小的匀强磁场仅分布在倾斜轨道平面所在区域。现将两质量均为 m＝0.2 kg，电阻均为 R＝0.5 Ω 的相同导体棒 eb 和 cd，垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道的顶端，并同时由静止释放，导体棒 cd 下滑过程中加速度 a 与速度 v 的关系如图乙所示。(g＝10 m/s2)。求：（1）求导轨平面与水平面间夹角 θ； （2）求磁场的磁感应强度 B；‎ ‎（3）求导体棒 eb 对水平轨道的最大压力 FN；‎ ‎（4）若已知从开始运动到 cd 棒达到最大速度的过程中，eb 棒上产生的焦耳热 Q＝0.45 J，求该过程中通过 cd 棒横截面的电荷量 q。‎ ‎【参考答案】‎ 一、选择题（本题共 12 题，每题 4 分，共 48 分。1-8 题为单选题，每题只有一个正确选项；9-12 题为多选题，每题有两个或两个以上的选项是正确的,少选得2分，错选，多选不得分）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 B B D D B B D B AD ACD BCD BC 二、 实验题和填空题（每空 2 分，共 10 分）‎ 向左偏 ‎14 （1）e＝πsin10πt V；（2）；（3）‎ ‎15 ‎ ‎16 （1）线框进入第一个磁场前做自由落体运动，机械能守恒，‎ 由机械能守恒定律得：mgh＝mv12‎ 解得：v1＝，‎ 线框离开第一个磁场后到进入第二个磁场前做匀加速运动，‎ 由匀变速运动的速度位移公式得：v22﹣v12＝2gh 解得：v2＝2；‎ ‎（2）线框进入第一个磁场过程所受安培力：F＝BIL＝，‎ 线框进入磁场过程做匀速直线运动，由平衡条件得：mg＝，‎ 线框进入第二个磁场过程受到的安培力：F′＝B′IL＝，‎ 线框进入第二个磁场过程做匀速直线运动，由平衡条件得：‎ ‎＝mg 解得，磁感应强度：B′＝；‎ ‎（3）线框穿过两个磁场时都做匀速直线运动，减少的重力势能都转化为电能，线框从开始下落到完全进入未知磁场的全过程中，线框产生的电能：E＝mg（2L+L）＝3mgL；‎ ‎17 解:(1) 由图象可知，导体棒cd刚释放时，加速度 对cd棒受力分析，由牛顿第二定律得：‎ 得 故：‎ ‎（2）当cd棒匀速下滑时，由图象知a=0，v=1m/s 联立得： 解得：B=1T ‎（3）当电路中的电流I最大时，ab棒所受的安培力竖直向下最大，则压力最大 由牛顿第三定律： 解得：‎ ‎（4）ab棒产生的焦耳热，cd棒产生的热量与ab棒相同 对cd，由能量守恒定律： 解得：‎ ‎ 则： ‎