福建省福州市五校2016年高二物理下学期期中联考试题及答案
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闽侯二中、闽清高级中学、永泰二中、连江侨中、长乐二中2015-2016学年第
二学期高二物理学科联考试卷
考试时间:100分钟;满分100分;考试时间:4月13日;
一、选择题(前十题是单项选择题,后五题是双项选择题,每题都是4分,共60分;漏选得2分,错选不得分。
)
1、对下列物理史实的描述正确的是()
A.丹麦物理学家奥斯特发现了右手定则
B.英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象
C.美国科学家楞次发现左手定则
D.法国物理学家安培发现了电流的磁效应
2、关于电磁感应,下列说法正确的是()
A导体相对磁场运动,导体内一定产生感应电流
B导体做切割磁感线运动,导体内一定产生感应电流
C闭合电路在磁场中做切割磁感线运动,电路中一定产生感应电流
D穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中一定产生感应电流
3、水平放置的金属框架cdef处于如图所示的匀强磁场中,金属棒ab置于粗糙的框架上且
接触良好,从某时刻开始,磁感应强度均匀增大,金属棒ab始终保持静止,则()
A.ab中电流增大,ab棒所受摩擦力也增大
B.ab中电流不变,ab棒所受摩擦力也不变
C.ab中电流不变,ab棒所受摩擦力增大
D.ab中电流增大,ab棒所受摩擦力不变
4、如图甲所示,在圆形线框的区域内存在匀强磁场,开始
时磁场垂直于纸面向里.若磁场的磁感应强度B按照图乙
所示规律变化,则线框中的感应电流I (取逆时针方向为
正方向)随时间t的变化图线是()
A
B C D
5、如图所示,一平面线圈用细杆悬于P点,开始细杆处于水平位置,释放后它在图示的匀强磁场中运动.已知线圈平面始终与纸面垂直.当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时,顺着磁场的方向看去,线圈中感应电流的方向依次为()
A.位置Ⅰ位置Ⅱ均为逆时针方向
B.位置Ⅰ逆时针方向,位置Ⅱ顺时针方向
C.位置Ⅰ位置Ⅱ均为顺时针方向
D.位置Ⅰ顺时针方向,位置Ⅱ逆时针方向
6、如图所示,在PQ、QR区域是在在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场,磁场方向均垂直于纸面,bc边与磁场的边界P重合.导线框与磁场区域的尺寸如图所示.从t=0时刻开始线框匀速横穿两个磁场区域.以a→b→c→d→e→f为线框中电动势的正方向.以下四个ε﹣t关系示意图中正确的是()
A B C D
7、如图所示为一交流电压随时间变化的图象.每个周期内,前三分之一周
期电压按正弦规律变化,后三分之二周期电压恒定.根据图中数据可得,此
交流电压的有效值为()
A.7.5V
B.8V
C. V
D. V
8、线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动,产生交变电流的图象如图所示,由图中信息可以判断()
A.在A和C时刻,线圈处于中性面位置
B.在B和D时刻,穿过线圈的磁通量为零
C.从A→D时间内,线圈转过的角度为π
D.1s内交变电流方向改变50次
9、如图所示,原线圈输入有效值恒定的交变电压,在理想变压器的副线圈上,通过等效电阻为R1的输电线连接一只灯泡L和一个阻值大小随所受照射光强度的增大而减小的光敏电
阻R2。
若将照射R2的光的强度减弱,下列说法正确的是( )
A.原线圈中的电流增大
B.流过R2的电流减小
C.加在R1两端的电压增大
D.灯泡L变暗
10、中国已投产运行的1000kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工
程.假设吉林、长春两地用超高压输电,设输电线的电阻为r,输送的电功率为P,用电压U送电,则用户得到的功率为()
A.P
B.P﹣
C.P﹣U2r
D.
11、长直导线MN中通有恒定电流I,其正下方有矩形导线框abcd,在下列哪种情况下,abcd中有感应电流产生()
A.导线框匀速向右移动
B.导线框加速向右移动
C.导线框匀速向下移动
D.导线框匀速向上移动(ab边未到达MN)
12、在如图所示的电路中,A1和A2是两个完全相同的灯泡,线圈L的自感系数足够大,电阻可以忽略不计.下
列说法中正确的是 ( )
A.合上开关S时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮
B.断开开关S时,A1和A2都要过一会儿才熄灭
C.断开开关S时,A2闪亮一下再熄灭
D.断开开关S时,流过A2的电流方向向右
13、如图所示的变压器,接如图甲所示的交流电时,灯泡正常发光,电容器没有被击穿,现将电源换成如图乙所示的交流电,则()
A.由于乙交变电流的周期变短,因此灯泡比第一次亮
B.由于乙的频率比甲的大,因此电容器有可能被击穿
C.无论接甲,还是接乙电源,若滑动触头P向上移动,灯泡都变暗
D.若将副线圈n2的匝数增加,灯泡消耗的功率将变大
14、如图所示,理想变压器原线圈输入市电电压(220 V,50 Hz),闭合电键后,电流表的示数为O.10 A,电压表的示数为22 V,由此可知该变压器的 ( )
A.原、副线圈的匝数比为1:10
B.原、副线圈的匝数比为10:1
C.原线圈电流为0.01 A
D.副线圈交变电流频率为5 Hz
15、如图甲所示,线圈ABCD固定于匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向
外,当磁场变化时,线圈AB边所受安培力变化规律如图乙所示,则磁
场的变化情况可能是下图中的()
A.B.C.D.
二、计算题(共40分)
16、(12分)如图所示的是远距离输电的原理示意图.某风力交流发电机的输出功率为lOOkW,输出电压是U1=250V,现用一台升压变压器使其升压,至用户处再用一台降压变压器降到所需要的U4=220V电压,输电线电阻为10Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%,变压器是理想的.
(1)求输电线电流I2的大小;
(2)分别求出升压变压器、降压变压器原副线圈的匝数比.
17、(12分)如图所示,在磁感应强度B=0.2T的水平匀强磁场
中,有一边长为L=10cm,匝数N=100匝,电阻r=1Ω的正方形线圈绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动,转
速n=r/s,有一电阻R=9Ω,通过电刷与两滑环接触,R两端接有一理想电压表,求:
(1)若从线圈通过中性面时开始计时,写出电动势瞬时植表达式;
(2)求从中性面开始转过T/6时的感应电动势与电压表的示数;
(3)在1分钟内外力驱动线圈转动所作的功.
18、(16分)如图所示,空间存在竖直向下的有界匀强磁场B,一单匝边长为L,质量为m的正方形线框
abcd放在水平桌面上,在水平外力F作用下从左边界以速度v匀速进入磁场,当cd边刚好进入磁场后立刻撤去外力,线框ab边恰好能到达磁场的右边界,然后将线框以ab边为轴,以角速度ω匀速翻转到图示虚线位置.已知线框与桌面间动摩擦因数为μ,磁场宽度大于L,线框电阻为R,重力加速度为g,求:(1)当ab边刚进入磁场时,ab两端的电压U ab;
(2)水平拉力F的大小,磁场的宽度d;
(3)整个过程中产生的总热量Q.
闽侯二中、闽清高级中学、永泰二中、连江侨中、长乐二中2015-2016学年第二学期高二
物理学科联考参考答案
一、单项选择(60分)
1、B
2、D
3、C
4、A
5、B
6、C
7、C
8、C
9、B 10、B
11、CD 12、AB 13、CD 14、BC 15、CD
二、计算题(40分)
16、解:(1)输电线损耗的功率P线=ηP出=100000×4%=4000W,(2分)
而解得:I2=20A (2分)
(2)原线圈中输入电流,(2分)
所以升压变压器原副线圈的匝数比,(2分)
根据得:U2=250×20=5000V (1分)
U3=U2﹣I2r=5000﹣20×10=4800V (1分)
则降压变压器原副线圈匝数比为(2分)
17、解:(1)角速度ω=2πn=200rad/s (1分)
电动势的最大值 E m=NBSω=100×0.2×0.12×200=40V (2分)
表达式e=E m sinωt=40sin200t (V)(2分)
(2)电压有效值E=V (1分)
电压表示数U==18V (2分)
从中性面开始转过T时的感应电动势e=40×sin(2分)
(3)外力做的功转化为电能W=EIt=E=4800J (2分)
18、解:(1)ab边相当于电源,根据切割公式,有:E=BLv (1分)
根据闭合电路欧姆定律,有:I==(1分)
根据欧姆定律,有:U ab=I×=(1分)
(2)根据平衡条件,有:F=F A+μmg=(2分)
撤去拉力后,线框匀减速运动,加速度为﹣μg,根据速度位移关系公式,有:x1=(2分)
所以:d=L+(1分)
(3)进入磁场过程中产生焦耳热:Q1=I2Rt1=(2分)
由于摩擦产生的热量:
Q2=μmg(L+)=(2分)
线框在绕ab轴翻转过程中,E m=BL2ω,有效值:
E=(1分)
t=(1分)
产生焦耳热:
Q3=I2Rt==;(1分)
所以整个过程产生的热量为:
Q=Q1+Q2+Q3=μmgL+mv2++;(1分)。