高二下学期期末物理试卷
一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分。1-8题为单项选择题,每题只有一个选项正确;9-12题为不定项选择题,在每题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。全部选对的得5分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分。)
1.某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 3C.从A→D时间内,线圈转过的角度为π
2
D.从O→D时间内,历时0.02 s,在1 s内交变电流的方向改变50次
2.如图所示,竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R,质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦,棒与导轨的电阻均不计,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内,力F做的功与安培力做的功的代数和等于( ) A.棒的机械能增加量 C.棒的重力势能增加量
B.棒的动能增加量
D.电阻R上放出的热量
3.某电源输出的电流中既有交流又有直流成分,如果需要在R上得到直流成分,应在如图所示电路中的A、B两处连接合适的元件.合理的连接方式是( ) A.A、B处均接电感线圈 B.A、B处均接电容器
C.A处接电感线圈,B处接电容器 D.A处接电容器,B处接电感线圈
4.如图所示是一个基本逻辑电路。声控开关、光敏电阻、小灯泡等元件构成的一
个自动控制电路。该电路的功能是在白天无论声音多么响,小灯泡都不会亮,在晚上,只要有一定的声音,小灯泡就亮。这种电路现广泛使用于公共楼梯间,该电路虚线框N中使用的是门电路.则下面说法正确的是( ) A.R2为光敏电阻,N 为或门电路 B.R2为光敏电阻,N为与门电路 C.R2为热敏电阻,N为或门电路 D.R2为热敏电阻,N为非门电路
5.矩形导线框固定在匀强磁场中,如图甲所示.磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定
磁场的正方向为垂直纸面向里,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示,则( )
A.从0到t1时间内,导线框中电流的方向为abcda B.从0到t1时间内,导线框中电流越来越小
C.从0到t2时间内,导线框中电流的方向始终为adcba D.从0到t2时间内,导线框各边受到的安培力越来越大
6.如图所示,螺线管匝数n=1 500匝,横截面积S=20 cm,螺线管导线电阻r=1 Ω,电阻R=4 Ω,磁感应强度B的B-t图象如图所示(以向右为正方向),下列说法正确的是( ) A.通过电阻R的电流方向是从A到C B.感应电流的大小保持不变为2.4 A C.电阻R的电压为6 V D.C点的电势为4.8 V
2
7.如图所示,L1和L2是输电线,甲是电压互感器,乙是电流互感器。若已知甲的变压比为500:1,乙的变流比为200:l,并且已知加在电压表两端的电压为220V,通过电流表的电流为5A,则输电线的输送功率为( ) A.1.1×10W B.1.1×10W C.1.1×l0W D.1.1×10W
8.一台理想变压器,开始时开关S接1,此时原、副线圈的匝数比是11∶1,原线圈接入电压为220 V的正弦交流电.一只理想二极管和一个滑动变阻器串联接在副线圈上,如图所示.则下列判断正确的是 ( )
A.原、副线圈中的功率之比为11∶1 B.若只将S从1拨到2,电流表示数增大
C.若开关S接1,滑动变阻器接入电路的阻值为10 Ω时,则1 min内滑动变阻器产生的热量为1 200 J
D.若只将滑动变阻器的滑片向下滑动,则两电表示数均减小
...9. 如图所示电路中,电源电动势为E,线圈L的电阻不计.以下判断不正确的是( )
A.闭合S稳定后,电容器两端电压为E B.闭合S稳定后,电容器的a极板不带电
C.断开S后的很短时间里,电容器的a极板将带正电 D.断开S后的很短时间里,电容器的a极板将带负电
10. 如图所示,金属棒AB垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上,棒与导轨接触良好,棒AB和导轨的电阻均忽略不计,导轨左端接有电阻R,垂直于导轨平面的匀强磁场向下
6
8
2
4
穿过平面,现以水平向右的恒力F拉着棒AB向右移动,t秒末棒AB的速度为v,移动距离为x,且在t秒内速度大小一直在变化,则下列判断正确的是( ) A.t秒内AB棒所受安培力方向水平向左且逐渐增大 B.t秒内AB棒做加速度逐渐减小的加速运动 C.t秒内AB棒做匀加速直线运动 D.t秒末外力F做功的功率为
2Fx
t
11.如图所示,某小型发电站发电机输出的交流电压为500 V,输出的电功率为50 kW,用电阻为3 Ω的输电线向远处送电,要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%,则发电站要安装一升压变压器,到达用户再用降压变压器变为220 V供用户使用(两个变压器均为理想变压器).对整个送电过程,下列说法正确的是 ( ) A.输电线上的损失功率为300 W B.升压变压器的匝数比为1∶100 C.输电线上的电流为10 A
D.降压变压器的输入电压为2018 V
12. 如图所示,相距为d的边界水平的匀强磁场,磁感应强度水平向里、大小为B.质量为m、电阻为R、边长为L的正方形线圈abcd,将线圈在磁场上方高h处由静止释放,已知cd边刚进入磁场时和cd边刚离开磁场时速度相等,不计空气阻力,则( ) A.在线圈穿过磁场的整个过程中,克服安培力做功为mgd B.若L=d,则线圈穿过磁场的整个过程所用时间为 C.若L mgR 22 BL 2d gh 2g?h?L?d? 第Ⅱ卷 非选择题 (40分) 二、实验题(本题共1小题,每空2分,共8分。) 13.某些固体材料受到外力后除了产生形变,其电阻率也要发生变化,这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”。现用如图所示的电路研究某长薄板电阻Rx的压阻效应,已知Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧,实验室中有下列器材: A.电源E(3 V,内阻约为1 Ω) B.电流表Al(0.6 A,内阻r1=5Ω) C.电流表A2(0.6 A,内阻r2约为1 Ω) D.开关S,定值电阻R0 (1)为了比较准确地测量电阻Rx的阻值,请完成虚线框内电路图的设计。 (2)在电阻Rx上加一个竖直向下的力F(设竖直向下为正方向),闭合开关S,记下电表读数,A1的读数为I1,A2的读数为I2,得Rx=______________(用字母表示)。 (3)改变力的大小,得到不同的Rx值,然后让力反向从下向上挤压电阻,并改变力的大小,得到不同的Rx值,最后绘成的图像如图所示。当F竖直向下(设竖直向下为正方向)时,可得Rx与所受压力F的数值关系是Rx=______________。(各物理量单位均为国际单位) (4)定值电阻R0的阻值应该选用________________。 A.1 Ω B.5 Ω C.10 Ω D.20 Ω 三、计算题(本题共2小题,共20分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。) 14.(8分)发电机转子是n匝边长为L的正方形线圈,将它置于磁感应强度为B的匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的轴以角速度ω做匀速转动,转动开始时线圈平面与磁场方向平行,已知线圈的总电阻为r,外电路的电阻为R.求: (1)电流的瞬时值表达式;(2)外电路上消耗的功率。 15.(12分)如图所示,螺线管横截面积为S,线圈匝数为N,电阻为R1,管内有水平向左的变化磁场。螺线管与足够长的平行金 属导轨MN、PQ相连并固定在同一平面内,与水平面的夹角为?,两导轨间距为L。导轨电阻忽略不计。导轨处于垂直斜面向上、磁感应强度为B0的匀强磁场中。金属杆ab垂直导轨,杆与导轨接触良好,并可沿导轨无摩擦滑动。已知金属杆ab的质量为m,电阻为R2,重力加速度为g。忽略螺线管磁场对金属杆ab的影响、忽略空气阻力。 (1)为使ab杆保持静止,求通过ab的电流的大小和方向; (2)当ab杆保持静止时,求螺线管内磁场的磁感应强度B的变化率; (3)若螺线管内方向向左的磁场的磁感应强度的变化率?B/?t=k(k>0)。将金属杆ab