重庆市万州第二高级中学2016-2017学年高二下学期期中

万州二中高2018级高二下期中期考试
理科综合物理试题
二、选择题：本大题共9小题，每小题6分。

在每小题给出的四个选项中，第14—17题只有
一项是符合题目要求，第18—22题有多项符合题目要求。

全部选对的得6分，选对但不全的得3分。

有选错的得0分。

14、在电磁学的发展过程中，许多物理学家做出了贡献，以下说法正确的是（）
A. 奥斯特认为安培力是带电粒子所受磁场力的宏观表现，提出了著名的洛伦兹力公式
B. 法拉第提出了“在电荷的周围存在着由它产生的电场”的观点
C. 安培通过实验发现了通电导线对磁体有作用力，首次揭示了电与磁的联系
D. 欧姆在前人工作的基础上通过实验研究总结出了电流通过导体时产生的热量跟电流
的关系——焦耳定律
15、下面所示的实验示意图中，用于探究电磁感应现象的是（）
A. B. C. D.
16、如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁
场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与R＝10 Ω的电阻连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电
表，示数是10 V．图乙是矩形线圈磁通量Φ随时间t
变化的图象．则( )
A. 电阻R上的热功率为20 W
B. 0.02 s时R两端的电压瞬时值为零
C. R两端的电压u随时间t变化的规律是u＝14.1 cos100πt(V)
D. 通过R的电流i随时间t变化的规律是i＝cos50πt(A)
17、如图所示，T为理想变压器，副线圈回路中的输电线ab和cd的电阻不可忽略，其余输电
线电阻可不计，则当开关S闭合时（）
和V3的示数一定都变小
A. 交流电压表V
B. 只有A1的示数变大
C. 交流电流表A1、A2和A3的示数一定变大
D. 交流电压表V3的示数变小
18、如图所示，M为水平放置的橡胶圆盘，在其外侧面均匀地带有负电荷．在M正上方用丝线
悬挂一个等大的闭合铝环N，铝环也处于水平面中，且M盘和N环的中心在同一条竖直线O1O2上．现让橡胶圆盘由静止开始绕O1O2轴按图示方向逆时针加速转动，正确的是（）
A. 铝环N对橡胶圆盘M的作用力方向竖直向下
B. 铝环N对橡胶圆盘M的作用力方向竖直向上
C. 铝环N有扩大的趋势，丝线对它的拉力增大
D. 铝环N有缩小的趋势，丝线对它的拉力减小
19、如图所示，在方向垂直向里，磁感应强度为B的匀强磁场区域中有一个由均匀导
线制成的单匝矩形线框abcd，线框以恒定的速度v沿垂直磁场方向向右运动，运
动中线框dc边始终与磁场右边界平行，线框边长ad＝L，cd＝2L，线框导线的总
电阻为R，则线框离开磁场的过程中 ( )
A. 流过线框截面的电量为
B. 线框中的电流在ad边产生的热量为
C. 线框所受安培力的合力为
D. ad间的电压为
20、如图所示的电路中，三个灯泡L1、L2、L3的电阻关系为R1=R2=R3，电感L的电
阻可忽略，D为理想二极管（正向导通时电阻忽略不计），正确的是（）
A. 开关S闭合瞬间，L1、L2、L3均立即变亮，然后逐渐变暗
B. 开关S闭合瞬间，L1逐渐变亮，L2、L3均立即变亮，后亮度稍有下降，稳定
后L2、L3亮度相同
C. 开关S从闭合状态突然断开时，L2立即熄灭，L1、L3均逐渐变暗
D. 开关S从闭合状态突然断开时，L1、L2、L3均先变亮，然后逐渐变暗
21、如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框
面积为S，电阻为R．线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，从图示位置开计时（）
A. 当转过60°时，感应电流的瞬时值为
B. 当转过60°时，感应电流的瞬时值为
C. 在转过60°过程中，感应电动势的平均值为
D. 当转过90°过程中，感应电流的有效值为
第II卷（非选择题共168分）
三、非选择题
22、(6分)如图所示，将万用表的选择开关置于“欧姆”挡，再将电表的两支表笔与
热敏电阻t R 的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中间.若往t R 上擦一些酒精，表针将向_______（填“左”或“右”）移动；若用吹风机将热风吹向电阻，表针将向_______（填“左”或“右”） 移动.
23、(9分)为了测定电源电动势
E 的大小、内电阻r 和定值电阻
R 0的阻值，某同学利用DIS 设计
了如图甲所示的电路。

闭合电键
S 1，调节滑动变阻器的滑动触头
P 向某一方向移动时，用电压传
感器1、电压传感器2和电流传
感器测得数据，并根据测量数据计算机分别描绘了如图乙所示的M 、N 两条U —I 直线。

请回答下列问题：
（1）根据图乙中的M 、N 两条直线可知（ ）
A ．直线M 是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的
B ．直线M 是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的
C ．直线N 是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的
D ．直线N 是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的
（2）图像中两直线交点处电路中的工作状态是（ ）
A ．滑动变阻器的滑动头P 滑到了最左端
B ．该电源在该电路中的输出功率最大
C ．定值电阻R 0上消耗的功率为0．5W
D ．该电源在该电路中的效率达到最大值
（3）根据图乙可以求得定值电阻R 0= Ω，电源电动势E = V ，内电阻r = Ω。

24、(14分)截面积为0．2m 2
的100匝圆形线圈A 处在匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面向里，如图所示，磁感应强度正按t B ∆∆＝0．02T/s 的规律均匀减小，开始时S 未闭合。

R 1＝4Ω，R 2=6Ω，C=30µF，线圈内阻不计。

求：
（1）S 闭合后，通过R 2的电流大小；
（2）S 闭合后一段时间又断开，则S 切断后通过R 2的电量是多少？
25、(18分)某地在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为9kW，输出电压为500V，输电线的总电阻为10Ω，允许线路损耗的功率为输出功率的4%。

求：
（1）村民和村办小企业需要220V电压时，所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少？（不计变压器的损耗）
（2）若不用变压器而由发电机直接输送，村民和村办小企业得到的电压和功率是多少？
万州二中高2018级高二下期中期考试物理试卷参考答案
14．B
洛伦兹认为安培力是带电粒子所受磁场力的宏观表现，提出了著名的洛伦兹力公式，选项A 错误；法拉第提出了“在电荷的周围存在着由它产生的电场”的观点，选项B正确；奥斯特通过实验发现了通电导线对磁体有作用力，首次揭示了电与磁的联系，选项C错误；焦耳在前人工作的基础上通过实验研究总结出了电流通过导体时产生的热量跟电流的关系——焦耳定律，选项D错误；故选B.
15．B
A选项是奥斯特实验，该实验证明了通电导线周围存在着磁场，利用电生磁现象制成了电磁铁，故不符合题意；故A错误；B中磁铁在进入线圈的过程，由于磁通量的变化，产生感应电流；这是用来探究电磁感应现象的；故B正确；
C线圈中有电流通过时，它就会运动起来，即说明通电导线在磁场中受力的作用，即是电动机的制作原理，故不符合题意；故C错误；D中闭合开关，导线中有电流通过时，它就会运动起来，即说明通电导线在磁场中受力的作用，即是电动机的制作原理，故不符合题意；故D错误；故选B．
点睛：本题涉及的内容有电流的磁效应，电动机的原理和发电机的原理．注意电磁感应和通电导体在磁场中受力运动的装置的不同，前者外部有没有电源，后者外部有电源．
16．C
电阻R上的热功率为，选项A错误；0.02 s时磁通量为零，此时磁通量的变化率最大，感应电动势最大，则R两端的电压瞬时值为最大，选项B错误；根据
， ，t=0时刻感应电动势最大，则R 两端的电压
u 随时间t 变化的规律是u ＝14.1 cos100πt(V)，选项C 正确；
，通过R 的电流i 随时间t 变化的规律是i ＝2
cos100πt(A)，选项D 错误；故选C.
17．D 当S 闭合时，两个电阻并联，电路的总电阻减小，由于输入电压和匝数比不变，所以副线圈的输出的电压不变，副线圈的电流变大，副线圈的电流变大，副线圈回路中的输电线ab 和cd 的电阻不可忽略，所以输电线ab 和cd 上的电压变大，V 2的示数不变，交流电压表V 3的示数变小，故A 错误，D 正确；由上分析根据
1221n I n I ，可知A 2和A 1的示数变大，A 3的示数减小，故BC 错误。

所以D 正确，ABC 错误。

18．AD
胶木盘M 由静止开始绕其轴线OO ′按箭头所示方向加速转动，形成环形电流，环形电流的大小增大；橡胶圆盘，在其外侧面均匀地带有负电荷，根据右手螺旋定则知，通过B 线圈的磁通量向下，且增大，根据楞次定律的另一种表述，引起的机械效果阻碍磁通量的增大，知金属环的面积有缩小的趋势，且有向上的运动趋势，所以丝线的拉力减小．根据牛顿第三定律可知，铝环N 对橡胶圆盘M 的作用力方向竖直向下．故选项A 、D 正确，选项B 、C 错误．故选AD.
19．BD 感应电量：
，故A 错误；产生的感应电动势：E =2Blv ，感应电流为：
，线框中的电流在ad 边产生的热量：
，故B 正确；线
框所受安培力： 错误！未找到引用源。

，故C 错误；ad 间的电压为：
，故D 正确。

所以BD 正确，AC 错误。

20．BC
A 、
B 、开关S 闭合瞬间，L 2、L 3均立即变亮，L 1的电路中由于线圈对电流的阻碍作用，会逐渐亮．随L 1的电路中电流的增大，路端电压减小，L 2、L 3亮度稍有下降，稳定后L 2、L 3亮度相同，故A 错误，B 正确；
C 、
D 、开关S 从闭合状态突然断开时，L 1、L 3均逐渐变暗，由于L 2的电路中的二极管由单向导电性，电流不能从右向左通过二极管，所以L 2立即熄灭．故C 正确、D 错误．故选BC.
21．ACD
因为线圈从中性面开始计时，所以感应电动势的瞬时值表达式为e=BS ωsin ωt ，转过60°角
时，感应电动势的瞬时值 ，感应电流的瞬时值为 ，故A 正确；B 错误转过60°的时
间 ，磁通量变化
量
感应电动势的平均值为 ，故C 正确；感应电流的最大值为 ，感应电流的有效值
，故D 正确；故选：ACD
22．左 ； 右
热敏电阻为负温度系数的特性.若往t R 上擦一些酒精，由于酒精蒸发吸热，热敏电阻t R 温度降低，电阻值增大，所以电流减少，指针应向左偏；用吹风机将热风吹向电阻，电阻t R 温度升高，电阻值减小，电流增大，指针向右偏.
23．（1）BC （2）ABC （3）2．0 1．50 1．0
（1）定值电阻的U-I 图线是正比图线，一定经过原点，故图线M 是根据电压传感器2和电流表A 的数据画得的，电阻为2Ω；
电源的U-I 图线是向下倾斜的图线，故直线N 是根据电压传感器和电流表A 的数据画得的，电动势为1．5V ，内阻为1Ω；故选BC 。

（2）当定值电阻和电源的电流、电压相等时，一定是电阻直接与电源相连；故滑动变阻器是短路，故A 对；滑动变阻器短路时，外电阻与内电阻最接近，故电源输出功率最大，故B 对； 此时电阻的电压为1V ，电流为0．5A ，故功率为0．5W ，C 对；
外电阻最小，效率最低，故D 错。

（3）定值电阻的U-I 图线是正比图线，斜率表示电阻，为2Ω；
图线N 的纵轴截距表示电动势，为1．5V ；斜率表示内电阻，为1Ω。

24．（1）0．04A ；（2）0．72×10-5C ．
（1）根据法拉第电磁感应定律得：BS E n
t ∆=∆=100×0．2×0．02V=0．4V ． 电流的大小为：120.40.0446
E I A R R ===++
根据楞次定律得，流过R 2的电流方向为a 到b ．
故通过R 2的电流大小为0．04A ，方向由a 到b ．
（2）开关闭合时，R 2两端的电压为：U=IR 2=0．24V ．
则电容器的电量为：Q=CU =3×10-5×0．24C=0．72×10-5C ．
故通过R 2的电量是0．72×10-5C ．
25．（1）1：3和72：11。

（2）5 760W
（1）由线路损耗的功率P 线＝I R 线可得 6I A =
= 又因为P 输出＝U 2I 线，所以2900015006P U V V I ===
U 3＝U 2－I 线R 线＝（1 500－6×10）V ＝1 440V 根据理想变压器规律1122500115003n U V n U V ===， 3344144072
22011n U V n U V ===
所以升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比分别是1 ：3和72 ：11。

（2）若不用变压器而由发电机直接输送
由P 输出＝UI 线′可得 9000'18500
P I A A U === 所以线路损耗的功率P 线＝324×10W＝3 240W
用户得到的电压U 用户＝U －I 线′R 线＝（500－18×10）V ＝320V
用户得到的功率
P 用户＝P 输出－P 线＝（9 000－3240）W ＝5 760W 。