2014-2015学年福建省福州市八县高二下学期期中联考试题 物理

2014-2015学年福建省福州市八县高二下学期期中联考试题物理一、选择题（本题共12小题，每小题4分。

在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

）1．如图所示，ab是水平面上一个圆环的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef．已知ef平行于ab，以下能使圆环的产生感应电流的是()A．使通电导线ef竖直向上平移B．增大通电导线ef中电流的大小C．使通电导线ef中的电流反向D．使圆环以直径ab为轴旋转2．水平面上存在竖直方向的匀强磁场，磁场的边界是MN，在MN左侧无磁场，如图甲所示．现有一个闭合的金属线框以恒定速度从MN左侧水平进入匀强磁场区域．线框中的电流随时间变化的i－t图象如图乙所示，则线框的形状可能是图中的()3．如图所示的电路中，A、B为两个完全相同的灯泡，L是自感系数很大的线圈，其电阻与R相等，下列说法正确的是（）A．在断开S2的情况下，若突然闭合S1时，A、B灯均逐渐亮起来B．在闭合S2的情况下，若突然闭合S1时，A灯立即发光，B灯逐渐亮起来C．闭合S1、S2待电路稳定后，若突然断开S1，则A、B灯均不会立即熄灭D．闭合S1、S2待电路稳定后，若突然断开S1，则A灯不会立即熄灭，而B灯立即熄灭4．如图所示，家用电源插座由于旧国标插孔相对较大，插板内的接触片与插头的接触面很小，插头容易松动，容易导致发热或产生电火花，存在火灾隐患．因此国家质检总局和国家标准化管理委员会发布插座新国标，并于2011年6月1日起强制执行．对于我国供电电源说法正确的理解是()A．我国低压采用三相四线制供电，可同时提供220V和380V的电压B．家用电源插座有两孔与三孔两种，两孔插座提供单相交流电，三孔插座可提供三相交流电C．电路中的电流总是由火线流出，零线流入，因而开关要接在火线上D．家用电源插座不管是两孔还是三孔，电压的最大值均为220 V5．如图是机场的安检人员用手持金属探测器检查乘客的情景．探测线圈内通有交变电流，能产生迅速变化的磁场．当探测线圈靠近金属物体时，这个磁场能在金属物体内部能产生涡电流，涡电流又会产生磁场，倒过来影响原来的磁场．如果能检测出这种变化，就可以判定探测线圈下面有金属物体了．以下用电器与金属探测器工作原理相似——利用涡流的是( )A ．变压器B ．日光灯C ．电磁炉D ．直流电动机6．如图所示，理想变压器的输出端有两组次级线圈，分别接有电感元件L 和电容元件C ．若用I L 、I C 分别表示通过L 和C 的电流，则下列正确的是( )A ．若M 、N 接恒定电流，则I L ≠0、I C ≠0B ．若M 、N 接恒定电流，则I L ≠0、IC ＝0 C ．若M 、N 接正弦式交流电，则I L ≠0、I C ≠0D ．若M 、N 接正弦式交流电，则I L ＝0、I C ≠07．半径为r 的圆环电阻为R ，ab 为圆环的一条直径．如图所示，在ab 的一侧存在一个均匀变化的匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图，磁感应强度大小随时间的变化关系为B ＝B 0+kt (k >0)，则( )A ．圆环中产生顺时针方向的感应电流B ．圆环具有扩张的趋势C ．圆环中感应电流的大小为kπr 22RD ．图中a 、b 两点间的电势差U ＝12k πr 28．矩形线圈abcd 放置在垂直纸面向里的有界匀强磁场中．线圈cd 边沿与磁场的右边界OO ’重合．线圈以恒定角速度ω绕cd 边沿图所示方向（ab 边向里）转动，规定线圈中电流沿abcda 方向为正方向，则线圈从图示位置开始旋转一周线圈中的电流I 随时间t 变化关系图象为( )9．法拉第发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机．铜质圆盘放置在匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各有一个铜电刷与其紧贴，用导线a 、b 将电刷与电灯连接起来形成回路．如图所示从上往下看逆时针匀速转动铜盘，若图中铜盘半径为L ，匀强磁场的磁感应强度为B ，回路总电阻为R ，转动的角速度为ω．则下列说法正确的是（ ）A ．回路中的电动势等于BL 2ωB．回路中的电流等于2 2 BL RC．回路中电流方向从b导线流进灯泡，a导线流进铜盘D．回路中产生的是大小和方向周期性变化的电流10．如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈输入两端如图乙所示的交变电压，氖泡在两端电压达到100V时开始发光，开关闭合后，下列说法中正确的有（）A．当t＝0.005s时，电压表的示数为100 2 VB．若电灯电阻为100Ω，其通过的电流为1AC．通过电灯的电流方向每秒钟改变50次D．氖泡的发光频率为100Hz甲乙11．如图所示，电路中接有一理想变压器，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表．在原线圈c、d两端加上u1＝220 2 sin100πt（V）的交变电压．则()A．若单刀双掷开关接a，再将滑动变阻器触片P向下移，电压V1表示数变小，电流表A1示数变大B．若单刀双掷开关接a，再将滑动变阻器触片P向下移，电压V2表示数不变，电流表A2示数变大C．若将单刀双掷开关由a拨向b，两电流表的示数均变大D．若将单刀双掷开关由a拨向b，电压V2表示数变大，输入功率变大12．光滑绝缘曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程是y＝x2，下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y＝a的直线(图中的虚线所示)，一个质量为m的小金属球从抛物线上y＝b(b>a)处沿抛物线自由下滑，忽略空气阻力，重力加速度值为g．则()A．小金属球沿抛物线下滑后最终停在O点B．小金属球沿抛物线下滑后每次过O点速度一直在减小C．小金属球沿抛物线下滑后对O点压力一定大于mgD．小金属球沿抛物线下滑后最终产生的焦耳热总量是mg(b－a)二、填空题（2小题，共12分）13．某同学学习传感器后，用电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关、导线等仪器设计了一个高温报警器，要求是：正常情况绿灯亮，有险情时电铃报警．电路如图所示，图中仪器还不完整，请完成以下问题：（1）图中的甲还需要放入的元件是__________；A．二极管B．光敏电阻C．NTC热敏电阻（阻值随温度升高而减小）D．PTC热敏电阻（阻值随温度升高而增大）（2）电路正确连接之后，该同学调试过程发现报警时温度比预期偏高了一点点．要求在温度更低一点时就开始报警，则需要调节滑动变阻器的滑动头往_______（填“左”或“右”）移动一点．14．有一个可拆变压器，铁芯右边绕有一个线圈，线圈两端与滑动变阻器、电池组连成回路．铁芯的横截面积为0.01 m2，且假设磁场全部集中在铁芯中．在左边的铁芯上套有一个环面积为0.02 m2的金属环，金属环与铁芯截面垂直．调节滑动变阻器的滑动头向上滑动，使铁芯中的磁感应强度每秒均匀增加0.2 T，则：（1）从上向下看金属环中感应电流方向是______（填“顺时针”或“逆时针”）；（2）左边金属环的电阻为0.01Ω，金属环内的电流大小为______A．三、计算题（本题共4小题，共40分）。

计算题题目在答题卷上。

2014—2015学年度第二学期八县（市）一中期中联考高中 二 年 物理 科答题卷完卷时间： 90 分钟 满分： 100 分一、选择题（每小题4分，共48分）。

第1-8题单选，第9-12题多选。

二、填空题（每空3分，共12分）13．（1） （2） 14．（1） （2）三、计算题（本题共4小题，共40分）。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算 步骤，只写最后答案不得分，有数值计算的题，答案应明确写出数值和单位。

15．（8分）某发电站的输出功率为1.0×103kW ，输出电压为4 kV ，通过两条输电导线向60 km 远处供电．已知输电导线的电阻率为ρ＝2.0×10－8 Ω·m，导线横截面积为1.5×10－4 m 2，若要求输电线路损失的功率为输出功率的4%，发电站须经过理想变压器升压后进行输电，求：（1）输电线路上的电流；（2）理想变压器的原副线圈的匝数比．学校 班级 姓名 座号 准考号： .---------密………封…………装…………订…----------16．(10分)一个小型应急交流发电机．内部为n＝50匝边长L＝20cm的正方形线圈，总电阻为r＝1.0Ω．线圈在磁感应强度为B＝0.1Ｔ的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴匀速转动．发电机对一电阻为R＝9.0Ω的电灯供电，线路中其它电阻不计，若发电机的转动角速度为ω＝100 rad/s时，电灯正常发光．求：（1）交流发电机发出的电动势的最大值；（2）电灯正常发光的功率；（3）从图示位置开始，线圈转过30°的过程中，通过电灯的电量．17．（10分）如图，MN、PQ两条平行的粗糙金属轨道与水平面成θ=37°角，轨距为L=1m，质量为m=0.6kg的金属杆ab水平放置在轨道上，其阻值r=0.1Ω．空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B=0.5T．P、M间接有R1=4Ω的电阻，Q、N间接有R2=6Ω的电阻．杆与轨道间的动摩擦因数为μ=0.5，若轨道足够长且电阻不计，现从静止释放ab，当金属杆ab运动的速度为10m/s时，求：（重力加速度g＝10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）金属杆ab之间的电压；（2）定值电阻R1消耗的电功率；（3）金属杆ab运动的加速度大小．18．（12分）如图所示，在倾角为θ＝30°的光滑绝缘斜面abcd上有一垂直斜面向上的匀强磁场，磁场的上下有边界且与斜面底边cd平行，虚线为磁场的边界线．在斜面上有一个质量为m＝0.2kg、电阻为R＝0.27Ω、边长为L＝60cm的正方形金属线框，相距s＝90cm．将线框从静止开始释放，沿斜面滑下，线框底边始终与斜面底边平行．若线框刚进入磁场时，恰好能做匀速运动．求：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（2）若线框的下边通过磁场的时间为t＝0.6s，磁场区域的宽度l为多少？（3）若线框上边框穿出磁场前也已匀速运动，则线框在穿过磁场的整个过程中能产生多少的焦耳热．（重力加速度g＝10m/s2）2014—2015学年度第二学期八县（市）一中期中联考高中 二 年 物理 科参考答案一、选择题（每小题4分，共48分）。

二、填空题（每空3分，共12分）13 （1）C （2）右 14 （1）逆时针方向 （2） 0.2三、计算题（本题共4小题，共40分）。

15（8分）解析 设线路电阻为R ，线路的损失功率为P 损，发电站的输出功率为P ，升压变压器的输出电压为U(1)由电阻定律，得R ＝ρl S ＝2.0×10－8×2×60×1031.5×10－4Ω＝16Ω———2分 线路损失的功率P 损＝4%P ＝I 2R ———2分 则I ＝4%PR＝0.04×1×103×10316A ＝50A ———1分(2)由P ＝UI 得U ＝P I ＝1×103×10350 V ＝2×104 V ———2分原副线圈的匝数比n 1∶n 2＝4×103∶2×104＝1∶5———1分16．（10分）解析(1) 电动势的最大值为E m ＝nBSω＝nBωL 2＝20 V ———3分 (2) 电动势的有效值为E ＝E m /2＝10 2 V ———1分流过电灯的电流为I ＝E /(R +r )＝2A ———1分 电灯正常发光的功率P ＝I 2R ＝18W ———2分(3) C rR nBS r R n t I q 01.030sin 0=+=+∆Φ=∆=———3分17．（10分）解析(1) 当金属杆ab 运动的速度为10m/s 时，ab 杆产生的感应电动势为E ＝BLv ＝5V ———1分R1与R2并联的总电阻R＝R1 R2/(R1 +R2) ＝2.4Ω———1分流过ab杆的电流为I＝E/(R+r) ＝2A———1分金属杆ab之间的电压U＝IR＝4.8V———1分(2)定值电阻R1消耗的电功率P ＝U2/R1＝5.76W———2分(3)杆ab受到的安培力F安＝BIL＝1N———1分对杆ab进行受力分析如图，根据牛顿第二定律得mgsinθ－μmgcosθ－F安＝ma———2分解得：金属杆ab运动的加速度大小a＝0.33m/s2———1分18．（12分）解析(1)线框进入磁场前沿斜面向下做匀加速直线运动，设底边刚进磁场时的速度为v，则2＝mgssinθ 得v＝3m/s———2分线框底边切割磁感线产生的感应电动势E＝BLv＝IR———1分画出线框受力的侧视图如图所示．匀速运动，有：mg sinθ＝BIL ———1分解得：B＝0.5T———1分(2)线框完全进入磁场后，磁通量不变，没有感应电流产生，线框不受安培力，而做匀加速运动，加速度为a＝gsinθ＝5m/s2———1分匀速运动的时间t1＝0.2s———1分匀加速运动的时间为：t2＝t—t1＝0.4s匀加速运动的距离为：x＝υt222＝1.6m———1分磁场区域的宽度l＝L+ x＝2.2m ———1分(3)上边框穿出磁场前也已匀速运动，则穿出磁场的速度仍为v＝3m/s，———1分根据能量守恒可得Q＝mg(S+l+L) sinθ2＝2.8J———2分。