五校联盟 2018-2019 学年度第二学期期中考试
高二物理试题
考试时间：100 分钟；命题人：储翠珍审题人：王立和
一、选择题（每题 4 分，共 40 分。其中 1-7 题只有一项正确，8-10 题有多个选项正确。
全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有错选或不选的得 0 分）
1、关于电磁感应，下述说法中正确的是（） A．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大
B. 穿过线圈的磁通量为 0，感应电动势一定为 0
C. 穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D．穿过线圈的磁通量的变化越大，感应电动势越大
2、交流发电机发电示意图如图所示，线圈转动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．转到图甲位置时，通过线圈的磁通量变化率最大B．转到图乙位置时，线圈中产生的感应电动势为零C．转到图丙位置时，线圈中产生的感应电流最大D．转到图丁位置时，AB 边感应电流方向为 A→B
3、在如图所示电路中，A1 与 A2 是完全相同的灯泡，线圈 L 的电阻可以忽略。下列说法中正确的是（ ）
A. 合上电键 S 接通电路时，A1 先亮，A2 后亮，最后一样亮
A. 合上电键 S 接通电路时，A1 和 A2 始终一样亮
B. 断开电键 S 切断电路时，A2 立刻熄灭，A1 过一会儿才熄灭
C. 断开电键 S 切断电路时，A1 和 A2 都要过一会儿才熄灭
4、两固定且互相垂直的无限长直导线 l1 与 l2 在同一竖直面内，导线中通有大小相等、方向如图所示的恒定电流。有一正方形导线框ABCD，初始时刻，AB 边与 l1 重合，AD 边与 l2 重合，所有导线间彼此绝缘，下列说法正确的是（ ）
A．若导线框向右平移，则导线框内产生逆时针方向的感应电流
B．若导线框向右平移，l1 对 CD 边的安培力垂直 CD 边向右
C. 若导线框向上平移，则导线框内产生顺时针方向的感应电流
D. 若导线框沿 AC 方向平移，则导线框内产生顺时针方向的感应电流
5、 一交流电压的瞬时值表达式为 u＝220sin50πt（V），下列判断正确的是（ ）
A．该交流电压的频率为 50Hz
B．t＝0.01s 时，该交流电压的瞬时值为 55 V C．直接用电压表测该交流电压，其示数为 220V
D．若将该交流电压加在阻值为 2kΩ的电阻两端，则电阻的发热功率为 20W
6、如图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在 x轴上且长为 2L，高为 L.纸面内一边长为 L的正方形导线框沿 x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域，在 t＝0
时刻恰好位于图中所示的位置．以顺时针方向为导线框中电流的正方向，下面四幅图中能够正确表示电流—位移(I－x)关系的是（）
7、一长直铁芯上绕有一固定线圈 M，铁芯右端与一木质圆柱密接，木质圆柱上套有一闭合金属环 N，N 可在木质圆柱上无摩擦移动．M 连接在如图所示的电路中，其中 R 为滑动变阻器，E1 和 E2 为直流电源，S 为单刀双掷开关．下列情况中，可观测到 N 向右运动的是
（ ）
A. 在 S 与 b 闭合的情况下，S 断开的瞬间
B. 在 S 与 a 闭合的情况下，S 断开的瞬间
C. 在 S 已向 a 闭合的情况下，将 R 的滑动头向 c 端移动时
D. 在 S 已向 a 闭合的情况下，将 R 的滑动头向 d 端移动时
8、电磁感应知识及其应用的下列说法正确的是（ ）
A．磁电式电流表、电压表中线圈要绕在铝框上一个重要原因是利用电磁驱动B．楞次定律告诉我们，感应电流的效（结）果总是要反抗引起感应电流的原因 C．在电磁炉上加热食品须使用金属器皿，是因金属在交变磁场中产生涡流发热 D．对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈中产生的自感电动势一定越大
9、如图所示，T 为理想变压器，原线圈匝数为 n1，副线圈匝数为 n2，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，下列说法正确的是（ ）
A. 若只闭合电键 S 时，V1 的示数不变、V2 的示数变小
B. 若只闭合电键 S 时，A1、A2 的示数变大， A3 示数变小 C．若只增加原线圈匝数 n1，R1 消耗的功
率一定变大
D．若只增加原线圈匝数 n1，变压器输入功率一定变大
10、下图是法拉第研制成的世界上第一台发电机模型的原理图．将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘，图中 a、b 导线与铜盘的中轴线处在同一平面
内，转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流．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，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为ω。则下列说法正确的是（ ）
A. 回路中电流大小恒定
B. 回路中电流方向不变，且从 b导线流进灯泡，再从 a流向旋转的铜盘C．回路中有大小和方向作周期性变化的电流
D．若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的正弦变化的磁场，不转动铜盘，铜盘中也会有电流产生，灯泡不亮
二、实验和填空题（每空 2 分，共 14 分，请按题目要求作答）
11、在“研究电磁感应现象”的实验中：
（1） 实验装置如图（a）所示，合上电键 S 时发现电流表指针向右偏，填写下表空格：
实验操作
指针偏向（填“左”或“右”）
滑片 P 右移时
在原线圈中插入软铁棒时
拔出原线圈时
（1） 如图（b）所示，A、B 为原、副线圈的俯视图，已知副线圈中产生顺时针方向的感应电流，根据图（a）可判知可能的情况是
A．原线圈中电流为顺时针方向，变阻器滑动片 P 在右移B．原线圈中电流为顺时针方向，正从副线圈中拔出铁芯C．原线圈中电流为逆时针方向，正把铁芯插入原线圈中D．原线圈中电流为逆时针方向，电键 S 正断开时
12、如图所示，面积为 0．2m2 的 100 匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面， 已知磁感应强度随时间变化的规律为 B = (2 - 0.2t)T ，定值电阻 R1=6Ω，线圈电阻 R2=4Ω，
回路中的感应电动势大小 ，a、b 两点间的电势差Uab = 。
13、两个完全相同的电热器分别通过如图甲和乙所示的电流最大值相等的方波交变电流和正弦 式电流，则这两个电热器功率 Pa、Pb 之比为
三、计算题（本题 4 小题，共 46 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
14、（10 分）如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框 abcd，置于垂直纸面向里的有界匀强磁场之外，线框的 ab 边与磁场的边界 MN 重合。现用外力将线框拉人磁场中，经过时间△t＝0.4s，线框恰好全部进入磁场，穿过线框的磁通量由φ1＝0 变为φ2＝0.2Wb， 在线框进入磁场的过程中，求
（1） 线框中是否有感应电流产生；
（2） 求穿过线框的磁通量变化量△φ；
（3） 求线框中产生的感应电动势 E。
15、（10 分）如图所示，为交流发电机示意图，匝数为 n＝100 匝矩形线圈，边长分别 10cm 和 20cm，内电阻 r＝5Ω，在磁感应强度 B＝0.5T 的匀强磁场中绕 OO′以轴ω＝50 rad/s 角速度匀速转动，线圈和外电阻为 R＝20Ω相连接，求：
（1） 写出交流感应电动势 e 的瞬时表达式；
（2） 开关 S 合上时，电压表和电流表示数；
（3） 当线圈从此位置转过 90°的过程，通过线圈的电荷量 q。
16、（12 分）如图所示，某水电站发电机的输出功率为 100kW，发电机的电压为 250V， 通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总
电阻为 8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V．若输电线上损失的功率为 5kW，不计变压器的损耗．求：
（1） 输电导线上输送的电流；
（2） 升压变压器的输出电压 U2；
（3） 降压变压器的匝数比；
（4） 若改用 10kV 电压输电，则输电线上损失的功率是多大？
17、（14 分）如图所示，两根足够长的光滑金属导轨 MN、PQ 平行固定在倾角θ＝30°的绝缘斜面上，两导轨间距 L＝1 m，导轨的电阻可忽略．M、P 两点间接有阻值为 R=0.3Ω 的电阻．整套装置处于磁感应强度 B＝1 T 的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上．一根质量 m＝1 kg、电阻 r＝0.2 Ω的均匀金属杆 ab 放在两导轨上．自图示位置起，杆 ab 受到一方向平行导轨沿斜面向下的拉力Ｆ作用，由静止开始，以 a=6m/s2 加速度做匀加速直线运动，运动 t=0.5s 后撤去外力 F，杆 ab 继续运动 x=1m 后，以某一恒定速度沿导轨向下做匀速直线运动．（g 取 10 m/s2）
(1) 求杆 ab 在匀加速过程中，外力 F 随时间 t 的关系式；
(2) 求杆 ab 在匀加速过程中通过电阻 R 的电荷量及杆 ab 最终做匀速运动的速度大小；
(3) 求杆 ab 撤去外力 F 后继续运动 1m 的过程中，电阻 R 上产生的焦耳热。
2018-2019学年度第二学期期中考试
高二物理（理科）试题答案
考试时间：100分钟；命题人：xxx
一、选择题（每题4分，共40分。其中1-7题只有一项正确，8-10题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不选的得0分）
1、C 2、D 3、D 4、B 5、C 6、 B 7、A 8、BC 9、AB 10、AD
二、实验和填空题（每空2分，共14分，请按题目要求作答）
11、（1）右，右，左；（2）BC
12、4V ；-2.4V
13、2:1
三、计算题（本题4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
14、（10分）解：（1）线框进入磁场的过程，线框中磁通量增加，有感应电流产生（3分）
（2）穿过线框的磁通量变化量△φ＝φ2﹣φ1＝0.2Wb（3分）
（3）根据法拉第电磁感应定律得：
线框中产生的感应电动势 E＝＝V＝0.5V（4分）
15、（10分）解：（1）感应电动势最大值为：
Em＝nBSω＝100×0.5×0.1×0.2×50V＝V
则感应电动势的瞬时值表达式为：
e＝50cos50t（V）（3分）
（2）感应电动势有效值为：
E＝＝50V．
电键S合上后，由闭合电路欧姆定律有：
I＝＝＝2 A（2分）
U＝IR＝2×20 V＝40 V（分）
（3）q＝I•△t＝n＝＝0.04C（3分）
16、（12分）⑴输电线上的电流（3分）
（2）升压变压器的输出电压（3分）
⑶降压变压器的输入电压
降压变压器的匝数比（3分）
⑷输电线上的电流
输电线上的损失功率（3分）
17、（14分）解：（1）匀加速过程中由牛顿第二定律得：
（1分）又因为：（1分）
联立以上两式并代入数据解得： （2分）
（2）匀加速的位移为：（1分）
该过程中由法拉第电磁感应定律得：（1分）
由闭合电路欧姆定律：（1分）
又知： 联立解得：（1分）
终态匀速运动时，有：（1分）
代入数据解得：（1分）
（3） 匀加速末态速度为： （1分）
该过程由能量守恒定律可得（2分）
代入数据解得：（1分）
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