2021-2022学年甘肃省张掖市校际联考高二下学期期中考试物理试题（Word版）

张掖市校际联考2021-2022学年高二下学期期中考试

物理试题

注意事项：

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2．请将答案正确填写在答题卡上

第 I 卷（选择题）

一、选择题（1-6 题为单项选择问题，7-10 有多个选项符合题意，每小题 4 分，共40 分）

1．人类经过漫长的技术革命，在各领域取得巨大的进步，例如在炊具中发明出电磁炉，它具有升温快、效率高等优点。下列有关电磁炉加热原理说活正确的是（ ）

A．电磁炉通过在面板中产生涡流加热食物

B．电磁炉通过红外线的热效应加热食物

C．电磁炉通过电流流过电阻丝产生热量加热食物

D．电磁炉的加热锅具不能选用陶瓷材料

2．电子电路是由最基本的电子元器件如电阻、电容、电感等组成，以此来实现不同的设计需求。如图所示电路中，L 为自感系数很大的电感线圈，其直流电阻不计，A、B 为两相同灯泡，则（ ）

A．闭合开关 S 后，A 先亮，B 后亮

B．闭合开关 S 后，A、B 同时亮，然后 B 缓慢变暗

C．断开开关 S 后，A 和 B 都闪亮后逐渐熄灭

D．断开开关 S 后，B 立即熄灭，A 灯闪亮后逐渐熄灭

3．一闭合矩形线圈 abcd 绕垂直于磁感线的固定轴 OO′匀速转动，线圈平面位于如图 1 所示的匀强磁场中。通过线圈的磁通量Φ随时间 t 的变化规律如图 2 所示，下列说法正确的是（ ）

A．t1、t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大

B．t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变

C．t2、t4时刻线圈中磁通量最大

D．t3、t4时刻线圈中感应电动势最小

4．如图所示，在铁芯 P 上绕着两个线圈 a 和 b，则（ ）

A．线圈 a 输入正弦交变电流，线圈 b 可输出恒定电流

B．线圈 a 输入恒定电流，穿过线圈 b 的磁通量一定为 0

C．线圈 b 输出的交变电流不对线圈 a 的磁场造成影响

D．线圈 a 的磁场变化时，线圈 b 中一定产生感应电动势

5．在图乙的电路中，通入如图甲所示的交变电流，此交变电流的每个周期内，前三分之一个周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定。电阻 R 的阻值为 12Ω，电表均为理想电表。下列判断错误的是（ ）

A．电压表的示数为 6V

B．电流表的示数为 0.5A

C．电阻 R 一个周期内产生的热量一定大于 9J

D．电阻 R 换成一个耐压值为 6V 的电容，会被击穿

6．如图所示，三只完全相同的灯泡a 、b 、c 分别与电阻 R、电感 L、电容 C 串联，再将三者并联，接在 220V，50Hz 的交变电压两端，三只灯泡亮度相同；若改为接 220V，30Hz 的交变电压两端（ ）

A．三只灯泡亮度不变

B．三只灯泡都将变亮

C．a 亮度不变，b 变亮，c 变暗

D．a 亮度不变，b 变暗，c 变亮

7．如图甲所示，矩形导线框abcd 固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在的平面垂直，磁感应强度 B 随时间 t 变化的规律如图乙所示，规定垂直纸面向里为磁场的正方向，逆时针方向为感应电流 i 的正方向，水平向右为ad 边所受安培力 F 的正方向。下图正确的是（ ）

A．       B．

C．      D．

8．均匀导线制成的单匝正方形闭合线框 abcd，边长为 L，电阻为 R，质量为 m。将其置于磁感应强度为 B 的水平匀强磁场上方，如图所示。线框下边 cd 与磁场边界重合，由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且 cd 边始终与水平的磁场边界平行。当 ab 边刚进入磁场时线框速度为 v，重力加速度为 g，则线框进入磁场过程中（ ）

A．线框产生逆时针方向的感应电流    B．线框产生的焦耳热为 mgL

C．通过线框横截面的电荷量为      D．线框运动时间为

9．理想变压器的原线圈连接电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过触头 Q 调节，在副线圈输出端连接了定值电阻R0 和滑动变阻器 R，在原线圈上加一电压为 U 的交流电，如图所示。若（ ）

A．Q 位置不变，将 P 向上滑动，变大

B．Q 位置不变，将 P 向上滑动，电流表的读数减小

C．P 位置不变，将 Q 向上滑动，电流表的读数变大

D．P 位置不变，将 Q 向上滑动，变压器的输入功率减小

10．如图所示，在一蹄形磁铁两极之间放一个矩形线框 abcd。磁铁和线框都可以绕竖直轴 OO′自由转动。若使蹄形磁铁以某角速度转动时，线框的情况将不可能是（ ）

A．静止                     B．随磁铁同方向转动

C．沿与磁铁相反方向转动     D．要由磁铁具体转动方向来决定

第 II 卷（非选择题）

二、填空题（毎空 2 分，共 16 分）

11．某物理学习小组做了以下关于电磁感应的实验，首先按甲图接线，当闭合 S 时观察到电流表指针向左偏，不通电时电流表指针停在正中央。然后按乙图所示将电流表与线圈 B 连成一个闭合回路，将线圈 A、电池、滑动变阻器和电键 S 串联成另一个闭合电路。

请完成下列问题：（下列各问均选填“向左偏”、“向右偏”或“不偏”）

（1）乙图电路 S 闭合后，将线圈 A 竖直向下靠近线圈 B 的过程中，电流表的指针将____________。

（2）乙图电路 S 闭合后，线圈 A 放在线圈 B 正上方不动时，在突然断开 S 时，电表的指针将__________。

（3）乙图电路 S 闭合后，线圈 A 放在线圈 B 正上方不动时，在滑动变阻器滑片向左滑动过程中，电流表的指针将____________。

12．热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R 随温度 t 变化的关系如图 1 所示。

（1）由图 1 可知，这种热敏电阻在温度上升时导电能力________（选填“增强”或 “减弱”）；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的影响更________（选填“敏感”或“不敏感”）。

（2）某同学利用上述热敏电阻制作了一个简易的温控装置，实验原理如图 2 所示。现欲实现衔铁在某温度时（此时热敏电阻的阻值为 R0）被吸合，下列操作步骤正确顺序是________。（填写各步骤前的序号）

a．将热敏电阻接入电路

b．观察到继电器的衔铁被吸合

c．断开开关，将电阻箱从电路中移除

d．合上开关，调节滑动变阻器的阻值

e．断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至 R0

（3）若热敏电阻的阻值 Rt 与温度 t 的关系如下表所示

当继电器的电流超过 20mA 时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控。已知继电器的电阻为 Rz=20Ω，为使该装置实现对 30~80℃之间任一温度的控制，电源 E应选用_______，滑动变阻器 R 应选用_______。（填前面的字母）

A．电源 E1（3V，内阻不计）           B．电源 E2（6V，内阻不计）

C．滑动变阻器 R1（0~200Ω）           D．滑动变阻器 R2（0~500Ω）

三、解答题

13（12 分）．如图所示，线圈的面积是0.01m2，共有 100 匝；线圈电阻为1Ω，外接电阻R=4Ω，匀强磁场的磁感应强度为B = T，当线圈以100r / s的转速匀速旋转时，求

（1）若线圈从垂直于中性面位置开始计时，求线圈中感应电动势瞬时值表达式；

（2）电路中电压表和电流表的示数各是多少；

（3）若从图示位置开始，线圈转过 的过程中，通过外电阻的电量为多少。

14（15 分）．如图为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电。已知输电线总电阻R =10Ω ，升压变压器的T1原、副线圈匝数之比为 1∶6，降压变压器的T2原、副线圈匝数之比为 5∶1，副线圈与纯电阻组成闭合电路，用户用电器电阻 R0 =11Ω 。若T1、T2均为理想变压器，T2的副线圈两端电压表达式为u=220sin100πtV，求：

（1）用户端的用电电流I3和输电电流I2；

（2）输电线上损耗的电压ΔU 和损耗的功率ΔP ；

（3）发电机的输出电压U1和输出功率P1。

15（17 分）．如图所示，两条足够长的平行金属导轨MN 和PQ固定在水平面上，阻值为R= 0.1Ω的定值电阻与导轨的 M、P 端相连，MP 和导轨垂直，平行导轨的间距L =1m ，导轨电阻不计，穿过导轨平面的匀强磁场方向垂直导轨平面向上，磁感应强度B =1T 。质量m =2kg 、长度也为 L、阻值也为 R 的金属杆ab垂直于导轨放置并且和导轨接触良好，金属杆与导轨间的动摩擦因数为 μ=0.5。现在金属杆ab的中点处系一根不可伸长的轻绳，轻绳跨过定滑轮与一质量也为 m 的物块相连接，滑轮左侧轻绳伸直并与导轨平面保持平行。将金属杆由静止释放，己知从金属杆由静止释放到达恰匀速的过程中，定值电阻产生的焦耳热Q =1J，金属杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，金属杆所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取 g =10m / s2。在此过程中，求：

（1）金属杆的内电流的方向及其最大速度 v；

（2）物块下降的高度 h；

（3）此过程所经历的时间 t。

参考答案：

1．D 2．B 3．B 4．D 5．C 6．C 7．AD 8．AC 9．BC 10．ACD

11．     向右偏     向左偏     向右偏

12．     增强     敏感     edbca     B     D

13．（1）；（2）；；（3）

【解析】

【详解】

（1）线圈转动的角速度

线圈中感应电动势的最大值

从垂直于中性面位置开始计时，线圈中感应电动势瞬时值表达式为

（2）电路中电压表示数为

电流表示数为

（3）从图示位置开始，线圈转过的过程中，磁通量的变化量为

此过程通过外电阻的电量为

14．（1）；；（2）；（3）；

【解析】

【详解】

（1）的副线圈两端电压有效值为

用户端的用电电流

因为

得输电电流

（2）输电线上损耗的电压

损耗的功率

（3）根据

可得

根据

可得

根据

根据

解得发电机的输出电压

发电机输出功率为

15．（1）电流方向；；（2）；（3）

【解析】

【详解】

（1）由右手定则，电流方向；       

速度最大时，杆受力平衡，此时绳中拉力为

由相关电磁感应知识，有

，，

物块受力平衡

联立解得

（2）金属杆与定值电阻R阻值相等，在相同时间产生的焦耳热也为。

对整体，由能量守恒得

代入数据得

（3）对金属杆，以向右为正方向，由动量定理得

又因为

， ，

对物块由动量定理得

联立解得