2021兰州教育局第四片区高二下学期期中考试物理（理）试题含答案

2020—2021学年第二学期联片办学期中考试    

高二年级  物理学科试卷

注意事项：

1．本试卷共100分，考试时间60分钟

2．请将答案正确填写在答题卡上对应区域，答在试卷上不得分

第I卷（选择题   共40分）

一、选择题（共8道小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，1~5小题只有一个选项符合题意，每小题选对得5分，错选或不答得0分，6~8小题有多个选项符合题意，每小题全部选对得5分，选对但不全得2分，有错选或不答得0分。）

1．当穿过线圈的磁通量发生变化时，下列说法中正确的是(　　)

A．线圈中一定有感应电流

B．线圈中一定有感应电动势

C．感应电动势的大小跟磁通量的变化成正比

D．感应电动势的大小跟线圈的电阻有关

2. 如图所示，空间分布着宽为L，方向垂直于纸面向里的匀强磁场．一金属线框从磁场左边界匀速向右通过磁场区域．规定逆时针方向为电流的正方向，则感应电流随位移变化的关系图象(i－x)正确的是：(　　)

A.  B.  C.  D.

3.如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框架，Oc为一能绕O在框架上滑动的导体棒，Oa之间连一电阻R，导体框架与导体棒的电阻均不计，施加外力使Oc以角速度ω逆时针匀速转动，则(　　)

A.通过电阻R的电流方向由a经R到O

B.导体棒O端电势低于c端的电势

C.外力做功的功率为

D.回路中的感应电流大小为

4. 先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电．第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化（如图甲所示）；第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示．若甲、乙图中的U0、T所表示的电压、周期值是相同的，则以下说法正确的是（　　）

A. 第一次，灯泡两端的电压有效值是

B. 第二次，灯泡两端的电压有效值是

C. 第一、第二次，灯泡的电功率之比是2：9

D. 第一、第二次，灯泡的电功率之比是1：5

5. 如图所示的电路中，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增强而减小，LED为发光二极管（电流越大，发出的光越强），发出的光直接照射在R上，且R与LED间距不变，下列说法中正确的是（　　）

A. 当滑动触头P向左移动时，L消耗功率减小

B. 当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大

C. 当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率可能不变

D. 无论怎样移动触头P，L消耗的功率都不变

6. (多选)如图所示甲、乙电路，电阻R和自感线圈L的电阻都很小。接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则（　　）

A. 在电路甲中，断开S，A将渐渐变暗

B. 在电路甲中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗

C. 在电路乙中，断开S，A将渐渐变暗

D. 在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗

7．(多选)如下图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4:1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中Rt为NTC型热敏电阻(阻值随温度的升高而减小)，R1为定值电阻，下列说法正确的是（    ）

A．加在原线圈上交流电压U1的表达式u1＝36sin100πt(V)

B．变压器原、副线圈中的电流之比随Rt处温度的变化而变化

C．Rt处出现火情时，电压表和电流表的示数均变大

D．Rt处出现火情时，变压器原线圈的输入功率将变大

8.(多选)如图所示，两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R。整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v1沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以速度v2向下匀速运动。重力加速度为g。以下说法正确的是(　　)

A.ab杆所受拉力F的大小为μmg＋

B.cd杆所受摩擦力为零

C.μ与v1的大小关系为μ＝

D.回路中的电流大小为

第II卷（非选择题   共60分）

二、实验题（共三小题，共12分）

9.（4分）我们可以通过如图的实验，来探究产生感应电流的条件．给出的实物图中，请用笔画线代替导线补全实验电路。

10.（4分）如图所示 G 为指针在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况．今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则（ 2 ）中电流计的指针从中央向______偏转；图（ 3 ）中的条形磁铁上端为_____极．

11. （4分）磁电式仪表的线圈通常用铝框作骨架，把线圈绕在铝框上，这样做的目的是________(填“防止”或“利用”)涡流而设计的，起________(填“电磁阻尼”或“电磁驱动”)的作用．

三、计算题（共3道小题 共48分）

12. （18分）如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T，边长L＝10 cm 的正方形线圈 abcd共100匝，线圈电阻 r＝1 Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度ω＝2π rad/s，外电路电阻R＝4 Ω，求：

(1)  转动过程中感应电动势的最大值；

(2)  电压表的示数；

(3) 周期内通过R的电荷量为多少？

13.（12分） 发电机输出功率为100kW，输出电压是250V，用户需要的电压是220V．输电线电阻为10Ω，若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：

（1）在输电线路中设置的升，降压变压器原副线圈的匝数比．

（2）用户得到电功率是多少？

14. （18分）如图所示，倾角为θ、宽度为d、足够长为L的光滑倾斜导轨C1D1、C2D2顶端接有可变电阻R0，倾斜导轨置于垂直导轨平面斜向左上方的匀强磁场中，磁感应强度为B，C1A1B1、C2A2B2为绝缘轨道，由半径为R处于竖直平面内的光滑半圆环A1B1、A2B2和粗糙的水平轨道C1A1、C2A2组成，粗糙的水平轨道长为s，整个轨道对称．在导轨顶端垂直于导轨放一根质量为m、电阻不计的金属棒MN，使其从静止由顶端开始自由下滑，在未到达水平轨道前金属棒已达到稳定状态，不考虑金属棒MN经过接点A、C处时机械能的损失，整个运动过程中金属棒始终保持水平，水平导轨与金属棒MN之间的动摩擦因数μ.则：

(1)金属棒MN在倾斜导轨CD上运动的过程中，稳定状态的速度多大？

(2)金属棒MN在倾斜导轨CD上运动的过程中，电阻R0上产生的热量Q为多少？

(3)为了金属棒MN能到达光滑半圆环B点，可变电阻R0应满足什么条件？

2020—2021学年第二学期联片办学期中考试    

高二年级  物理学科参考答案

二、选择题（共8道小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，1~5小题只有一个选项符合题意，每小题选对得5分，错选或不答得0分，6~8小题有多个选项符合题意，每小题全部选对得5分，选对但不全得2分，有错选或不答得0分。）

1.B    2. D   3.C   4.D    5.B     6.AD    7.AD    8.A C

二、实验题（共12分）

9.   (1). 如图所示（4分）

10. 向右（或正接线柱一侧）；（2分）   N（2分）

11.利用（2分）电磁阻尼（2分）

三、计算题（共3道小题 共48分）

12.【答案】(1)3.14 V　　(2)　1.78 V 　(3)0.0866 C

【解析】

【详解】(1)感应电动势的最大值

Em＝NBSω＝100×05×0.12×2πV＝3.14V.（6分）

(2)电压表示数为外电路电压的有效值：

U＝＝1.78 V.（6分）

(3)1/6周期内通过电阻R的电荷量：

＝0.0866C.（6分）

13.答案】（1）  （4分）；（4分）（2）96kW（4分）

【解析】

【详解】（1）输电线损耗功率：P线=100×4% kW=4kW
又P线=I22R线
输电线电流：I2=I3=20 A
原线圈中输入电流：

所以     （4分）
这样

U3=U2-U线=5000-20×10 V=4800 V
所以              （4分）

（2）用户得到的电功率即降压变压器的输出功率为
P用=P-P损=P（1-4%）=100×96% kW=96 kW      (4分）

14.【答案】

(1)(4)

(2)mgLsinθ－（5分）

(3)R0≥（9分）

【解析】(1)由于L足够长，棒MN在斜导轨上到达C端前已经做匀速运动

mgsinθ＝　v＝（4分）

(2)能量守恒：mgLsinθ＝mv2＋Q（3分）

所以Q＝mgLsinθ－.（2分）

(3)棒能到达B点时：mg≤，则vB≥，（3分）

从C点到B点的过程2mgR＋μmgs＝mv2－mv（4分）

R0≥.（2分）