湖北省部分重点中学2014-2015学年度上学期高二期末考试-物理试题及答案

PAGE湖北省部分重点中学联考高二期末物理试题第9页共9页湖北省部分重点中学2014-2015学年度上学期高二期末考试物理试卷命题人：洪山高中李昌富审题人：武汉四中阮国栋一、单项选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分．在所给的四个选项中只有一个选项正确）1．在物理学发展过程中，许多物理学家做出重大贡献，下列叙述符合史实的是()A．尼古拉·特斯拉在实验中观察到电流的磁效应，梦圆“电生磁”B．楞次心系“磁生电”，首先发现了电磁感应现象C．法拉第发现了电磁感应定律D．纽曼、韦伯在对理论和实验资料分析后先后指出：闭合电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，后人称之为法拉第电磁感应定律。2.在如图所示的条件下，闭合矩形线圈能产生感应电流的是（）DD。SABRGab3.1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环成一个回路，B线圈与开关S、电流表。SABRGabA．闭合开关S的瞬间，电流表G中有a→b的感应电流B．闭合与断开开关S的瞬间，电流表G中都有感应电流C．闭合开关S后，在增大电阻R的过程中，电流表G中有b→a的感应电流D．闭合开关S后，在增大电阻R的过程中，电流表G中有a→b的感应电流4.如图所示，水平放置的条形磁铁中央，有一闭合金属弹性圆环，条形磁铁中心线与弹性环轴线重合，现将弹性圆环均匀向外扩大，下列说法中正确的是（）A．穿过弹性圆环的磁通量增大B．从左往右看，弹性圆环中有顺时针方向的感应电流C．弹性圆环中无感应电流D．弹性圆环受到的安培力方向沿半径向外5.两只相同的电阻，分别通以正弦波形的交流电和方波形的交流电，两种交流电的最大值相等，且周期相等．在正弦波形交流电的一个周期内，正弦波形的交流电在电阻上产生的焦耳热为Q1，其与方波形交流电在电阻上产生的焦耳热Q2之比Q1∶Q2等于()A．1∶1B．2∶1C．1∶2D．4∶3vBvBA．金属框内感应电流方向先顺时针再逆时针B．金属框内感应电流先增大后减小C．水平拉力方向与速度同向D．水平拉力方向与速度方向无关e/Ve/VBt/sO311-3110.01ω甲乙A．t＝0.015s时线框的磁通量变化率为零B．t=0.010s时线框平面与中性面重合C．线圈产生的交变电动势频率为100HZD．线圈产生的交变电动势有效值为311V8.如图所示，水平铜盘半径为r，置于磁感应强度为B，方向竖直向下的匀强磁场中，铜盘绕通过圆盘中心的竖直轴以角速度ω做匀速圆周运动，铜盘的边缘及中心处分别通过滑动变阻器R1与理想变压器的原线圈相连，该理想变压器原、副线圈的匝数比为n∶1，变压器的副线圈与电阻为R2的负载相连，则()A．变压器原线圈两端的电压为eq\f(Br2ω,2)B．若R1不变时，通过负载R2的电流强度为0C．若R1不变时，变压器的副线圈磁通量为0D．若R1变化时，通过负载R2的电流强度必为通过R1电流的eq\f(1,n)9.如图所示，有一匀强磁场分布在一个半径为R的圆形区域内，并以变化率均匀变化。长度为L的圆弧形金属棒按图中形式放置，圆弧圆心与圆形磁场的中心重合。下面给出了此圆弧形金属棒中产生的感应电动势的表达式，其中只有一个是合理的。你可能不会求解此圆弧形金属棒中产生的感应电动势，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断，此圆弧形金属棒中产生的感应电动势的合理表达式为（）A．B．C．D．10.如图所示，由六根相同的金属棒组成了一个“6”字形的框架，每根金属棒长为L，电阻为R，匀强磁场的宽度也为L。设框架在通过磁场过程中以速度v做匀速直线运动，从ab进入磁场开始计时，f、c两点的电势差UfcABCD二、多项选择题（本题共5小题；每小题4分，共20分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．）11.许多楼道照明灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启，而在白天，即使有声音它也没有反应．它的控制电路中可能接入的传感器是（）A．光电传感器 B．温度传感器C．声音传感器 D．热电传感器12.某兴趣小组用如图所示的电路研究自感现象，图中A、B是两个相同的小灯泡，、是两个理想二极管，是自感系数大、直流电阻明显小于灯泡电阻的线圈，为保护电阻．关于实验现象下列说法中不正确的是()A．闭合开关，A、B两灯同时亮，随后逐渐变暗B．闭合开关，B灯亮，A灯不亮，随后逐渐变暗C．闭合开关稳定后断开开关，A、B两灯同时亮，随后逐渐熄灭D．闭合开关稳定后断开开关，B灯不亮，A灯亮，随后逐渐熄灭13.如图所示,理想变压器原线圈接有交流电源,当副线圈上的滑片P处于图示位置时,灯泡L能发光.要使灯泡变亮,可以采取的方法有（）(A)向下滑动P(B)增大交流电源的电压(C)增大交流电源的频率(D)减小电容器C的电容14.如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m的金属棒ab．导轨的一端连接电阻R，其它电阻均不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向下，金属棒ab在一水平恒力F作用下由静止开始向右运动．则（）A．随着ab运动速度的增大，其加速度也增大B．外力F对ab做的功等于电路中产生的电能C．当ab做匀速运动时，外力F做功的功率等于电路中的电功率D．无论ab做何种运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能15.如图所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接一阻值为R的定值电阻，阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计．整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．t＝0时对金属棒施一平行于导轨的外力F，金属棒由静止开始沿导轨向上做匀加速运动．下列关于穿过回路abPMa的磁通量Φ、磁通量的瞬时变化率、通过金属棒的电荷量q以及a、b两端的电势差Uab随时间t变化的图象中，正确的是()三、实验、填空题（本题共2小题，共12分．把答案填在题中的横线上或按要求连线）16.如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置（1）将图中所缺导线连接完整。（2）在产生感应电流的回路中，下图器材中相当于电源的是______17.有一个教学用的可拆变压器，如下图甲所示，它有两个外观基本相同的线圈A、B，线圈外部还可以绕线．(1)某同学用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值，指针分别对应图乙中的a、b位置，由此可推断________线圈的匝数较多(选填“A”或“B”)．(2)如果把它看做理想变压器，现要测量A线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源，请完成实验的步骤填空：①用绝缘导线在线圈的外部或变压器的铁芯上另外绕制一个线圈，匝数为n匝；②将线圈与低压交流电源相连接；③用多用电表的挡分别测量A线圈的输入电压UA和绕制线圈的输出电压U；④则A线圈的匝数为四、计算题（本题共4小题，共38分．解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤．）18.（9分）发电机转子是100匝边长为20cm的正方形线圈，将它置于B=0.05T的匀强磁场中，绕着垂直于磁场方向的轴以的角速度转动，开始转动时线圈平面与磁场方向垂直，已知线圈的电阻为2，外电路的电阻为8，试求：（1）交变电流的瞬时表达式；（2）外电路上所消耗的功率；（3）从计时开始，线圈转过的过程中，通过外电阻的电量．19.（10分）为了防止停电对教学的影响，距学校稍远的校办工厂负责停电时对教学楼供电。工厂发电机的输出功率P=10kW，发电机端电压U=250v。若直接输电，到教学楼处的电压刚好为220v。

（1）求传输电线上损失的功率占发电机输出功率的百分比。

（2）若安装变压器，将传输电线上的损失功率控制在输送总功率的3%，教学楼处得到的电压还是220v，应该怎样设计？画出示意图，并说出所用变压器的原、副线圈的匝数比。20.（10分）如图甲所示，一边长L=2.5m、质量m=0.5kg的正方形金属线框，放在光滑绝缘的水平面上，整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中，它的一边与磁场的边界MN重合。在水平力F作用下由静止开始向左运动，经过5s线框被拉出磁场。测得金属线框中的电流随时间变化的图像如乙图所示，在金属线框被拉出的过程中。(1)求通过线框导线截面的电量及线框的电阻；(2)写出水平力F随时间变化的表达式；MNB甲乙0IMNB甲乙0I/At/s1236450.20.40.621.（9分）如图所示，光滑的足够长的平行水平金属导轨MN、PQ相距l，在M

、P点和N、Q点间各连接一个额定电压为U、阻值恒为R的灯泡，在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的有界匀强磁场，磁感应强度为B0，且磁场区域可以移动。一电阻也为R、长度也刚好为l的导体棒ab垂直固定在磁场左边的导轨上，离灯L1足够远。现让匀强磁场在导轨间以某一恒定速度向左移动，当棒ab处在磁场中时两灯恰好正常工作。棒ab与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计。（1）求磁场移动的速度；（2）求磁场区域经过棒ab的过程中灯L1所消耗的电能；（3）拆掉导体棒ab，并保持磁场不移动（仍在cdfe矩形区域），均匀改变磁感应强度，为使两灯正常发光，试求磁感应强度Bt随时间t的变化规律(设t=0时磁感应强度为B0）湖北省部分重点中学2014-2015学年度上学期高二期末考试物理答案及评分标准一、二、选择题题号12345678910答案DDCBCDBBAA题号1112131415答案ACACBCCDBD16.（1）连线如图（2分）（2）B （2分）17.（1）A（2分）（2）②A（2分）③交流电压（2分）④eq\f(UA,U)n（2分）18.解：（共9分）(1)（1分）（2分）(2)（2分）（1分）(3)（2分）（1分）19.解：（共10分）（1）输电线上电流I=P/U=40A(1分)输电线上损失的电压△U=U-U／=30V(1分)故传输电线上损失的功率占输送总功率的百分比△UI/UI×100%=12%(1分)(2)电路示意图如右所示(2分)输电线的电阻R=△U/I=3/4Ω(1分)当传输电线上损失的功率控制在输送总功率的3%时,输电线上的电流I1=3%P/R=20A(1分)故升压变压器原、副线圈匝数的比n1:n2=I1:I=1:2(1分)教学楼处的电流I2=97%P/U／=970/22A(1分)故降压变压器原、副线圈匝数的比n3:n4=I2:I1=97/44(1分)20.解：（共10分）⑴根据q=t，由I－t图象得：q=1.25C（2分）＝＝R=4Ω（2分）⑵由电流图像可知，感应电流随时间变化的规律：I＝0.1t由，可