福建省福州市三校联盟（连江文笔中学、永泰城关中学、长乐高级中学）2020学年高二物理下学期期中试题 8页

福建省福州市三校联盟（连江文笔中学、永泰城关中学、长乐高级中学）2020学年高二物理下学期期中试题 ‎ ‎(命题内容：选修3-2 考试时间：90分钟 满分：100分)‎ 班级 姓名 座号 成绩 ‎ 注意事项： ‎ ‎1．请考生用黑色签字笔将姓名和班级、座号、准考证号填写在答题卷的相应位置上。‎ ‎2．客观题的答案用2B铅笔填涂到答题卡上；主观题答案用黑色签字笔填写在答题卷的各题目指定区域内相应位置上。‎ 第Ⅰ卷（选择题 共48分）‎ 一、选择题（本大题共10小题，共48分．1-6每小题只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，选错或不答的得0分，7-10每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。）‎ ‎1．关于传感器，下列说法正确的是（ ）‎ A．传感器能将非电学量按一定规律转换成电学量 B．金属热电阻是一种可以将电学量转换为热学量的传感器 C．干簧管是能够感知电场的传感器 D．半导体热敏电阻的阻值随温度的升高而增大 ‎2．如图甲所示，圆形线圈垂直放在匀强磁场里，第1秒内磁场方向指向纸里．若磁感应强度大小随时间变化的关系如图乙，那么，下面关于线圈中感应电流的说法正确的是（ ）‎ A．在第1秒内感应电流增大，电流方向为逆时针 B．在第2秒内感应电流大小不变，电流方向为顺时针 C．在第3秒内感应电流减小，电流方向为顺时针 D．在第4秒内感应电流大小不变，电流方向为顺时针 ‎3．将一个闭合金属环用丝线悬于O点，如图所示．虚线左边有垂直于纸面向外的匀强磁场，而右边没有磁场．下列现象能够发生的是（ ）‎ A．金属环的摆动不会停下来，一直做等幅摆动 B．金属环的摆动幅度越来越小，小到某一数值后做等幅摆动 C．金属环的摆动会很快停下来 D．金属环最后一次向左摆动时，最终停在平衡位置左侧某一点处 ‎4．如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，B灯与电阻R串联，A灯与自感系数较大的线圈L串联，其直流电阻等于电阻R的阻值．电源电压恒定不变，当电键K闭合时，下列说法正确的是（ ）‎ A．A比B先亮，然后A熄灭 ‎ B．B比A先亮，最后A、B同样亮 C．A、B同时亮，然后A熄灭 ‎ D．A、B同时亮，然后A逐渐变亮，B的亮度不变 ‎5．如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为L，磁场方向垂直纸面向里，abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为L，t＝0时刻bc边与磁场区域边界重合．现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域，取沿abcda方向为感应电流正方向，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是（ ）‎ ‎6．如图所示，10匝矩形线框在磁感应强度B＝ T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴OO′以角速度ω＝100 rad/s匀速转动，线框电阻不计，面积为S＝0.3 m2，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两只灯泡L1（规格为“0.3 W,30 Ω”）和L2，开关闭合时两灯泡正常发光，且原线圈中电流表示数为0.04 A，则下列判断不正确的是（ ）‎ A．若从图示框位置开始计时，线框中感应电动势瞬时值为30cos（100t）V B．理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1‎ C．灯泡L2的额定功率为0.9 W D．若开关S断开，电流表的示数将增大 ‎（以下为多项选择题）‎ ‎7．在电能输送过程中，若输送的电功率一定，则在输电线上损耗的功率（ ）‎ A．随输电线电阻的增大而增大 B．和输送电压的平方成正比 C．和输送电压的平方成反比 D．和输电线上电流的平方成正比 ‎8.如图所示，半径为R的圆形线圈两端A、C接入一个平行板电容器，线圈放在随时间均匀变化的匀强磁场中，线圈所在平面与磁感线的方向垂直，要使电容器所带的电荷量增大，可采取的措施是（ ）‎ A．电容器的两极板靠近些 ‎ B．增大磁感应强度的变化率 C．增大线圈的面积 ‎ D．使线圈平面与磁场方向成60°角 ‎9．如图所示，电路中的变压器为一理想变压器，S为单刀双掷开关，P是滑动变阻器的滑动触头，原线圈两端接电压恒定的交变电流，则能使原线圈的输入功率变大的是（ ）‎ A．保持P的位置不变，S由b切换到a B．保持P的位置不变，S由a切换到b C．S掷于b位置不动，P向上滑动 D．S掷于b位置不动，P向下滑动 ‎10．如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图乙中曲线a、b所示，则（ ）‎ A．两次t＝0时刻线圈平面均与中性面重合 B．曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3‎ C．曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz D．曲线b表示的交变电动势有效值为10 V 第II卷（非选择题 共52分）‎ 二、填空题（共2小题，共10分）‎ ‎11．（4分）两个电流随时间的变化关系如图甲、乙所示，把它们通入相同的电阻中，则在1 s内两电阻消耗的电能之比Wa∶Wb＝________.‎ ‎12．（6分）如图所示，先后以速度v1和v2（v1＝2v2），匀速地把同一线圈从同一位置拉出有界匀强磁场的过程中，在先后两种情况下：‎ ‎（1）线圈中的感应电流之比I1∶I2＝ ___________。‎ ‎（2）线圈中产生的热量之比Q1∶Q2＝___________。‎ ‎（3）拉力做功的功率之比P1∶P2＝ ____________。‎ 三、解答题（本题共3小题，共42分．解答应写出必要的文字说明、只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎13．（12‎ 分）如图所示，在绝缘光滑水平面上，有一个边长为L的单匝正方形线框abcd，在外力的作用下以恒定的速率v向右运动进入磁感应强度为B的有界匀强磁场区域．线框被全部拉入磁场的过程中线框平面保持与磁场方向垂直，线框的ab边始终平行于磁场的边界．已知线框的四个边的电阻值相等，均为R.求：‎ ‎（1）在ab边刚进入磁场区域时，线框内的电流大小；‎ ‎（2）在ab边刚进入磁场区域时，ab边两端的电压；‎ ‎（3）在线框被拉入磁场的整个过程中，线框产生的热量 ‎14．（12分）如图所示为交流发电机示意图，匝数为n＝100匝的矩形线圈，边长分别为10 cm和20 cm，内阻为5 Ω，在磁感应强度B＝0.5 T的匀强磁场中绕OO′轴以50 rad/s的角速度匀速转动，线圈外部和20 Ω的电阻R相连接．求：‎ ‎（1）S断开时，电压表的示数；‎ ‎（2）开关S合上时，电压表和电流表的示数；‎ ‎（3）通过电阻R的电流最大值是多少？电阻R上所 消耗的电功率是多少？‎ ‎15.（18分）如图所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdef处于竖直向下磁感应强度为B0的匀强磁场中.金属杆ab与金属框架接触良好.此时abed构成一个边长为l的正方形，金属杆的电阻为r，其余部分电阻不计.‎ ‎⑴若从t=0时刻起，磁场的磁感应强度均匀增加，每秒钟增量为k，施加一水平拉力保持金属杆静止不动，求金属杆中的感应电流.‎ ‎⑵在情况⑴中金属杆始终保持不动，当t= t1秒末时，求水平拉力的大小.‎ a b c d e ‎ f ‎⑶若从t=0时刻起，磁感应强度逐渐减小，当金属杆在框架上以恒定速度v向右做匀速运动时，可使回路中不产生感应电流.写出磁感应强度B与时间t的函数关系式。‎ ‎2020学年第二学期福州三校期中联考 ‎ 高二物理参考答案 一、 选择题（本大题共10小题，共48分．1-6每小题只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，选错或不答的得0分，7-10每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 A B C B B D ACD ABC AC AC 二、 填空题（共2小题，共10分）‎ ‎11. (4分) 1∶2‎ ‎12.(6分) （1）2∶1 （2）2∶1 （3）4∶1‎ 三、解答题（本题共3小题，共42分．解答应写出必要的文字说明、只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎13.（12分）答案 （1） （2） （3） 解.（1）ab边切割磁感线产生的电动势为E＝BLv 所以通过线框的电流为I＝＝ （4分）‎ ‎（2）ab边两端电压为路端电压，故Uab＝I·3R＝ （4分）‎ ‎（3）线框被拉入磁场的整个过程所用时间t＝ （4分）‎ 线框中产生的热量Q＝I2·4R·t＝ ‎14．（12分）答案 （1）50 V （2）40 V 2 A （2）2 A 80 W 解.（1）感应电动势的最大值 Em＝nBSω＝100×0.5×0.1×0.2×50 V＝50 V S断开时，电压表示数为电源电动势的有效值E＝＝50 V. （4分）‎ ‎（2）当开关S合上时，由闭合电路欧姆定律得 ‎ I＝＝ A＝2 A ‎ U＝IR＝2×20 V＝40 V （4分）‎ 故电压表的示数为40 V，电流表的示数为2 A.‎ ‎（3）通过R的电流最大值Im＝I＝2 A.‎ 电阻R上所消耗的电功率P＝UI＝40×2 W＝80 W. （4分）‎ ‎15. （18分）‎ ‎（6分）‎ ‎（6分）‎ ‎（6分）‎