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1、云南省昭通市绥江县一中2017-2018学年下学期期中考试高二物理本试卷分第卷和第卷两部分，共100分，考试时间120分钟。学校：_姓名：_班级：_考号：_分卷I1、 单选题(共12小题,每小题3.0分,共36分)2、 1.夏天由于用电器的增多，每年都会出现“用电荒”，只好拉闸限电若某发电站在供电过程中，用电高峰时输电的功率是正常供电的2倍，输电线电阻不变，下列说法正确的是()A 若输送电压不变，则用电高峰时输电电流为正常供电时的2倍B 若输送电压不变，则用电高峰时输电线损失的功率为正常供电时的2倍C 若用电高峰时的输电电压变为正常供电的2倍，则此时输电电流为正常供电时的4倍D 若用电高峰时的
2、输电电压变为正常供电的2倍，则此时输电线损失的功率为正常供电时的4倍2.如图，导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷与导线c、d相接c、d两个端点接在匝数比n1n2101的理想变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器，匀强磁场的磁感应强度为B、方向竖直向下，导体棒ab长为L(电阻不计)，绕与ab平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)OO以角速度匀速转动如果变阻器的阻值为R时，通过电流表的电流为I，则()A 变阻器上消耗的功率为P10I2RBab沿环转动过程中受到的最大安培力FBILC 取ab在环的最低端时t0，则棒ab中感应电流的表达式是iIsi
3、ntD 变压器原线圈两端的电压U110IR3.如图所示，闭合导线框abcd的质量可以忽略不计，将它从图中所示的位置匀速拉出匀强磁场若第一次用0.3 s时间拉出，拉动过程中导线ab所受安培力为F1，通过导线横截面的电荷量为q1；第二次用0.9 s时间拉出，拉动过程中导线ab所受安培力为F2，通过导线横截面的电荷量为q2，则()AF1F2，q1q2BF1F2，q1q2CF1F2，q1q2DF1F2，q1q24.如图所示，L1和L2是高压输电线，甲、乙是两只互感器，若已知n1n21 0001，n3n41100，图中电压表示数为220 V、电流表示数为10 A，则高压输电线的送电功率为()A 2.21
4、03WB 2.2102WC 2.2108WD 2.2104W5.如图，电灯的灯丝电阻为3 ，电池电动势为2 V，内阻不计，线圈匝数足够多，其直流电阻小于灯丝电阻先合上开关K，稳定后突然断开K，则下列说法正确的是()A 电灯立即变暗再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相同B 电灯立即变暗再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相反C 电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相同D 电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相反6.由法拉第电磁感应定律公式E可知()A 穿过线圈的磁通量越大，感应电动势E一定越大B 穿过线圈的磁通量改变量越大，感应电动势E一定越
5、大C 穿过线圈的磁通量变化率越大，感应电动势E一定越大D 穿过线圈的磁通量发生变化的时间t越小，感应电动势E一定越大7.如图所示，一个匝数为10的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T.若把万用电表的选择开关拨到交流电压挡，测得A、B两点间的电压为20 V，则可知：从中性面开始计时，当t时，穿过线圈的磁通量的变化率约为()A 1.41 Wb/sB 2.0 Wb/sC 14.1 Wb/sD 20.0 Wb/s8.如图甲所示，一面积为S的矩形导线框abcd，在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向与ad边垂直并与线框平面成45角，O、O分别是ab和cd边的中点现将线框右半边ObcO
6、绕OO逆时针转过90到图乙所示位置，下列判断正确的是()A 在图甲位置时线圈中的磁通量是BSB 在图乙位置时线圈中的磁通量是BSC 由图甲位置到图乙位置线圈中的磁通量变化了BSD 由图甲位置到图乙位置线圈中的磁通量变化了BS9.图甲所示的变压器原、副线圈匝数比为31，图乙是该变压器cd输入端交变电压u的图象，L1、L2、L3、L4为四只规格均为“9 V,6 W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表以下说法正确的是()Aab输入端电压的瞬时值表达式为Uab27sin 100t(V)Bab输入端输入功率Pab18 WC 电流表的示数为2 A，且四只灯泡均能正常发光D 断开K，电压表V读数将变小10.
7、一交流发电机的感应电动势eEmsint，如将线圈的匝数增加一倍，电枢的转速也增加一倍，其他条件不变，感应电动势的表达式将变为()Ae2Emsin 2tBe2Emsin 4tCe4Emsin 2tDe4Emsin 4t11.如图所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管，则电路中()A 始终有感应电流自a向b流过电流表GB 始终有感应电流自b向a流过电流表GC 先有aGb方向的感应电流，后有bGa方向的感应电流D 将不会产生感应电流12.如图，在一水平、固定的闭合导体圆环上方有一条形磁铁(N极朝上，S极朝下)由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，关于圆环中感应电流的方向(从上向下看)
8、，下列说法正确的是()A 总是顺时针B 总是逆时针C 先顺时针后逆时针D 先逆时针后顺时针二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分) 13.(多选)小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后通过输电线路把电能输送到远处用户附近的降压变压器，经降低电压后再输送至各用户设变压器都是理想的，那么在用电高峰期，随用电器电功率的增加将导致()A 升压变压器初级线圈中的电流变小B 升压变压器次级线圈两端的电压变小C 高压输电线路的电压损失变大D 降压变压器次级线圈两端的电压变小14.单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间t的关
9、系图象如图所示，则()A 在t0时刻，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大B 在t1102s时刻，感应电动势最大C 在t2102s时刻，感应电动势为零D 在02102s时间内，线圈中感应电动势的平均值为零15.(多选)如图所示，M为半圆形导线框，圆心为OM，N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON，两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等，过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面，现使线框M、N在t0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面，且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则()A 两导线框中均会产生正弦交流电B 两导线框中感应电流的周期都等于TC 在t时，两
10、导线框中产生的感应电动势相等D 两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等16.(多选)如图甲所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO以恒定的角速度转动，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化，在t时刻()A 线圈中的电流为零B 穿过线圈的磁通量为零C 线圈所受的安培力为零D 穿过线圈磁通量的变化率最大分卷II三、计算题 17.如图所示，倾角为的光滑导轨上端接入一定值电阻，和是边长都为L的两正方形磁场区域，其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向上，区域中磁场的磁感应强度为B1，恒定不变，区域中磁场随时间按B2kt变化，一质
11、量为m、电阻为r的金属杆穿过区域垂直地跨放在两导轨上，并恰能保持静止试求：(1)通过金属杆的电流大小；(2)定值电阻的阻值为多大？18.如图，线框由裸导线组成，cd、ef两边竖直放置且相互平行，导体棒ab水平放置并可沿cd、ef无摩擦滑动，导体棒ab所在处为匀强磁场B22 T，已知ab长l0.1 m，整个电路总电阻R5 .螺线管匝数n4，螺线管横截面积S0.1 m2.在螺线管内有图示方向磁场B1，若10 T/s均匀增加时，导体棒恰好处于静止状态，试求：(g10 m/s2)(1)通过导体棒ab的电流大小？(2)导体棒ab质量m为多少？19.其同学设计一个发电测速装置，工作原理如图所示一个半径为R
12、0.1 m的圆形金属导轨固定在竖直平面上，一根长为R的金属棒OA，A端与导轨接触良好，O端固定在圆心处的转轴上转轴的左端有一个半径为r的圆盘，圆盘和金属棒能随转轴一起转动圆盘上绕有不可伸长的细线，下端挂着一个质量为m0.5 kg的铝块在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场，磁感应强度B0.5 Ta点与导轨相连，b点通过电刷与O端相连测量a、b两点间的电势差U可算得铝块速度铝块由静止释放，下落h0.3 m时，测得U0.15 V(细线与圆盘间没有滑动，金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计，重力加速度g10 m/s2)(1)测U时，a点相接的是电压表的“正极”还是“负极”？(2)求此时铝块
13、的速度大小；(3)求此下落过程中铝块机械能的损失20.发电机的端电压为220 V，输出功率44 kW，输电导线的电阻为0.2 ，如果用初、次级线圈匝数之比为110的升压变压器升压，经输电线后，再用初、次级线圈匝数比为101的降压变压器降压供给用户(1)画出全过程的线路示意图；(2)求用户得到的电压和功率；(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的电压和功率答案解析1.【答案】A【解析】由功率PUI，A正确，C错误；P损I2R，用电高峰时，若输送电压不变，电流为原来的2倍，则输电线损失的功率为正常供电时的4倍，B错误；若用电高峰时的输电电压变为正常供电的2倍，则电流不变，输电线损失的功率与正
14、常供电时相等，D错误2.【答案】B【解析】理想变压器的电流与匝数成反比，由得I210I，变阻器上消耗的功率为PIR(10I)2R100I2R，故A错误ab在最低点时，ab棒与磁场垂直，此时的感应电动势最大，感应电流最大，最大值为I，此时的安培力最大，最大安培力为FBIL，故B正确ab在最低点时，ab棒与磁场垂直，此时的感应电动势最大，感应电流最大，所以棒ab中感应电流的表达式应为iIcost，故C错误副线圈的电压为UI2R10IR，根据理想变压器的电压与匝数成正比可知，变压器原线圈两端的电压U1100IR，故D错误3.【答案】D【解析】由于线框在两次拉出过程中，磁通量的变化量相等，即12，而通
15、过导线横截面的电荷量qN，得q1q2；由于两次拉出所用时间t1t2，则所产生的感应电动势E1E2，闭合回路中的感应电流I1I2，又安培力FBIL，可得F1F2，故选项D正确4.【答案】C【解析】由电流互感器知高压输电线中电流I1 000 A，由电压互感器知高压U220103V，则高压输电线功率PUI2.2108W.5.【答案】D【解析】突然断开K，线圈将产生自感现象，且与电灯构成一闭合回路，此时通过电灯的电流向上，与断开前的电流方向相反；因线圈直流电阻比灯泡小，断开前通过线圈的电流大于通过灯泡的电流，即电灯会突然比原来亮一下再熄灭D正确，A、B、C错误故选D.6.【答案】C【解析】由法拉第电磁
16、感应定律可知；En，即E与磁通量的变化率成正比，即电动势取决于磁通量的变化快慢，故C正确，A、B、D错误7.【答案】B【解析】8.【答案】C【解析】因为1BSsin 45BS，乙图中的总磁通为两部分构成，一部分是乙图背面穿过的磁通量，另外一部分是乙图正面穿过的磁通量，它们大小相等，但是一正一负，总磁通量20.所以BS，故选C.9.【答案】C【解析】由输入端交变电压u的图象，可知其最大值为27V，有效值是27 V，副线圈电压为：UU1279 V，所以副线圈三只灯泡均能正常发光灯泡的额定电流：I0AA，电流表读数为I23A2 A，原线圈电流为I1I22A，所以原线圈的灯泡也能正常发光，ab输入端电
17、压为UabUU292736 V，输入端电压的瞬时值表达式为Uab36sin 100t(V)，A错误，C正确四个灯泡都正常发光，所以ab输入端输入功率Pab4624 W，故B错误；若将K断开，则副线圈上的输出电流将减小，所以原线圈的输入电流减小，则流过灯泡L1的电流减小，L1上消耗的电压减小，所以原线圈上的电压将增大，即电压表V读数将变大，故D错误10.【答案】C【解析】eEmsintNBSsint，现N2N，2，则Em4Em，所以感应电动势的瞬时值表达式将变为e4Emsin 2t.11.【答案】C【解析】条形磁铁从左边进入螺线管的过程中，在螺线管内产生的磁场方向向右，穿过螺线管的磁通量不断增加
18、，根据楞次定律，感应电流的方向是aGb.条形磁铁从螺线管中向右穿出的过程中，在螺线管中产生的磁场方向仍向右，穿过螺线管的磁通量不断减小，根据楞次定律，感应电流的方向是bGa，故C正确12.【答案】C【解析】磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，则导体环中，先是向上的磁通量增加，磁铁过中间以后，向上的磁通量减少，根据楞次定律，产生的感应电流先顺时针后逆时针，选项C正确13.【答案】CD【解析】用电器电功率增加导致输出功率变大，在输出电压一定时，使输出电流变大，由于UIR，所以输出电流变大导致输电线路的电压损失变大，从而导致降压变压器初级线圈电压变小，次级线圈电压也减小，所以选项C、D正确14.【答案】
19、BC【解析】由法拉第电磁感应定律知E，故t0及t2102s时刻，E0，A错，C对t1102s，E最大，B对.02102s，0，E0，D错15.【答案】BC【解析】两导线框匀速转动切割磁感线产生的感应电动势的大小不变，选项A错误；导线框的转动周期为T，则感应电流的周期也为T，选项B正确；在t时，切割磁感线的有效长度相同，两导线框中产生的感应电动势相等，选项C正确；M导线框中一直有感应电流，N导线框中只有一半时间内有感应电流，所以两导线框的电阻相等时，感应电流的有效值不相等，选项D错误16.【答案】AC【解析】在t时刻，即经过周期，由线圈中产生的交变电流图象可知，电流大小为零，线圈受到的安培力为零
20、，磁通量变化率也为零，但磁通量却为最大；故选A、C.17.【答案】(1)(2)r【解析】(1)对金属杆：mgsinB1IL解得：I(2)EL2kL2I故：Rrr.18.【答案】(1)0.8 A(2)0.016 kg【解析】(1)螺线管产生的感应电动势：EnnS4100.1 V4 VI0.8 A(2)ab所受的安培力FB2Il20.80.1 N0.16 N导体棒静止时有Fmg得m0.016 kg.19.【答案】(1)正极(2)2 m/s(3)0.5 J【解析】(1)由右手定则四指指向由O向A，a接的是电压表的正极(2)令A端速度为v1则EBRv1BR2由已知U0.15 V代入得v16 m/s角速
21、度60 rad/s又圆盘和大圆盘角速度相等，铝块速度v22 m/s(3)EmghmvE1.51 J0.5 J20.【答案】(1)(2)219.6 V4.392104W(3)180 V3.6104W【解析】(1)示意图如下图所示(2)由图可知，升压变压器次级的输出电压U2U12 200 V据理想变压器P入P出，则升压变压器次级的输出电流I2A20 A，输电线上的功率损失和电压损失分别为P损IR线2020.2 W80 W.U损UIR线200.2 V4 V.所以降压变压器初级上的输入电压和电流为U3U2U损2 200 V4 V2 196 V，I3I220 A.降压变压器次级的输出电压和电流为U4U32 196 V219.6 V，I4I31020 A200 A.用户得到的功率为P4U4I4219.6200 W4.392104W.(3)若直接用220 V低压供电，电路如图所示，则输电电流IA200 A.输电线路上的电压损失UIR线2000.2 V40 V.所以用户得到的电压U2U1U220 V40 V180 V，用户得到的功率为PU2I180200 W3.6104W.