安徽省宿州市十三所重点中学2020-2021学年高二下学期物理期中质量检测试卷

试卷更新日期：2021-06-01 类型：期中考试

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一、单选题

1. 下列对科学家研究物理规律的论述，哪一项是正确的（　　）

A、奥斯特首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究 B、安培通过实验发现磁场对电流有作用力，此力的方向总是沿磁场方向 C、楞次在分析实验事实后提出，感应电流的磁场方向，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化 D、法拉第通过实验得出，只要闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，电路中就一定会产生感应电流

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2. 科学家发现一种新型合金材料 $（ N i 45 Co 5 M n 40 Sn 10 ）$ ，只要略微加热该材料下面的铜片，这种合金就会从非磁性合金变成强磁性合金。将两个相同的条状新型合金材料竖直放置，在其正上方分别竖直、水平放置两闭合金属线圈，如图甲、乙所示。现对两条状新型合金材料下面的铜片加热，则（）

A、甲图线圈有收缩的趋势 B、乙图线圈有收缩的趋势 C、甲图线圈中一定产生逆时针方向的感应电流 D、乙图线圈中一定产生顺时针方向的感应电流

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3. 如图所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导体棒MN在导轨上沿水平方向在磁场中滑动时，正对电磁铁A的圆形金属环B，则（　　）

A、若导体棒向左匀速运动时，B被A排斥 B、若导体棒向左加速运动时，B被A排斥 C、若导体棒向右加速运动时，B被A吸引 D、因导体棒运动方向未知，故不能确定B被A吸引或排斥

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4. 电磁炉是常用的电器，如图所示，关于电磁炉，以下说法中正确的是（　　）

A、电磁炉是利用变化的磁场在铁质锅底产生涡流，进而对锅内食物加热 B、电磁炉是利用变化的磁场在灶台台面产生涡流，利用热传导对锅内食物加热 C、电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的 D、在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉将不能起到加热作用

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5. 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随时间变化规律如图乙所示（不考虑温度对灯泡电阻影响）。则以下说法正确的是（　　）

A、第一、第二次，灯泡两端的电压之比为1：2 B、第一、第二次，通过灯泡的电流之比是 $\sqrt{2} ： 5$ C、第一、第二次，灯泡电功率之比是 $2 ： 9$ D、第一、第二次，灯泡在相等时间内产生的热量之比是1：5

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6. 如图，直角三角形金属框 $a b c$ 放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于 $a b$ 边向上。 $a b 、 b c$ 两金属棒分别串有电压表、电流表，当金属框绕 $a b$ 边逆时针转动时，下列判断正确的是（　　）

A、电流表没有读数， $b 、 c$ 电势相等 B、电流表有读数， $b 、 c$ 电势不相等 C、电压表无读数， $a 、 c$ 电势不相等 D、电压表有读数， $a 、 c$ 电势不相等

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7. 在如图所示的电路中， $L_{1}$ 、 $L_{2}$ 是两个相同的小灯泡，A、B处的虚线框内各接有一个电学元件a、b两端分别与直流电源和交流电源相连接，且直流电源的电压与交流电源电压的有效值相等；观察两种情况下灯泡的亮度，当接直流电源时， $L_{1}$ 不发光， $L_{2}$ 正常发光；当接交流电源时， $L_{1}$ 发光， $L_{2}$ 明显变暗，则下列说法正确的是

A、A中接的是电阻，B中接的是电容器 B、A中接的是电容器，B中接的是电感线圈 C、A中接的是电感线圈，B中接的是电容器 D、A中接的是电感线圈，B中接的是电阻

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8. 如图所示，匀强磁场边界水平，方向垂直纸面向里，两固定竖直光滑金属导轨电阻不计，完全相同的导体棒 $a b 、 c d$ 水平置于磁场上方且相距一定距离。现同时由静止释放 $a b 、 c d ， a b$ 进入磁场时恰好做匀速运动， $a b$ 出磁场时， $c d$ 刚好进入磁场，已知导体棒与导轨接触良好。竖直导轨足够长，则 $c d$ 在穿越磁场过程中（　　）

A、若 $c d$ 棒到磁场距离足够大， $c d$ 棒有可能在磁场中向上运动 B、可能做先加速后匀速的运动 C、运动时间小于 $a b$ 在磁场中运动时间 D、克服安培力做的功小于 $a b$ 穿越磁场过程中克服安培力做的功

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二、多选题

9. 如图电路 $(a) ， (b)$ 中，电阻R和自感线圈L的电阻值相同，接通K，使电路达到稳定，灯泡S发光。则下列说法正确的是（　　）

A、在电路 $(a)$ 中，闭合 $K，S$ 立即变亮 B、在电路 $(a)$ 中，断开 $K，S$ 将渐渐变暗 C、在电路 $(b)$ 中，闭合 $K，S$ 将渐渐变亮 D、在电路 $(b)$ 中，断开 $K，S$ 将先变得更亮，然后渐渐变暗

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10. 在炎热酷暑的时候，大量的用电器高负荷工作，一些没有更新升级输电设备的老旧社区，由于输电线老化，线损提高，入户电压降低，远达不到电器正常工作的需要，因此出现一种智能调节变压器的家用稳压设备，其原理就是根据入户电压与用电器工作电压，自动调节原副线圈匝数比的理想变压器，现某用户工作情况如图所示。下列说法正确的是（　　）

A、现入户电压 $U_{1} = 150 V$ ，若要稳压源输出电压 $U_{2} = 225 V$ ，则需调节 $n_{1} ： n_{2} = 2 ： 3$ B、空调制冷启动时，热水器实际功率降低 C、空调制冷停止时，电压表 $V_{2}$ 示数增大 D、若入户电压 $U_{1}$ 减小，仍使用电器正常工作，则电流表 $A_{1}$ 增大

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11. 一通电长直导线和矩形导线框 $A B C D$ 放置于粗糙水平桌面上，当直导线通以如图所示电流时，下面说法正确的是（　　）

A、当直导线电流增大时，线框中感应电流方向为 $A B C D A$ B、保持直导线电流不变，以AD边为轴转动 $90 °$ 过程中线框中电流方向为 $A D C B A$ C、保持直导线电流不变，线框平行直导线在水平面内向上移动，线框中无感应电流 D、当直导线电流增大时，直导线受到向右的摩擦力

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12. 如图所示，虚线右侧存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，正方形金属框电阻为R，边长是L，自线框从左边界进入磁场时开始计时，在外力作用下由静止开始，以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域， $t_{1}$ 时刻线框全部进入磁场。感应电流大小为I，外力大小为F，位移大小为X，线框中电功率的瞬时值为P，通过导体横截面的电荷量为q，则下列图像正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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三、填空题

13. 均匀导线制成的单匝正方形闭合线框 $a b c d$ ，每边长为L，总电阻为R，总质量为m。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且 $c d$ 边始终与水平的磁场边界平行。当 $c d$ 边刚进入磁场时，则线框中产生的感应电流的方向为选填“顺时针”或“逆吋针”）；线框中产生的感应电流的大小为； $c d$ 两点间的电势差大小；

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14. 如图所示，导体杆 $O P$ 在作用于 $O P$ 中点且垂直于 $O P$ 的力作用下，绕过圆心O且垂直纸面的轴，沿半径为r的光滑半圆形框架，在匀强磁场中以一定的角速度 $ω$ 转动，磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里， $A 、 O$ 间接有电阻R，杆和框架电阻不计，则 $O 、 P$ 两点中电势较高的点为（选填O或P点）， $O P$ 两端电压大小，外力的功率。

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四、解答题

15. 如图所示，线圈匝数 $n = 100$ ，电阻 $r = 10 Ω$ ，横截面积 $S = 0.02 m^{2}$ ，处在 $B = 2 t$ 均匀变化的磁场中。电阻 $R_{1} = R_{2} = 10 Ω ， C = 2 \times 10^{- 6} F$ ，求：

(1)、当开关K闭合，电路稳定后通过电阻 $R_{1}$ 的电流大小；

(2)、当电路稳定后，断开开关K，通过电阻 $R_{1}$ 的电量。

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16. 如图所示，一交流发电机的矩形线圈在磁感应强度 $B = 0.2 T$ 的匀强磁场中绕 $O O^{'}$ 轴以角速度 $ω = 100 rad / s$ 匀速转动。已知线圈面积 $S = 0.2 m^{2}$ ，匝数 $N = 100$ ，线圈电阻 $r = 5 Ω$ ，外接电阻 $R = 15 Ω$ ，电表均为理想电表。求：

(1)、S闭合时，电压表示数；

(2)、线圈从图示位置转过 $90 °$ 的过程中通过电流表的电荷量；

(3)、若将线圈转速加倍，写出从图示时刻起通过R的电流瞬时值表达式。

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17. 如图，理想变压器原线圈与一个 $20 V$ 的交流电源相连，副线圈并联两个不同的小灯泡a和b，小灯泡a的额定功率为 $0.8 W$ ，正常发光时电阻为 $20 Ω$ ，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为 $0.12 A$ ，试计算：

(1)、原、副线圈的匝数比；

(2)、流过灯泡b的电流。

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18. 如图甲所示，足够长的粗糙斜面与水平面成 $θ = 37 °$ 固定放置，斜面上平行虚线 $a a^{'}$ 和 $b b^{'}$ 之间有垂直斜面向上的有界匀强磁场，间距为 $d = 1 m$ ，磁感应强度B随时间t变化规律如图乙所示。现有一质量为 $m = 0.1 kg$ ，总电阻为 $R = 10 Ω$ ，边长也为 $d = 1 m$ 的正方形单匝金属线圈 $M N P Q$ ，其初始位置有一半面积位于磁场中，在 $t = 0$ 时刻，线圈恰好能保持静止，此后在 $t = 0.25 s$ 时，线圈开始沿斜面下滑，下滑过程中线圈 $M N$ 边始终与虚线 $a a^{'}$ 保持平行。已知线圈完全进入磁场前已经开始做匀速直线运动。求：（取 $\sin 37 ° = 0.6 ， \cos 37 ° = 0.8 ， g = 10 m / s^{2}$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）

(1)、线圈与斜面间的动摩擦因数；

(2)、线圈在磁场中运动的最大速度；

(3)、线圈从开始运动到通过整个磁场的过程中，线圈中产生的焦耳热。

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