甘肃省兰州市教育局第四片区2020-2021学年高二下学期物理期中考试试卷

试卷更新日期：2021-06-04 类型：期中考试

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一、单选题

1. 当穿过线圈的磁通量发生变化时，下列说法正确的是（）

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量成正比 D、感应电动势的大小跟线圈的电阻有关

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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、

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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 $\frac{B^{2} ω^{2} r^{4}}{4 R}$ D、回路中的感应电流大小为 $\frac{B ω r^{2}}{R}$

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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 $\frac{U_{0}}{2}$ B、第二次，灯泡两端的电压有效值是 $\frac{3 U_{0}}{2}$ 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

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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消耗的功率减小 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

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二、多选题

6. 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

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7. 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R_t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=36 $\sqrt{2}$ sin100πt（V） B、变压器原、副线圈中的电流之比随R_t处温度的变化而变化 C、R_t处出现火情时，电压表和电流表的示数均变大 D、R_t处出现火情时，变压器原线圈的输入功率将变大

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8. 两根相距为L的足够长的金属直角导轨按如图所示放置，它们各有一部分在同一水平面内，另一部分垂直于水平面.质量均为m的金属细棒ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，棒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棒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棒也正好以速度v₂向下匀速运动.重力加速度为g.下列说法中正确的是（）

A、ab棒所受拉力F的大小为 $\frac{B^{2} L^{2} v_{1}}{2 R} + μ m g$ B、cd棒所受摩擦力为零 C、回路中的电流为 $\frac{B L (v_{1} + v_{2})}{2 R}$ D、μ与v₁大小的关系为 $μ = \frac{2 R m g}{B^{2} L^{2} v_{1}}$

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三、实验题

9. 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。

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10. 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。

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11. 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。

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四、解答题

12. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度 $B = 0.5 T$ ，边长为 $L = 10 cm$ 的正方形线圈 $a b c d$ 共100圈，线圈总电阻 $r = 1$ Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴 $O O'$ 匀速转动，角速度 $ω = 2 π$ $rad / s$ ．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)、转动过程中交变电压表的示数；

(3)、 $\frac{1}{6}$ 周期内通过 $R$ 的电荷量为多少？

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13. 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)、用户得到的电功率是多少？

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14. 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？

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