福建省福州市八中2022学年高二物理上学期期末考试试题

福建省福州市第八中学2022-2022学年高二上学期期末考试物理试题一、选择题：（共12小题，每小题4分，共48分。每小题的四个选项中只有一个选项是正确的）1.如图所示，矩形线框abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知sinα＝，回路面积为S，磁感应强度为B，则通过线框的磁通量为A．BSB.BSC.BSD.BS2．金属矩形线圈abcd在匀强磁场中做如图所示的运动，线圈中有感应电流的是3．如图所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成一闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环a，下列各种情况铜环a中不产生感应电流的是A．线圈中通以恒定的电流B．通电时，使变阻器的滑片P匀速移动C．通电时，使变阻器的滑片P加速移动D．将开关突然断开的瞬间4．电阻R、电容器C与一个线圈连成闭合回路，条形磁铁静止在线圈的正上方，N极朝下，如图所示。现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是A．从a到b，上极板带正电B．从a到b，下极板带正电C．从b到a，上极板带正电D．从b到a，下极板带正电5．如图所示为交变电流的电流随时间而变化的图象，此交变电流的有效值是A．5AB．5AC.AD．3.5A6.如图所示，E为电池，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡，S是控制电路的开关．对于这个电路，下列说法中正确的是-7-\nA．刚闭合开关S的瞬间，通过D1灯不亮B．刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小不相等C．闭合开关S待电路达到稳定，D1熄灭，D2亮度始终不变D．闭合开关S待电路达到稳定，再将S断开瞬间，D2立即熄灭，D1闪亮一下再熄灭7．交流发电机线圈电阻r＝1Ω，用电器电阻R＝9Ω，电压表示数为9V，如图所示，那么该交流发电机A．电动势的峰值为10VB．电动势的有效值为9VC．交流发电机线圈通过图示位置时电动势的瞬时值为10VD．交流发电机线圈自图示位置转过90°时电动势达到峰值8．某交变电压为e＝6sin100πt（V），则A.耐压为6V的电容器能直接用在此电源上B.把额定电压为6V的小灯泡接在此电源上，小灯泡正常发光C.把额定电压为6V的小灯泡接在此电源上，小灯泡将烧毁D.用此交变电流作打点计时器的电源时，打点周期为0.04s9．一盏额定功率为40W的安全灯，它的额定电压为36V，用变压器（可视为理想变压器）将220V交变电压降为36V对该灯供电，在接通电路后,所用变压器的A.原、副线圈的端电压之比等于9:55B.原、副线圈的匝数之比等于55:9C.原线圈中通过的电流约为1.11AD.原线圈中输入的电功率约为244W翰10.某电站向某地输送5000kW的电功率,输电线上损失的电功率为100kW,若把输送电压提高为原来的10倍,同时将输电线的截面积减为原来的一半,那么输电线上损失的电功率为A.0.5kWB.1.0kWC.2.0kWD.5.0kW11.弹簧上端固定，下端挂一只条形磁铁，使磁铁上下振动，磁铁的振动幅度不变．若在振动过程中把线圈靠近磁铁，如图所示，观察磁铁的振幅将会发现A．S闭合时振幅逐渐减小，S断开时振幅不变B．S闭合时振幅逐渐增大，S断开时振幅不变C．S闭合或断开，振幅变化相同D．S闭合或断开，振幅都不发生变化12.环形线圈放在匀强磁场中，设在第1s内磁场方向垂直于线圈平面向里，如图甲所示．若磁感应强度随时间t的变化关系如图乙所示，那么在第2s内，线圈中感应电流的大小和方向是A．大小恒定，逆时针方向B．大小恒定，顺时针方向C．大小逐渐增加，顺时针方向D．大小逐渐减小，逆时针方向二、计算题：（共3小题，共52分）-7-\n13．(16分)发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户(升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器)，输电全过程的线路图如图所示，求：(1)若发电机的输出功率是100kW，输出电压是250V，升压变压器的原副线圈的匝数比为1∶25，求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流；(2)若输电导线中的电功率损失为输入功率的4%，求输电导线的总电阻。14.（18分）在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中，B＝0.2T，有一水平放置的光滑框架，宽度为L＝0.4m，如图所示，框架上放置一质量为0.05kg，电阻为1Ω的金属杆cd，框架电阻不计．若cd杆以恒定加速度a＝2m/s2，由静止开始做匀变速运动，则(1)在5s内平均感应电动势是多少？(2)第5s末，回路中的电流多大？(3)第5s末，作用在cd杆上的水平外力多大？15.（18分）如下图所示，两光滑金属导轨，间距d＝0.2m，在桌面上的部分是水平的，处在磁感应强度B＝0.1T、方向竖直向下的有界磁场中，电阻R＝3Ω，桌面高H＝0.8m，金属杆ab质量m＝0.2kg、电阻r＝1Ω，在导轨上距桌面h＝0.2m高处由静止释放，落地点距桌面左边缘的水平距离s＝0.4m，g＝10m/s2，求：(1)金属杆刚进入磁场时，R上的电流大小和方向；(2)整个过程中R上放出的热量．第II卷（共50分）一、选择题（5小题，每小题4分，共20分；每小题的四个选项中只有一个选项是正确的）16．如图，金属杆ab以恒定的速率v在光滑平行导轨上向右滑行，设整个电路中总电阻为R(恒定不变)，整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中，下列叙述正确的是A．磁场作用于ab杆的安培力与速率v成正比B．ab杆中的电流与速率v成反比C．电阻R上产生的热功率与速率v成正比D．外力对ab杆做功的功率与速率v成正比17、如图所示，一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉离平衡位置并释放，圆环摆动过程中经过有界的水平匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界，若不计空气阻力，则A．圆环向右穿过磁场后，还能摆至原来的高度。B．在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流-7-\nC．圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大，感应电流也越大D．圆环最终将静止在平衡位置。18．一个按正弦规律变化的交流电的图象如右图所示，由图象可知①该交变电流的频率为0.2Hz②该交变电流的有效值为14.1A③该交变电流的瞬时值表达式为i＝20sin0.02t(A)④t＝时刻，该交变电流的大小与其有效值相等A．①②B．②④C．③④D．①③19.如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示，在0～时间内，直导线中电流方向向上，则在～T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力方向正确的是A．逆时针，向右B．逆时针，向左C．顺时针，向右D．顺时针，向左20．图中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(如图)．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a→b→c→d→a的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流i随时间t变化的图线可能是二、计算题（2小题共30分）21．（15分）如图所示,宽度L=1m的足够长的U形金属框架水平放置,框架处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,框架导轨上放一根质量m=0.2kg、电阻R=1.0Ω的金属棒ab,棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5.现用功率为6W的牵引力F使棒从静止开始沿导轨运动(ab棒始终与导轨接触良好且垂直)。当棒的电阻R产生热量Q=5.8J时获得稳定速度,此过程中,通过棒的电荷量q=2.8C(框架电阻不计,g取10m/s2).问:(1)ab棒达到的稳定速度为多大?-7-\n(2)ab从静止到达稳定速度的时间为多少?22．(15分)如图所示，质量m1＝0.1kg，电阻R1＝0.3Ω，长度L＝0.4m的导体棒ab横放在U型金属框架上．框架质量m2＝0.2kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数u＝0.2，相距0.4m的MM′、NN′相互平行，电阻不计且足够长．电阻R2＝0.1Ω的MN垂直于MM′.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.5T．垂直于ab施加F＝2N的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与MM′、NN′保持良好接触，当ab运动到某处时，框架恰好开始运动．设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2.(1)求框架开始运动时ab速度v的大小；(2)从ab开始运动到框架恰好开始运动的过程中，MN上产生的热量Q＝0.1J，求该过程ab位移x的大小．-7-\n福州八中2022—2022学年第一学期期末考试15解析：(1)ab棒刚进入磁场的瞬间，速率为v，由机械能守恒定律得mgh＝mv2，v＝＝2m/s此时感应电动势E＝Bdv＝0.1×0.2×2V＝0.04VI＝＝A＝0.01A方向：棒中由a―→b(2)金属杆平抛初速度为v′，则有s＝v′，v′＝＝1m/s由能量守恒，有Q＝mgh－mv′2＝(0.2×10×0.2－×0.2×12)J＝0.3J-7-\nR放出的热量QR＝·R＝×3J＝0.225J.第II卷（共50分）-7-