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2015-2016学年山西省原平市高二下学期期中考试物理试卷(解析版)
一、选择题
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1. 难度:简单

了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要.以下符合史实的是(  )

A. 焦耳发现了电流效应的规律

B. 库仑总结出了点电荷间相互作用的规律

C. 楞次发现了电流的磁效应,拉开了研究电与磁相互关系的序幕

D. 牛顿将斜面实验的结论合理外推,间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动

 

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2. 难度:简单

能把温度这个物理量转化为电阻这个物理量的元器件是(    )

A. 热敏电阻    B. 光敏电阻    C. 电容器    D. 电源

 

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3. 难度:简单

如图所示,长直导线旁边同一平面内有一矩形线圈abcd,导线中通有竖直向上的电流。下列操作瞬间,能在线圈中产生沿adcba方向电流的是(   )

A. 线圈向右平动

B. 线圈竖直向下平动

C. 线圈以ab边为轴转动

D. 线圈向左平动

 

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4. 难度:中等

如图所示,OO为一金属转轴(只能转动不能移动)M为与OO固定连接且垂直于OO的金属杆,当OO转动时,M的另一端在固定的金属环N上滑动,并保持良好的接触.整个装置处于一匀强磁场中,磁场方向平行于OO轴,磁感应强度的大小为B0.图中V为一理想电压表,一端与OO接触,另一端与环N连接.已知当OO的角速度ωω0时,电压表读数为U0;如果将磁场变为磁感应强度为nB0的匀强磁场,而要电压表的读数为mU0时,则OO转动的角速度应变为(  )

A. 0    B. 0

C. ω0    D. ω0

 

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5. 难度:简单

在变电站里,经常要用交流电表去监测电网上的强电流,所用的器材叫电流互感器.如下所示的四个图中,能正确反映其工作原理的是(  )

A.

B.

C.

D.

 

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6. 难度:简单

如图所示,铁芯右边绕有一个线圈,线圈两端与滑动变阻器、电池组连成回路.左边的铁芯上套有一个环面积为0.02 m2、电阻为0.1 Ω的金属环.铁芯的横截面积为0.01 m2,且假设磁场全部集中在铁芯中,金属环与铁芯截面垂直.调节滑动变阻器的滑动头,使铁芯中的磁感应强度每秒均匀增加0.2 T,则从上向下看(   )

A. 金属环中感应电流方向是逆时针方向,感应电动势大小为4.0×103 V

B. 金属环中感应电流方向是顺时针方向,感应电动势大小为4.0×103 V

C. 金属环中感应电流方向是逆时针方向,感应电动势大小为2.0×103 V

D. 金属环中感应电流方向是顺时针方向,感应电动势大小为2.0×103 V

 

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7. 难度:中等

如图所示,在水平面内的直角坐标系xOy中有一光滑金属导轨AOC,其中曲线导轨OA满足方程yLsin kx,长度为的直导轨OCx轴重合,整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中.现有一长为L的金属棒从图示位置开始沿x轴正方向做匀速直线运动,已知金属棒单位长度的电阻为R0,除金属棒的电阻外其余电阻均不计,棒与两导轨始终接触良好,则在金属棒运动过程中,它与导轨组成的闭合回路(   )

A. 电流逐渐增大    B. 电流逐渐减小

C. 消耗的电功率逐渐增大    D. 消耗的电功率逐渐减小

 

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8. 难度:中等

如图甲所示,为一种调光台灯电路示意图,它通过双向可控硅电子器件实现了无级调节亮度.给该台灯接220 V的正弦交流电后加在灯管两端的电压如图乙所示,则此时交流电压表的示数为(   )

A. 220 V    B. 110 V

C. V    D. V

 

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9. 难度:简单

在垂直纸面向里的有界匀强磁场中放置了矩形线圈abcd.线圈cd边沿竖直方向且与磁场的右边界重合.线圈平面与磁场方向垂直.从t0时刻起,线圈以恒定角速度ωcd边沿图所示方向转动,规定线圈中电流沿abcda方向为正方向,则从t0tT时间内,线圈中的电流I随时间t变化关系图象为(   )

A.

B.

C.

D.

 

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10. 难度:简单

如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比n1:n2=4:1,原线圈两端连接光滑导轨,副线圈与电阻R相连组成闭合回路.当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时,电流表A1的读数是12毫安,那么电流表A2的读数是(    )

A. 0    B. 3毫安    C. 48毫安    D. R值大小有关

 

二、不定项选择题
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11. 难度:中等

如图所示,某人在自行车道上从东往西沿直线以速度v骑行,该处地磁场的水平分量大小为B1,方向由南向北,竖直分量大小为B2,方向竖直向下;自行车车把为直把、金属材质,两把手间距为L,只考虑自行车在地磁场中的电磁感应,下列结论正确的是(   )

A. 图示位置中辐条A点电势比B点电势低

B. 图示位置中辐条A点电势比B点电势高

C. 自行车左车把的电势比右车把的电势高B2Lv

D. 自行车在十字路口左拐改为南北骑向,则自行车车把两端电动势要降低

 

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12. 难度:中等

如图所示的电路中,L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈,D1D2D3是三个完全相同的灯泡,E是内阻不计的电源.在t=0时刻,闭合开关S,电路稳定后在t1时刻断开开关S.规定电路稳定时流过D1D2的电流方向为正方向,分别用I1I2表示流过D1D2的电流,则下图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是(   )

A.

B.

C.

D.

 

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13. 难度:中等

如图所示,变压器初级线圈接电压一定的交流电,在下列措施中能使电流表示数变小的是(    )

A. 只将Sl从2拨向1

B. 只将S2从4拨向3

C. 只将S3从闭合改为断开

D. 只将变阻器R3的滑动触头上移

 

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14. 难度:中等

如图所示,有两根和水平面成α角的光滑平行的金属轨道,上端有可变电阻R,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下,经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋于一个最大速度vm,则(  )

A. 如果B增大,vm将变大    B. 如果α增大,vm将变大

C. 如果R增大,vm将变大    D. 如果m变小,vm将变大

 

三、实验题
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15. 难度:简单

在研究产生感应电流条件的实验中,如图1所示,把条形磁铁插入或者拔出闭合线圈的过程,线圈的面积尽管没有变化,但是线圈内的磁场强弱发生了变化,此时闭合线圈中________感应电流(填“有”或“无”).继续做如图2所示的实验,当导体棒做切割磁感线运动时,尽管磁场的强弱没有变化,但是闭合回路的面积发生了变化,此时回路中_______感应电流(填“有”或“无”).因为不管是磁场强弱发生变化,还是回路面积发生变化,都是穿过线圈所围面积的磁通量发生了变化.这种观察总结的方法是物理学中重要的研究方法,即归纳法.

 

四、填空题
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16. 难度:中等

如图所示,线圈内有理想边界的磁场,当磁感应强度均匀增加时,有一带电粒子静止于水平放置的平行板电容器中间,则此粒子带 __________电,若增大磁感应强度的变化率,则带电粒子将 ________(填“向上运动”“向下运动”或静止”)

 

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17. 难度:简单

某发电厂输出的功率为200kW,输出电压为11kV。若采用220kV的高压输电,那么,升压变压器(不计变压器能量损失)的原线圈和副线圈的匝数比为________;输电电流为_____A

 

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18. 难度:简单

某同学学习传感器后,用电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关、导线等仪器设计了一个高温报警器,要求是:正常情况绿灯亮,有险情时电铃报警.电路如图所示,图中仪器还不完整,请完成以下问题:

(1)图中的甲还需要放入的元件是______

A.二极管

B.光敏电阻

C.NTC热敏电阻(阻值随温度升高而减小)

D.PTC热敏电阻(阻值随温度升高而增大)

(2)电路正确连接之后,该同学调试过程发现报警时温度比预期偏高了一点点.要求在温度更低一点时就开始报警,则需要调节滑动变阻器的滑动头往____(填“左”或“右”)移动一点.

 

五、简答题
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19. 难度:中等

如图所示,光滑的金属导轨放在磁感应强度B =0.2T的匀强磁场中。平行导轨的宽度L=0.3m,定值电阻R =0.5Ω。在外力F作用下,导体棒abv=20m/s的速度沿着导轨向左匀速运动。导体棒和导轨的电阻不计。求:

(1)通过R的感应电流大小;

(2)外力F的大小。

 

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20. 难度:中等

如图所示,用导线绕成面积为S=0.5m2的圆环,圆环与某种半导体材料制成的光敏电阻R连接成闭合回路。圆环全部处于按如图2所示的变化磁场中。P为一圆盘,由形状相同、透光率不同的三个扇形abc构成,它可绕垂直于盘面的中心轴转动。当细光束通过扇形abc照射光敏电阻R时,R的阻值分别为10Ω、20Ω、40Ω。不计回路中导线和开关的电阻。

(1)求线圈中中感应电动势的大小;

(2)在t =0.03s时,圆盘刚好转到使细光束通过扇形b照射光敏电阻R,求此时光敏电阻的电功率大小。

 

 

 

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21. 难度:中等

某小型水利发电站发电机两端的电压为220 V,输出功率为44 kW,输电导线的电阻为0.2 Ω,如果用原、副线圈匝数之比为1∶10的升压变压器升压,经输电线路后,再用原、副线圈匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户。

(1)画出全过程的线路图;

(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,求用户得到的功率和电压。

 

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22. 难度:中等

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a=10cmb=20cm,内阻为r=5Ω,在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以ω=50 rad/s的角速度匀速转动,转动开始时线圈平面与磁场方向平行,线圈通过电刷和外部R=20Ω的电阻相接.求电键S合上后, (1)写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式; (2)电压表和电流表示数; (3)电阻R上所消耗的电功率;

(4)从计时开始,线圈转过的过程中,通过外电阻R的电量.

 

 

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