福建省莆田市2020-2021学年高二下学期物理期中备考金卷

更新时间：2022-03-22 浏览次数：67 类型：期中考试

一、单选题

1. (2021高二下·莆田期中) 在物理学的发展过程中，许多科学家做出了突出贡献，下列关于科学家和他们的贡献说法正确的是（）

A . 牛顿开创了实验与逻辑推理相结合的研究方法，并用这种方法研究了力与运动的关系 B . 库仑通过研究得出了电荷间的相互作用规律，并测出了自然界的最小带电单位 C . 安培提出了分子电流假说，成功解释了所有磁现象来源于运动电荷这一本质 D . 法拉第通过大量实验发现了电磁感应现象，并总结出法拉第电磁感应定律

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2. (2021高二下·莆田期中) 如图所示，在同一个水平而内的彼此绝缘的两个光滑圆环A、B，大圆环A中还有顺时针方向的恒定电流I。小圆环B的一半面积在环A内、一半面积在环A外，下列说法正确的是（）

A . 穿过环B的磁通量为0 B . 环B中有持续的感应电流 C . 若增大环A内的电流，则环B会向右移动。 D . 若减小环A内的电流，则环B会产生道时针方向的电流

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3. (2021高二下·莆田期中) 图甲为一台小型发电机的示意图，单匝线圈绕OO′轴转动，若从某位置开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示，已知发电机线圈内阻为r，外接灯泡的电阻为9r，下列说法正确的是（）

A . 线圈是从垂直中性面位置开始计时的 B . 电动势表达式为e＝6 $\text{[math]}$ sin100πt（V） C . 电流方向每秒改变50次 D . 理想电压表示数为7.6 V

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4. (2021高二下·莆田期中) 如图所示，三只完全相同的灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L、电容C串联，再将三者并联，接在220V，50Hz的交变电压两端，三只灯泡亮度相同。若接在220V，60Hz的交变电压两端，则（）

A . 三只灯泡亮度不变 B . 三只灯泡都将变亮 C . a亮度不变，b变亮，c变暗 D . a亮度不变，b变暗，c变亮

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5. (2021高二下·莆田期中) 家用电子调光灯的调光原理是利用电子线路将输入的正弦交流电压的波形截去一部分，由截去部分的多少来调节电压，从而实现灯光的调节，比过去用变压器调压方便且体积较小。如图所示为一个经过双向可控硅电子元件调节后加在台灯上的电压，即在正弦式电压的每一个 $\text{[math]}$ 周期中，前面的 $\text{[math]}$ 波形被截去，从而改变了台灯上的电压。那么现在台灯上电压的有效值为（）

A . U_m B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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6. (2021高二下·莆田期中) 如图是漏电保护器的部分电路图，由金属环，线圈，控制器组成，其工作原理是控制器探测到线圈中有电流时会把入户线断开，即称电路跳闸，下列有关漏电保护器的说法正确的是（）

A . 当接负载的电线中电流均匀变化时，绕在铁芯上的线圈中有稳定的电流 B . 当接负载的电线短路或电流超过额定值时，漏电保护器会发出信号使电路跳闸 C . 只有当接负载的电线漏电时，绕在铁芯上的线圈中才会有电流通过 D . 当接负载的电线中电流不稳定时，漏电保护器会发出信号使电路跳闸

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7. (2021高二下·莆田期中) 如图所示，一理想变压器的原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡L₁和L₂ ，当原线圈a、b端输入电压U为灯泡额定电压的7倍时，两灯泡均正常发光，则（）

A . 原、副线面的匝数之比为7：1 B . 原、副线圈的匝数之比为6：1 C . 此时灯泡L₁和L₂的功率之比为7：1 D . 此时灯泡L₁和L₂的功率之比为6：1

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二、多选题

8. (2021高二下·莆田期中) 如图所示，电阻不计的光滑金属导轨平行放置在倾角为θ的斜面上，下端接有固定电阻和金属棒cd，它们的电阻均为R。两根导轨间宽度为L，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨面向上。质量为m、电阻不计的金属棒ab垂直放置在金属导轨上，在沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用下，沿导轨以速率v匀速上滑，而金属棒cd保持静止。以下说法正确的是（）

A . 金属棒ab中的电流为 $\text{[math]}$ B . 作用在金属棒ab上各力的合力做功为零 C . 金属棒cd的质量为 $\text{[math]}$ D . 金属棒ab克服安培力做功等于整个电路中产生的焦耳热

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9. (2021高二下·莆田期中) 下列说法中正确的是（）

A . 电磁炉中的线圈通高频电流时，在铁磁性金属锅上产生涡流，使锅体发热从而加热食物 B . 磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，是为了防止产生电磁感应 C . 精密线绕电阻常采用双线绕法，可以增强线绕电阻通电时产生的磁场 D . 车站的安检门探测人携带的金属物品的工作原理是电磁感应

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10. (2021高二下·莆田期中) 图甲虚线框内所示是电子秤测量部分的原理图，压力传感器的电阻R随压力F的变化如图乙所示。开关闭合后，压力传感器两端的电压恒为6.0 V。电流表的量程为0.6 A。电表的内阻、踏板和压杆的质量可以忽略不计。则电子秤（）

A . 最大称量值为1500 N B . 压力传感器的电阻最小为0 C . 空载时，电流表的读数为20mA D . 称重为900N时，电阻R为120Ω

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11. (2021高二下·莆田期中) 如图甲所示，导体棒 $\text{[math]}$ 放置在水平面内的金属框架上，空间存在竖直方向的匀强磁场，以竖直向上为磁感应强度 $\text{[math]}$ 的正方向， $\text{[math]}$ 随时间 $\text{[math]}$ 变化的规律如图乙所示，若导体棒 $\text{[math]}$ 始终保持静止，则在 $\text{[math]}$ 时间内，导体棒 $\text{[math]}$ 所受安培力（）

A . 大小恒定 B . 大小先减小后增大 C . 方向先水平向左后水平向右 D . 方向先水平向右后水平向左

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12. (2022·重庆市二模) 如图所示在光滑绝缘水平桌面上有一正方形导线框，在虚线右侧有匀强磁场区域，磁场方向竖直向下。 $\text{[math]}$ 时导线框的右边恰与磁场边界重合，在水平外力F的作用下由静止开始向右运动，外力F与导线框速度v的关系是 $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ 、k是常量）。在进入磁场区域的过程中，线框中感应电流i随时间t变化的图像可能正确的有（）

A . B . C . D .

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三、实验题

13. (2021高二下·莆田期中) 有一个教学用的可拆变压器，如图甲所示，它有两个外观基本相同的线圈A、B（内部导线电阻率、横截面积相同），线圈外部还可以绕线。
1. （1）某同学用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值，指针分别对应图乙中的a、b位置，由此可推断（选填“A”或“B”）线圈的匝数较多；
2. （2）如果把它看做理想变压器，现要测量A线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源，请完成实验步骤的填空：
  ①用绝缘导线在线圈的外部或变压器的铁芯上绕制n匝线圈；
  ②将（选填“A”或“B”）线圈与低压交流电源相连接；
  ③用多用电表的挡分别测量A线圈的输入电压U_A和绕制线圈的输出电压U；
  ④则A线圈的匝数为。
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14. (2021高二下·莆田期中) 某同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压U₁=3V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R₀为30Ω。当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。
1. （1）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱相连，指示灯的接线柱D应与接线柱相连（均选填“A”或“B”）；
2. （2）当环境温度升高时，热敏电阻阻值将，继电器的磁性将（均选填“增大”、“减小”或“不变”），当环境温度达到℃时，警铃报警；
3. （3）如果要使报警电路在更高的温度报警，下列方案可行的是____
  
  A . 适当减小U₁ B . 适当增大U₁ C . 适当减小U₂ D . 适当增大U₂
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四、解答题

15. (2021高二下·莆田期中) 如图1所示，匝数 $\text{[math]}$ 匝的圆形线圈，横截面积 $\text{[math]}$ ，电阻 $\text{[math]}$ ；在线圈内存在横截面积 $\text{[math]}$ 的磁场区域，磁感应强度 $\text{[math]}$ 随时间 $\text{[math]}$ 变化的关系如图2所示，方向垂直线圈平面向外，将一阻值 $\text{[math]}$ 的电阻与图甲中的 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 端连接，求：
1. （1）线圈中产生的感应电动势 $\text{[math]}$ ；
2. （2）电阻 $\text{[math]}$ 消耗的电功率；
3. （3） $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两点之间的电势差 $\text{[math]}$ 。
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16. (2021高二下·莆田期中) 如图所示，有一单匝矩形线圈 $\text{[math]}$ 在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴 $\text{[math]}$ 以角速度 $\text{[math]}$ 匀速转动，边 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的长度分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，轴 $\text{[math]}$ 分别通过 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的中点，线圈的总电阻为r，线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环e、f（集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值为R的定值电阻连接。
1. （1）线圈平面由如图所示位置开始计时，写出t时刻穿过线圈的磁通量 $\text{[math]}$ 的表达式；
2. （2）线圈每转动一周，电阻R上产生的焦耳热为多少？
3. （3）由如图所示位置转过 $\text{[math]}$ 的过程中，通过R的电荷量是多少？
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17. (2021高二下·莆田期中) 如图1所示，一个小型水力发电站，发电机输出电压U₀＝315V，内电阻可以忽略不计，最大输出功率为P_m＝30kW，它采用高压输电，在发电机端用升压变压器，在用户端用降压变压器，且不计变压器和用户线路的损耗，已知用户变压器的降压比为40：1，输电线总电阻r_线＝2.0Ω。设居民区所有用电器都是额定电压U_用＝220V的白炽灯，额定总功率为P_用＝22kW，不计灯丝电阻随温度的变化。
1. （1）当全部用户电灯正常发光时，输电线上损耗的功率多大？
2. （2）若采用直接输电，如图2所示，当居民区的电灯全部使用时，电灯两端的实际电压是多少伏？发电机实际输出的电功率多大？
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18. (2021高三上·静海月考) 如图所示，长直平行光滑金属导轨MN、PQ固定在绝缘水平面上，导轨间距为1m，两导轨间接有电阻 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，阻值均为 $\text{[math]}$ ，虚线右侧有垂直导轨平面竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为1T，一根质量为20g的金属棒放在导轨上，并处在磁场中，给金属棒施加水平向右、大小为5N的拉力F，使金属棒从静止开始向右运动，金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，不计金属棒与导轨的电阻，开始时电键S闭合，金属导轨足够长，求：
1. （1）金属棒运动的最大速度大小；
2. （2）若金属棒匀速运动后，将电键S断开，电键断开后金属棒运动1m时已处于匀速运动状态，则此过程中电阻 $\text{[math]}$ 上产生的焦耳热为多少？
3. （3）若金属棒匀速运动后，撤去拉力F，则金属棒运动多长距离停下？
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