福建省莆田第二十五中学2016-2017学年高二下学期期中考试物理试题含答案
莆田第二十五中学2016-2017学年下学期期中质量检测
高二物理
(时间：90分钟满分：100分)
一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分)
1.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.则以下符合事实的是()
A.丹麦物理学家奥斯特梦圆电生磁，终于发现了电磁感应现象
B.英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种电场
C.法拉第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.安培定则是用来判断通电导线在磁场中所受安培力方向的
2.目前金属探测器已经广泛应用于各种安检、高考及一些重要场所，关于金属探测器的下列有关论述正确的是()
A.金属探测器可用于月饼生产中，用来防止细小的金属颗粒混入月饼馅中
B.金属探测器能帮助医生探测儿童吞食或扎到手脚中的金属物，是因为探测器的线圈中能产生涡流
C.使用金属探测器的时候，应该让探测器静止不动，探测效果会更好
D.能利用金属探测器检测考生是否携带手机等违禁物品，是因为探测器的线圈中通有直流电
3.一磁铁自远处匀速沿一圆形线圈的轴线运动，并穿过线圈向远处而去，如图1所示，则下列四个图中能较正确反映线圈中电流I和时间t的关系的是(线圈中电流的图示箭头方向为正方向) ()
图1
4.如图2所示是测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路，L两端并联一只电压
表，用来测量自感线圈的直流电压.在测量完毕后，将电路解体时应()
A.先断开S1、
B.先断开S2
C.先拆除电流表
D.先拆除电阻R
图2
5.如图3所示是一交变电流的i －t 图像，则该交变电流的有效值为 ( )
图3
A.4 A
B.2 2 A
C.83 A
D.230
3
A
6.一矩形线圈在匀强磁场中转动，产生交变电流的电动势为e ＝2202sin (100πt ) V ，对于这个交变电流的说法正确的是 ( )
A.此交变电流的频率为100 Hz ，周期为0.01 s
B.此交变电流电动势的有效值为220 V
C.耐压为220 V 的电容器能够在该交变电路中使用
D.t ＝0时，线圈平面与中性面垂直，此时磁通量为零
二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分.每题至少有两个选项正确，选对得5分，漏选得2分，错选得0分)
7.某发电站用11 kV 的交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R ，现若用变压器将电压升高到330 kV 送电，下面选项正确的是( )
A.因I ＝U
R ，所以输电线上的电流增为原来的30倍
B.因I ＝P U ，所以输电线上的电流减为原来的1
30
C.因P ＝U 2
R
，所以输电线上损失的功率为原来的900倍
D.若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的半径减为原来的1
30
8.如图5甲是录音机的录音电路原理图，乙是研究自感现象的实验电路图，丙是光电传感的火灾报警器的部分电路图，丁是电容式话筒的电路原理图，下列说法正确的是 ( )
图5
A.甲图中录音机录音时，由于话筒的声电转换，线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场
B.乙图电路开关断开瞬间，灯泡会突然闪亮一下，并在开关处产生电火花
C.丙图电路中，当有烟雾进入罩内时，光电三极管上就会因烟雾的散射而有光的照射，表现出电阻的变化
D.丁图电路中，根据电磁感应原理，声波的振动会在电路中产生恒定的电流
9.如图5所示，M 是一小型理想变压器，接线柱a 、b 接在正弦交流电源上.变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R 2为用半导体热敏材料制成的传感器，其阻值随温度升高而减小.电流表为值班室的显示器，显示通过R 1的电流，电压表显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R 3为一定值电阻.当传感器R 2所在处出现火警时，以下说法中正确的是 ( )
图5
A.的示数不变，的示数增大
B.的示数增大，的示数减小
C.的示数不变，的示数增大
D.的示数不变，的示数减小
10.如图6甲所示是某燃气炉点火装置的原理图.转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2，为交流电压表.当变压器副线圈电压的瞬时值大于5 000 V 时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体.以下判断正确的是( )
图6
A.电压表的示数等于5 V
B.电压表的示数等于
5
2
V C.实现点火的条件是n 2n 1>1 000 D.实现点火的条件是n 2
n 1
<1 000
三、填空题(本题共2小题，共11分)
11.(4分)如图8所示，变压器的原线圈1接到有效值为220 V 的交流电源上.副线圈2的匝数n 2＝30匝，与一个“12 V ，12 W ”的灯泡L 连接，L 能正常发光.副线圈3的输出电
压U 3＝110 V ，与电阻R 连接，通过R 的电流为0.4 A ，由此可知原线圈1与副线圈3的匝数比为________，原线圈1中通过的电流为________ A.
图8
12.(7分)在研究电磁感应现象实验中，
(1)为了能明显地观察到实验现象，请在如图9所示的实验器材中选择必要的器材，在图中用实线连接成相应的实物电路图
.
图9
(2)将原线圈插入到副线圈中，闭合开关，副线圈中的感应电流方向与原线圈中电流的绕行方向________(填“相同”或“相反”).
(3)将原线圈拔出时，副线圈中的感应电流与原线圈中电流的绕行方向________(填“相同”或“相反”).
莆田第二十五中学2016-2017学年下学期期中质量检测
高二物理 答题卷
一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分)
二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分.每题至少有两个选项正确，选对得5分，漏选得2分，错选得0分)
三、填空题(本题共2小题，共11分) 11.(4分)________，________ A.
12.(7分) (1)
(2)_______ _ (3)________
四、计算题(本题共4小题，共45分)
13.(8分)某电路两端交流电压u ＝U max sin (100πt )，在t ＝0.005 s 时刻，电压u 为10 V ，求(1)此交流电压的最大值；
(2)接在此电路两端的电压表示数；
(3).如将阻值为R 的电阻接在此交流电压上时功率为P ，而改接在电压为U 0的直流电压上时功率为P
2，求U 0的值.
14.(10分)如图11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10 cm 和20 cm ，内阻为5 Ω，在磁感应强度B ＝0.5 T 的匀强磁场中绕OO ′轴以50 2 rad/s 的角速度匀速转动，线圈外部和20 Ω的电阻R 相连接.求：
(1)S 断开时，电压表示数；
(2)开关S合上时，电压表和电流表示数；图11
(3)通过电阻R的电流最大值是多少？电阻R上所消耗的电功率是多少？
15.(12分)如图12所示，某小型水电站发电机的输出功率为10 kW，输出电压为400 V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2 kV高压输电，最后用户得到220 V、9.5 kW 的电力，求：
图12
(1)升压变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2；
(2)输电线路导线的总电阻R；
(3)降压变压器原、副线圈的匝数比n3∶n4.
16.(15分)如图13甲所示，光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定在同一水平面上，两导轨间距L＝0.20 m，电阻R＝0.40 Ω，导轨上停放一质量m＝0.10 kg的金属杆ab，位于两导轨之间的金属杆的电阻r＝0.10 Ω，导轨的电阻可忽略不计.整个装置处于磁感应强度B ＝0.50 T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下.现用一水平外力F水平向右拉金属杆，使之由静止开始运动，在整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好，若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图乙所示.从金属杆开始运动经t＝5.0 s时，求：
图13
(1)通过金属杆的感应电流的大小和方向；
(2)金属杆的速度大小；
(3)外力F的瞬时功率.
2016-2017下学期高二物理期中测试卷
(时间：90分钟 满分：100分)
一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分)
二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分.每题至少有两个选项正确，选对得5分，漏选得2分，错选得0分)
三、填空题(本题共2小题，共11分) 11.(4分)___2∶1_____，_0.25_______ A. 12.(7分) (1)
(2)__相反______ (3)___相同_____ 四、计算题(本题共4小题，共45分)
13.解析 根据u ＝U max sin (100πt )，代入t ＝0.005 s 时的电压值，10 V ＝U max sin (0.5π) 得U max ＝10 V
而电压表的示数指的是有效值 故U ＝
1
2
U max ＝7.07 V 由功率关系P ＝U 2R 和12P ＝U 20
R 得
所求直流电压的值U 0＝
12
U ＝1
2 U max ＝5 V.14.解析 (1)感应电动势的最大值
E m ＝nBSω＝100×0.5×0.1×0.2×50 2 V ＝50 2 V S 断开时，电压表示数为电源电动势的有效值E ＝
E m
2
＝50 V .
(2)当开关S 合上时，由闭合电路欧姆定律得 I ＝E R ＋r ＝5020＋5 A ＝2 A U ＝IR ＝2×20 V ＝40 V
(3)通过R 的电流最大值I m ＝2I ＝2 2 A. 电阻R 上所消耗的电功率P ＝UI ＝40×2 W ＝80 W. 15.解析 (1)n 1n 2＝U 1U 2＝1
5
(2)ΔP ＝0.5 kW ＝I 2
2R
又P 1＝P 2＝U 2I 2 所以I 2＝5 A ，R ＝20 Ω (3)U 3＝U 2－I 2R n 3n 4＝U 3U 4 解得n 3n 4＝9511
16.解析 (1)由题图乙可知，t ＝5.0 s 时的U ＝0.40 V 此时电路中的电流(即通过金属杆的电流)I ＝U
R ＝1.0 A
用右手定则判断出，此时电流的方向为由b 指向a (2)金属杆产生的感应电动势E ＝I (R ＋r )＝0.50 V 因E ＝BL v ，所以5.0 s 时金属杆的速度大小 v ＝E
BL
＝5.0 m/s (3)金属杆速度为v 时，电压表的示数应为U ＝R
R ＋r
BL v
由题图乙可知，U 与t 成正比，由于R 、r 、B 及L 均为不变量，所以v 与t 成正比，即金属杆应沿水平方向向右做初速度为零的匀加速直线运动. 金属杆运动的加速度a ＝v
t ＝1.0 m/s 2
根据牛顿第二定律，在5.0 s 末时对金属杆有 F －BIL ＝ma ，解得F ＝0.20 N 此时F 的瞬时功率P ＝F v ＝1.0 W.