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- 2021-05-19 发布
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大通一中2019-2020年度第二学期期中考试物理试题
（时间：90分钟 满分：100分）
一、 选择题（1-8为单项选择，9-12为多项选择，每题3分，共36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．以下符合史实的是（ ）
A．焦耳发现了电流磁效应的规律
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
2.关于电路中感应电动势的大小，下列说法中正确的是（ ）
A.穿过电路的磁通量越大，感应电动势就越大
B.电路中磁通量的该变量越大，感应电动势就越大
C.电路中磁通量变化越快，感应电动势越大
D.若电路中某时刻磁通量为零，则该时刻感应电流一定为零
3.某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图像如图所示，由图中信息可以判断（ ）
A.在A和C时刻线圈处于中性面位置
B.在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零
C.从A~D时刻线圈转过的角度为2π
D.若从O~D时刻历时0.02s，则在1s内交变电流的方向改变100次
4．在图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电池构成闭合电路，a、b、c为三个闭合金属圆环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，则当滑动变阻器的滑片左、右滑动时，能产生感应电流的金属圆环是 （ ）
A．a、b两个环 B．b、c两个环
C．a、c两个环 D．a、b、c三个环
5.如图所示，图中所标的导体棒的长度为L，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，棒运动的速度均为v，产生的电动势为BLv的是（ ）
)30°
v
B
B
L
)30°
v
C
B
L
)30°
v
D
B
L
)30°
v
A
B
L
6．如图所示为一正弦交流电电压随时间变化的图象，下列表达式正确的是（ ）
A．e＝2sin 0.2πt(V) B．e＝sin 10πt(V)
C．e＝2sin 10πt(V) D．e＝sin 0.2πt(V)
7．关于电磁灶的加热原理，下列说法正确的是（ ）
①电磁灶加热与微波炉加热原理是一样的
②电磁灶是利用电磁感应原理制成的
③电磁灶是热量从灶口传递给锅中的食物达到加热的目的
④电磁灶工作时，灶不会生热
A．②④ B．①③
C．①② D．②③
8．长为a、宽为b的矩形线框有n匝，每匝线圈电阻为R.如图所示，对称轴MN的左侧有磁感应强度为B的匀强磁场，第一次将线框从磁场中以速度v匀速拉出，第二次让线框以ω＝2v/b的角速度转过90°角．那么（ ）
A．通过导线横截面的电荷量q1∶q2＝1∶n
B．通过导线横截面的电荷量q1∶q2＝1∶1
C．线框发热功率P1∶P2＝2n∶1
D．线框发热功率P1∶P2＝1∶2
9.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减小的是（ ）
A.只将S1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
10．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，D1、D2和D3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D1、D2的电流方向为正方向，分别用I1、I2表示流过D1和D2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( )
11．关于电感对交变电流的阻碍作用，下列说法正确的是（ ）
A．电感对交变电流的阻碍作用的大小用感抗描述
B．线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，线圈对交变电流的阻碍作用就越大
C．低频扼流圈只能阻碍低频交变电流，不能阻碍高频交变电流
D．感抗是由线圈的自感现象引起的
12．如图所示，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过。现将环从位置Ⅰ释放，环经过磁铁到达位置Ⅱ。设环经过磁铁上、下端附近时细线的张力的最大值分别为T1和T2，重力加速度大小为g，则（ ）
A．T1>mg B．T2>T1
C．T2>mg D．T2=T1
二、填空题（每空3分，共24分）
13．如图为某同学验证楞次定律的实验，在水平面固定一“U”形铝框架，框架上置一铝杆ab，不计摩擦，将条形磁铁放在框架正上方，当将磁铁做如下运动时，判断杆ab的运动方向：
(1)将磁铁竖直向上运动时，杆ab将向_________运动。
(2)将磁铁竖直向下运动时，杆ab将向_________运动。
(3)将磁铁水平向右运动时，杆ab将向_________运动。（填“左”或“右”）
14.某水电站给远处山村送电的输出功率是，用电压输送，线路上损失功率为，如果改用高压输电，线路上损失功率是________。
15.如图所示，L是自感系数很大的线圈，其自身的电阻较小，A和B是两个相同的小灯泡。闭合开关S待电路稳定后，再把开关S断开的过程中，A灯泡的亮度变化情况是________（填“变亮”、“ 立即熄灭”、“ 闪亮后熄灭”）；B灯泡的亮度变化情况是_________（填“不变”、“ 立即熄灭”、“ 闪亮后熄灭”）
16．一交流电压瞬时值表达式为u＝110sin 100πt(V)，将该交流电压加在一阻值为22 Ω的电阻两端，并联在该电阻两端的交流电压表的示数为________ V．该电阻消耗的功率为_______ W。
三、计算题（共40分）
17.（14）如图所示，一个半径为r的半圆形单匝线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场，磁感应强度为B。M和N是两个集流环，负载电阻为R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，求：
(1)感应电动势的最大值；
(2)从图示位置起转过转的时间内，负载电阻R上产生的热量；
(3)从图示位置起转过转的时间内，通过负载电阻R的电荷量；
(4)电流表的示数。
18．（12）把总电阻为的均匀电阻丝焊接成一半径为的圆环，水平固定在竖直向下的磁感应强度为的匀强磁场中，如图所示，一长度为、电阻等于、粗细均匀的金属棒放在圆环上，它与圆环始终保持良好的电接触。当金属棒以恒定速度向右移动，经过环心时，求：
（1）棒上电流的大小和方向以及棒两端的电压。
（2）在圆环和金属棒上消耗的总热功率。
19.（14）有一台内阻为的发电机，供给一个学校照明用电，如图所示，升压变压器的匝数比为，降压变压器的匝数比为，输电线的总电阻。全校共个班，每班有的灯盏，若保证全部电灯正常发光，则：
（1）发电机输出功率多大？
（2）发电机的电动势多大？
（3）输出效率是多少？
（4）若使用灯数减半并正常发光，发电机输出功率是否减半？
大通一中2019-2020年度第二学期期中考试物理试题答案
一、选择题（每题3分，共36分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
B
C
D
A
D
C
A
B
BCD
BC
ABD
ABC
一、 填空题（每空3分，共24分）
13. 右 左 右
14. 250w
15. 立即熄灭 闪亮后熄灭
16. 110 550
三、计算题（共40分）
17.（14分）
(1)此交变电动势的最大值为Em＝BSω＝B··2πn＝π2Bnr2。 (3分)
(2)在线圈从题图所示位置转过转的时间内，电动势的有效值为E＝＝
负载电阻上产生的热量为Q＝2R·＝。 （4分）
(3)在线圈从题图所示位置转过转的时间内，电动势的平均值为＝
通过R的电荷量
q＝Δt＝·Δt＝＝。 （4分）
(4)设此交变电动势在一个周期内的有效值为E′，由有效值的定义得·＝T，
解得E′＝
故电流表的示数为I＝＝。 （3分）
18.（12分）
解析：把切割磁感线的金属棒看成一个具有内阻为，电源电动势为的电源，两个半圆环看成两个并联电阻，画出等效电路如图所示。
当金属棒经过环心点时，等效电源的感应电动势为
（2分）
外电路的总电阻为
（2分）
由欧姆定律，此时的等效电路棒上电流大小为
． （2分）
由右手定则知电流的方向由到；
根据分压原理，金属棒两端的电压是路端电压，
． （2分）
（2）因为整个电路为纯电阻电路，所以在圆环和金属棒上消耗的总热功率等于电源的总功率即：
． （4分）
19.（14分）
（1）降压变压器输出的功率为：
P4=22×6×40 W=5280 W，
且
，
所以
。
对升压变压器，初级输入功率：
。 （4分）
故发电机输出功率为。
（2）因为
，
所以
。
而
，
所以
。
所以
。 （4分）
（3）。 （3分）
（4）电灯减少一半时，
。
。
所以
。 （3分）
发电机的输出功率减少一半还要多，因输电线上的电流减少一半，输电线上电功率的损失减少到原来的。