宁夏中卫市中宁第一高级中学校2022-2023高二下学期第二次综合考练物理试题（A卷）（答案）

中宁第一高级中学校2022-2023学年第二学期
高二年级第二次综合考练物理试卷（A卷）
注意事项：
本试卷共26小题，满分110分。考试时间为120分钟。
答案写在答题卡上的指定位置。考试结束后，交回答题卡。
一、单项选择题（本题共17小题,每小题3分，共51分）。
电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在练联系，根据这一发现，发明了许多电器设备。下列用电器中，哪个没有利用电磁感应原理（ ）
A.磁带录音机 B.动圈式话筒 C.白炽灯泡 D.日光灯镇流器
2．下面所示的实验示意图中，用于探究电磁感应现象的是（ ）
A ． B． C． D．
3．如图，金属线框abcd的平面与匀强磁场方向垂直，将线框从实线位置向右移动到虚线位置的过程中，框内（ ）
A．先有感应电流，后无感应电流
B．始终存在感应电流
C．先无感应电流，后有感应电流
D．始终不存在感应电流
4.穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒均匀地减少4Wb，则（ ）
A．线圈中感应电动势每秒增加4V
B．线圈中感应电动势每秒减少4V
C．线圈中无感应电动势
D．线圈中感应电动势大小不变
5.如图所示，导体AB的长为2R，绕O点以角速度ω匀速转动，OB为R，且OBA三点在同一直线上，有一磁感应强度为B的匀强磁场充满转动平面且与转动平面垂直，那么AB两端的电势差为（ ）
A．3BωR2/2 B．2BωR2
C．4BωR2 D．6BωR2
6.如图所示，水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，在导轨上放有金属棒ab，开始时ab棒以水平初速度v0向右运动，最后静止在导轨上，就导轨光滑和导轨粗糙两种情况比较，这个过程（ ）
A．安培力对导体棒ab所做的功相等
B．电流所做的功相等
C．产生的总内能相等
D．通过ab棒的电荷量相等
7．下列说法中正确的是 (　　)
A．电路中电流越大，自感电动势越大
B．电路中电流变化越大，自感电动势越大
C．线圈中电流均匀增大，线圈的自感系数也均匀增大
D．线圈中电流为零时，自感电动势不一定为零
8．如图为交流发电机的示意图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，发电机的电动势随时间的变化规律。下列说法正确的是（　　）
A．此交流电的频率为100Hz
B．此交流电动势的有效值为311V
C．当线圈平面转到图示位置时产生的电动势最大
D．当线圈平面转到图示位置时磁通量的变化率为零
9．在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2Ω，则（　　）
A．t=0时，线圈平面与中性面重合
B．一个周期内，线圈产生的热量为
C．t=1 s时，线圈中的电流改变方向
D．t=1.5 s时，线圈中的感应电动势最大
10．如图所示，在水平面内固定着U形光滑金属导轨，轨道间距为50cm，金属导体棒ab质量为0.1kg，电阻为0.2Ω，横放在导轨上，电阻R的阻值是0.8Ω(导轨其余部分电阻不计)；现加上竖直向下的磁感应强度为0.2T的匀强磁场；用水平向右的恒力F＝0.1N拉动ab，使其从静止开始运动，则(　　)
A．导体棒ab开始运动后，电阻R中的电流方向是从P流向M
B．导体棒ab运动的最大速度为10m/s
C．导体棒ab开始运动后，a、b两点的电势差逐渐增加到1V后保持不变
D．导体棒ab开始运动后任一时刻，F的功率总等于导体棒ab和电阻R的发热功率之和
11．图甲是小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示。发电机线圈内阻为10Ω，外接一只电阻为90Ω的灯泡，不计电路的其他电阻，则（　　）
A．t＝0时刻线圈平面与中性面垂直
B．每秒钟内电流方向改变100次
C．灯泡两端的电压为22V
D．0~0.02s时间内通过灯泡的电量为0.1C
12．如图所示是“探究电磁感应的产生条件”的实验装置，下列情况中不会引起电流表指针偏转的是（　　）
A．闭合开关时 B．断开开关时
C．闭合开关后一段时间 D．闭合开关后移动变阻器的滑片时
13.某交流发电机正常工作时的电动势为e=Emsinωt，如果发电机转子转速提高一倍，线圈匝数也同时增加一倍，其他条件不变，则发电机的电动势为（ ）
A.e=4Emsinωt B.e=4Emsin2ωt
C.e=Emsinωt D.e=2Emsinωt
14.如图所示，实验室一台手摇交流发电机，内阻r=1.0Ω，外接R=9.0Ω的电阻。闭合开关后，当发电机转子以某一转速转动时，产生的电动势e=10sin10πt(V),则（ ）
A．该交变电流的频率为50HZ
B．该电动势的有效值为10V
C．外接电阻R所消耗的电功率为10W
D．电路中理想交流电流表的示数为1.0A
15．一个小水电站输出电功率为20kW，输电线总电阻为0.5Ω，如果先用400V的电压输电，后改用2000V的电压输电，则输电电压提高后输电线上损失的电功率的变化情况是（ ）
A.减少50W B.减少1200W C.减少7.68W D.增加7.68W
16．图中A是一边长为l的方形线框,电阻为R。今维持线框以恒定的速度v沿x轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场B区域。若以x轴正方向作为力的正方向，线框在图示位置的时刻作为时间的零点,则磁场对线框的作用力F随时间t的变化图线为下图中的( )
17.如图所示的甲乙两种交变电流，若让它们通过阻值为1Ω的用电器，则产生的电功率之比为（ ）
A.1:1 B.2:1
C.1:2 C.3:1
甲 乙
二、多选题（本大题共4小题，共16分.每题全选对得4分,对而不全得2分,错选或不选得0分）
18．如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，闭合开关S后，变压器的输入功率为110 W，这时副线圈上额定电压为55 V的用电器刚好正常工作，下列说法正确的是（ ）
A．原线圈输入电压的有效值为V
B．通过用电器的电流为2.0A
C．原、副线圈的匝数比为4：1
D．副线圈输出交流电的频率为100Hz
19．某小型发电机产生的交变电动势为e＝50sin 100πt(V)．对此电动势，下列表述正确的有(　　)
A．最大值是50 V　　 B．频率是100 Hz
C．有效值是25 V D．周期是0.02 s
20．如图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。以下判断正确的是（　　）
A．线圈转动的转速为25r/s
B．电流表的示数为10A
C．1s钟内线圈中电流方向改变了50次
D．0.01s时线圈平面与中性面垂直
21．如图所示,单匝矩形闭合导线框abcd全部处于水平方向的匀强磁场中,线框面积为S,电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω从中性面开始匀速转动,线框转过时的感应电流为I,下列说法正确的是 (　　)
A.线框中感应电流的有效值为2I
B.线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为
C.从中性面开始转过的过程中,通过导线横截面的电荷量为
D.线框转一周的过程中,产生的热量为
三、实验题（每空2分，共18分）
22．如图甲所示，线圈面积S=×10-2m，共20匝，总电阻为0.8Ω，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，线圈绕OO`轴以某一角速度匀速转动时，标有“24V 30W”的灯泡L正常发光，则线圈转动过程中产生的电动势最大值为 V，线圈转动的角速度为 rad/s
甲 乙
23．如图乙为“研究电磁感应现象”的实验装置。
（1）将图中所缺的导线补接完整；
（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有：
①将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将________（“向左偏”还是“向右偏”）；
②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器的阻值调大时，灵敏电流计指针________（“向左偏”还是“向右偏”）；
（3）在做“研究电磁感应现象”实验时，如果副线圈两端不接任何元件，则副线圈电路中将________。
A．因电路不闭合，无电磁感应现象 B．有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势
C．不能用楞次定律判断感应电动势方向 D．可以用楞次定律判断感应电动势方向
四、计算题（本大题共3小题共31分，解答过程中应有必要的文字说明，公式、计算过程等，只有结果不得分）
24．（10分）如图所示，线圈abcd的面积是0.05 m2，共100匝，线圈电阻为1 Ω，外接电阻R＝9 Ω，匀强磁场的磁感应强度为B＝ T，当线圈以300 r/min的转速匀速转动时，求：
(1)若从图示位置开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
(2)线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量.
25．（10分）马鞍山市拥有长江黄金水道而具有得天独厚的电力资源，在2010年上海世博会之前分两期兴建了总装机容量为110000kw的发电厂。建成后，若采用110 kV电压向上海输电。已知从马鞍山到上海的输电线总电阻为10 Ω。
（1）求输电导线损耗的功率；
（2）若为了降低损耗，把输电电压提高为220 kV，求提高输电电压后比原来少损耗的功率。
26.（11分）如图示，在水平桌面上固定着两根相距L = 20cm、相互平行的无电阻的粗糙轨道P和Q，轨道一端固定一根电阻r = 0.01Ω的导体棒a，轨道上横置一根质量为m = 40g、电阻为r = 0.01Ω的金属棒b，两棒相距L = 20cm.该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中，开始时，磁感应强度B = 0.10T（设棒与轨道间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等，g取10m/s2）
（1）若保持磁感应强度B0的大小不变，从t = 0时刻开始，给b棒施加一个水平向右的拉力，使它做匀加直线运动，此拉力F的大小随时间t变化关系如图乙所示，求匀加速运动的加速度的大小及b棒与导体间的滑动摩擦力的大小。
（2）若不施加拉力F，从此t = 0时刻开始，磁感应强度B随时间t变化如图丙所示，求在金属棒b开始运动前，这个装置产生的焦耳热是多少？
高二年级第二次综合考练物理A卷答案
单项选择题（共17小题，每小题3分，共51分）
1-5.CDCDC 6-10.CDDBB 11-15.BCBDB 16-17.BB
二．多选题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每题全选对得4分，对儿不全得2分，错选或不选得0分）
18.BC 19.CD 20.BD 21.BC
三．实验题（每空2分，共12分）
22.25 250
（1）
向右偏 向左偏
BD
解答题
（1）在图中位置线圈处于中性面，故交变电流的瞬时值e=NBSωsinωt，则e=50sin10πt(v)
从图示位置转过90°的过程中，E=N，又因为I=，所以q=It===0.16C
(1)由公式P=UI得I===1000A
则P损=I2R=10000KW
由公式I`===500A 则P`损=I`2R=2500KW
则损=P损-P`损=7500KW
（1）a=5m/s f=0.2N
(2)Q=0.036J

宁夏中卫市中宁第一高级中学校2022-2023高二下学期第二次综合考练物理试题（A卷）（答案）