2022-2023學(xué)年四川省綿陽市重點學(xué)校高二（下）期中物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2022-2023學(xué)年四川省綿陽市重點學(xué)校高二（下）期中物理試卷一、單選題（本大題共9小題，共36.0分）1.關(guān)于產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，以下說法中正確的是(

)A.閉合電路在磁場中運動，閉合電路中就一定會有感應(yīng)電流

B.閉合電路在磁場中作切割磁感線運動，閉合電路中一定會有感應(yīng)電流

C.穿過閉合電路的磁通量不為零，閉合電路中一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流

D.無論用什么方法，只要穿過閉合電路的磁感線條數(shù)發(fā)生了變化，閉合電路中一定會有感應(yīng)電流2.航母上的飛機起飛可以利用電磁驅(qū)動來實現(xiàn)。電磁驅(qū)動原理示意圖如圖所示，在固定線圈左右兩側(cè)對稱位置放置兩個閉合金屬圓環(huán)，鋁環(huán)和銅環(huán)的形狀、大小相同、已知銅的電阻率較小，不計所有接觸面間的摩擦，則閉合開關(guān)S的瞬間(

)

A.鋁環(huán)向右運動，銅環(huán)向左運動

B.鋁環(huán)和銅環(huán)都向右運動

C.銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力

D.從左向右看，銅環(huán)中的感應(yīng)電流沿逆時針方向3.如圖所示，緊繞有閉合線圈的絕緣圓筒放在表面由非磁性材料制成的電子秤上，一條形磁鐵(N極向下)從圓筒正上方豎直向下減速靠近圓筒?？諝庾枇Σ挥?。對磁鐵插入圓筒且未碰到電子秤表面的過程，下列說法正確的是(

)

A.電子稱的示數(shù)變大 B.電子稱的示數(shù)變小

C.電子稱的示數(shù)不變 D.從上往下看，線圈中的電流方向為順時針4.如圖所示，面積為S1的圓形磁場，磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度隨時間變化的關(guān)系為B=Bmcosπt。在紙面內(nèi)有一金屬導(dǎo)線圍成面積為S2A.電流表的示數(shù)為BmS1π2r B.電流表的示數(shù)為BmS1π25.無線充電技術(shù)已應(yīng)用于智能手機。手機無線充電器的基本原理類似于變壓器，由發(fā)射器和接收器組成，分別有發(fā)射線圈和接收線圈，其簡化模型如圖所示(視為理想變壓器)。已知發(fā)射、接收線圈匝數(shù)比為n1:n2=5:1，AA.接收線圈的輸出電流的有效值為1A

B.接收線圈的輸出功率是發(fā)射線圈的輸入功率的15

C.接收線圈中輸出電流方向每秒變化100次

6.由螺線管、電阻和水平放置的平行板電容器組成的電路如圖(a)所示。其中，螺線管匝數(shù)為N，橫截面積為S1；電容器兩極板間距為d，極板面積為S2，板間介質(zhì)為空氣(可視為真空)。螺線管處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小B隨時間t變化的B?t圖像如圖(b)所示。一電荷量為q的顆粒在t1～A.顆粒帶負(fù)電

B.顆粒質(zhì)量為qNS1B2?B1gt2?7.如圖a、b、c三個圓環(huán)在同一平面內(nèi)，當(dāng)a環(huán)中的順時針方向電流減小時，則(

)

A.b環(huán)中感應(yīng)電流方向為順時針，有收縮趨勢

B.b環(huán)中感應(yīng)電流方向為逆時針，有擴張趨勢

C.c環(huán)中感應(yīng)電流方向為順時針，有擴張趨勢

D.c環(huán)中感應(yīng)電流方向為逆時針，有收縮趨勢8.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為221，b是原線圈的中心抽頭，副線圈接理想電壓表和理想電流表。在原線圈c、d兩端加上u1=1102A.開關(guān)與a連接時，電壓表的示數(shù)為5V

B.開關(guān)與a連接時，滑動變阻器觸頭P向上移動，電壓表示數(shù)變小

C.開關(guān)與b連接時，滑動變阻器觸頭P向下移動，電流表示數(shù)變小

D.變阻器R不變，當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a扳向b9.如圖甲所示，在豎直平面內(nèi)有四條間距相等的水平虛線L1、L2、L3、L4，在L1與L2、L3與L4之間均存在著勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小為1?T，方向垂直于豎直平面向里．現(xiàn)有一矩形線圈abcd，寬度cd=L=0.5?m，質(zhì)量為0.1?kg，電阻為2?Ω，將其從圖示位置(cd邊與L1重合)由靜止釋放，速度隨時間變化的圖象如圖乙所示，t1時刻cd邊與L2重合，t

A.在0?t1時間內(nèi)，通過線圈的電荷量為2.5?C

B.線圈勻速運動的速度為8?m/s二、多選題（本大題共5小題，共20.0分）10.如圖所示的紙面內(nèi)有一根豎直向下的長直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通有向下的恒定電流，從靠近導(dǎo)線的位置以水平向右的速度拋出一金屬圓環(huán)，圓環(huán)運動過程中始終處于紙面內(nèi)。不計空氣阻力，以下說法正確的是(

)

A.圓環(huán)中會產(chǎn)生順時針方向的電流

B.圓環(huán)水平方向速度在減小

C.圓環(huán)的安培力與速度方向相反

D.圓環(huán)在豎直方向的加速度始終等于重力加速度11.如圖所示，甲圖是遠距離輸電的電路示意圖，乙圖是用電器兩端的電壓隨時間變化的圖像。已知降壓變壓器的原線圈與副線圈的匝數(shù)之比n3：n4=40∶1，輸電線的總電阻R=20Ω，降壓變壓器的輸出功率A.降壓變壓器原線圈中電流的頻率為50Hz

B.流過輸電線的電流大小為400A

C.發(fā)電機的輸出功率為92k12.如圖所示，質(zhì)量為3m的重物與一質(zhì)量為m的導(dǎo)線框用一根絕緣細(xì)線連接起來，掛在兩個高度相同的定滑輪上，已知導(dǎo)線框的橫邊邊長為L，水平方向勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，磁場上下邊界的距離、導(dǎo)線框豎直邊長均為h。初始時刻，磁場的下邊緣和導(dǎo)線框上邊緣的高度差為2h，將重物從靜止開始釋放，導(dǎo)線框上邊緣剛好進磁場時，恰好做勻速直線運動，滑輪質(zhì)量、摩擦阻力均不計，重力加速度為g。則下列說法中正確的是(

)

A.導(dǎo)線框進入磁場時的速度為2gh

B.導(dǎo)線框的電阻為B2L2213.如圖所示，光滑的金屬圓環(huán)導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，兩環(huán)之間ABDC內(nèi)(含邊界)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B0，AB水平且與圓心等高，CD豎直且延長線過圓心，電阻為r、長為2l的輕質(zhì)金屬桿，帶有小孔的一端套在內(nèi)環(huán)MN上，另一端連接帶孔金屬球，球的質(zhì)量為m，球套在外環(huán)PQ上，且都與導(dǎo)軌接觸良好，內(nèi)圓半徑r1=l，外圓半徑r2=3lA.金屬球向下運動的過程中，通過定值電阻R的電流方向為由M指向P

B.金屬桿第一次即將離開磁場時，R兩端的電壓U=2B0lvRR+r

C.金屬桿從AB滑動到14.如圖所示，分別為勻強磁場的右邊界和下邊界，邊界夾角45°，磁場方向豎直向下，均勻材料制成的單匝長方形閉合線圈ABCD，放置在水平面上，邊長AB=2AD=2L，線圈總電阻為R.使線圈以平行邊界PQ向左的速度v0勻速進入磁場．線圈進入磁場過程中邊框與磁場邊界交點分別計為M和N．D和N重合為計時起點，下列表示線圈內(nèi)電流強度A.

B.

C.

D.三、實驗題（本大題共2小題，共10.0分）15.用如圖所示裝置做“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實驗，線圈A通過滑動變阻器和開關(guān)S連接到電源，線圈B連接到電流計，將線圈A置于線圈B內(nèi)。該裝置用于探究線圈

的感應(yīng)電流方向(選填“A”或“B”)；將線圈A放入線圈B后，閉合開關(guān)S瞬間發(fā)現(xiàn)電流計指針左偏；保持開關(guān)S處于閉合狀態(tài)，向右勻速移動滑動變阻器的滑片，電流計的指針向

偏轉(zhuǎn)(選填“左”或“右”)。

16.如圖中是小型交流發(fā)電機的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強磁場，A為交流電流表。線圈繞垂直于磁場的水平軸OO′(1)交變電流是由于__________和__________(填A(yù)B、BC、CD、DA)邊切割磁感線產(chǎn)生，(2)在t1=0.02s和(3)線圈轉(zhuǎn)動的角速度為__________rad/s(4)在1s四、計算題（本大題共3小題，共34.0分）17.如圖所示，光滑導(dǎo)軌MN和PQ固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌距離為L，N、Q兩端接有阻值為R的定值電阻，兩導(dǎo)軌間有一邊長為L2的正方形區(qū)域abcd，該區(qū)域內(nèi)有方向豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B.一粗細(xì)均勻、質(zhì)量為m的金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好并靜止于(1(2(3)求金屬桿穿過整個磁場過程中通過定值電阻

18.為了防止停電耽誤生產(chǎn)，工廠購買了一臺應(yīng)急發(fā)電機及升壓變壓器及降壓變壓器各一臺。如圖，發(fā)電機內(nèi)阻為1Ω，升壓變壓器匝數(shù)比為1：10，降壓變壓器匝數(shù)比9：1，輸電線總電阻R=5Ω。工廠共36個車間，每個車間有“220V，(1(2(3

19.如圖1所示，相距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為α，導(dǎo)軌一部分處在垂直導(dǎo)軌平面的勻強磁場中，OO′為磁場邊界，磁感應(yīng)強度為B，導(dǎo)軌右端接有定值電阻R，導(dǎo)軌電阻忽略不計。在距OO′為L處垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為m(1)若ab桿在平行于斜面的恒力作用下由靜止開始沿斜面向上運動，其速度平方一位移關(guān)系圖象如圖2所示，圖中v1和v2為已知．則在發(fā)生3(2(3)若磁感應(yīng)強度B=B0+kt(

答案和解析1.【答案】D

【解析】解：A、閉合電路在磁場中運動，磁通量可能不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A錯誤；

B、閉合電路在磁場中做切割磁感線運動時，若有多個邊切割磁感線，回路中磁通量沒有變化時，沒有感應(yīng)電流，故B錯誤；

C、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是閉合回路的磁通量發(fā)生變化，與磁通量是否為0無關(guān)，故C錯誤；

D、只要穿過閉合電路的磁感線條數(shù)發(fā)生了變化，即穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中一定會有感應(yīng)電流，D正確。

故選：D。

解決此題的關(guān)鍵是知道閉合電路中的導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：普遍條件是：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化；特殊條件是：閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動．

解決此類問題的關(guān)鍵是知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，要知道只有閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，才能產(chǎn)生感應(yīng)電流，而不能簡單理解成切割就產(chǎn)生感應(yīng)電流。

2.【答案】C

【解析】【分析】由右手螺旋定則可求得線圈中的磁場方向，再由楞次定律明確電流方向及環(huán)的受力方向。

本題要掌握楞次定律的兩種描述，一是“增反減同”；二是“來拒去留”；并能靈活根據(jù)它們?nèi)ヅ袛嚯娏鞣较蚣笆芰Ψ较颉?/p>

【解答】AB.若環(huán)放在線圈兩邊，根據(jù)“來拒去留”可得，合上開關(guān)S的瞬間，環(huán)要阻礙磁通量增大，則環(huán)將向兩邊運動，故A錯誤，B錯誤；

C.由于銅環(huán)的電阻較小，故銅環(huán)中感應(yīng)電流較大；故銅環(huán)受到的安培力要大于鋁環(huán)，故C正確；

D.線圈中電流為右側(cè)流入，磁場方向為向左，在閉合開關(guān)的過程中，磁場變強，則由楞次定律可知，電流由左側(cè)向右看為順時針，故D3.【答案】A

【解析】ABC.由題意，磁鐵插入圓筒且未碰到電子秤表面的過程，豎直向下穿過閉合線圈的磁通量在增大，根據(jù)楞次定律?“來拒去留”，可知線圈對磁鐵有豎直向上的作用力，則磁鐵對線圈有豎直向下的作用力，可知緊繞有閉合線圈的絕緣圓筒對電子秤的壓力將變大，電子秤的示數(shù)將變大，故AD.磁鐵插入圓筒且未碰到電子秤表面的過程，豎直向下穿過閉合線圈的磁通量在增大，根據(jù)楞次定律?“增反減同”，可知線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向豎直向上，結(jié)合安培定則判斷可知從上往下看，線圈中的電流方向為逆時針，故D錯誤。故選A。

4.【答案】B

【解析】ABE所以可知無二極管時U有二極管時U解得U所以IA錯誤，B正確；CD.因存在二極管，且周期為2sΔEIqCD錯誤。故選B。

5.【答案】A

【解析】解：A、根據(jù)I=Im2，可得AB端輸入電流為I1=Im2=252A=0.2A，CD端輸出電流為I2=n1n2I1=51×0.2A=1A，故A正確；6.【答案】B

【解析】A.由楞次定律可知螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢上端相當(dāng)于正極，下端相當(dāng)于負(fù)極，所以電容器上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，則顆粒帶負(fù)電，故A正確，A不符合題意；B.螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為E電容器電壓大小為U由平衡條件可知N得m=N故B錯誤，B符合題意；C.

t1～t2

時間段內(nèi)，螺線管中產(chǎn)生恒定得電動勢，電路中無電流，所以a的電勢等于b，故D.電容器得電容為C由B項分析得U所以電容器極板帶電量大小為Q故D正確，D不符合題意。故選B。

7.【答案】A

【解析】AB.由安培定則可知，a環(huán)在b環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的磁場的方向向里，當(dāng)a環(huán)中電流逐漸減小時，在環(huán)外產(chǎn)生的磁場減小，b環(huán)內(nèi)的磁通量減小，為阻礙磁通量的減小，b環(huán)有面積縮小的趨勢，根據(jù)楞次定律可知，b環(huán)感應(yīng)電流的方向為順時針方向，故A正確，CD.根據(jù)磁場分布的特點可知，c環(huán)處磁場的方向向外，當(dāng)a環(huán)中電流逐漸減小時，c環(huán)內(nèi)向外的磁通量減小，為阻礙磁通量的減小，c環(huán)有面積增大的趨勢，根據(jù)楞次定律可知，c環(huán)感應(yīng)電流的方向為逆時針方向，故故選A。

8.【答案】A

【解析】【分析】

本題考查變壓器的特點：匝數(shù)與電壓成正比，與電流成反比，輸入功率等于輸出功率，結(jié)合歐姆定律分析。電壓表示數(shù)顯示的為有效值。

做好本題要理解變壓器中心抽頭的作用：改變了匝數(shù)之比，從而改變了電壓之比，也改變了兩表的示數(shù)，但要注意輸出電壓由輸入電壓決定，而輸入功率由輸出功率決定。

【解答】

解：A.變壓器的輸入電壓最大值為1102，故有效值為11022V=110V，當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時，匝數(shù)之比為22：1，根據(jù)變壓比公式，輸出電壓為5V，即電壓表的示數(shù)為5?V，故A正確；

B.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時，滑動變阻器觸頭向上移動的過程中，電阻增大，副線圈的電壓由匝數(shù)比和輸入電壓決定，則電壓表的示數(shù)不變，故B錯誤；

C.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與b連接時，滑動變阻器觸頭向下移動的過程中，電阻減小，電流變大，電流表的示數(shù)變大，故C錯誤；

D.變阻器R9.【答案】B

【解析】根據(jù)平衡有：mg=BIL；而

I=BLvR

；聯(lián)立兩式解得：

v=mgRB2L2=1×212×0．52m/s=8m/s

，故B正確．t1～t2的時間間隔內(nèi)線圈一直做勻加速直線運動，知ab邊剛進上邊的磁場時，cd邊也剛進下邊的磁場．設(shè)磁場的寬度為d，則線圈的長度：L′=2d；線圈下降的位移為：x=點睛：解決本題的關(guān)鍵理清線圈的運動情況，選擇合適的規(guī)律進行求解，本題的難點就是通過線圈勻加速直線運動挖掘出下落的位移為磁場寬度的3倍．

10.【答案】BD【解析】A.根據(jù)右手螺旋定則可知導(dǎo)線右邊的磁場方向垂直紙面向外，圓環(huán)水平向右的速度拋出，離通電直導(dǎo)線越遠，磁感應(yīng)強度越小，故線圈中的磁通量向外變小，根據(jù)楞次定律，可判斷出圓環(huán)的感應(yīng)電流為逆時針方向的電流，故A錯誤；B.圓環(huán)在水平向右運動的過程中，根據(jù)楞次定律的推論“來阻去留”，可知圓環(huán)水平速度一直在減小，故B正確；CD.圓環(huán)拋出后，圓環(huán)的感應(yīng)電流在豎直方向上的安培力合力為零，即圓環(huán)在豎直方向的加速度始終等于重力加速度，故可知圓環(huán)受到的安培力水平向左，與圓環(huán)速度方向不在一條直線上，故C錯誤，故選BD。

11.【答案】AD【解析】解：A、由用電器兩端的電壓隨時間變化的圖像可知：T=0.02s，故頻率：f=1T=10.02Hz=50Hz，變壓器不改變電流的頻率，故A正確；

B、降壓變壓器副線圈電壓為U4=Em2=22022V=220V

根據(jù)電功率P4=U4I4可知，降壓變壓器的輸出電流：I4=400A

根據(jù)：I3：I4=n4：n12.【答案】BD【解析】A.線框進入磁場前，根據(jù)重物與線框組成的系統(tǒng)機械能守恒得(解得線框進入磁場時的速度為v故A錯誤；B.線框進入磁場時，設(shè)安培力為F，根據(jù)系統(tǒng)的平衡條件得FF聯(lián)立解得R故B正確；CDW故C錯誤，D正確。故選BD。

13.【答案】AC【解析】【分析】

根據(jù)題意應(yīng)用右手定則判斷出感應(yīng)電流的方向，然后確定流過R的電流方向。

由E=Blv求出感應(yīng)電動勢，由歐姆定律求出感應(yīng)電流，然后應(yīng)用歐姆定律求電阻R上的電壓；

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出該過程的平均感應(yīng)電動勢，結(jié)合歐姆定律、電流的定義式求出通過電阻R的電荷量；

根據(jù)能量守恒定律、焦耳定律求出電阻R上的熱量。

本題是電磁感應(yīng)與電路相結(jié)合的一道綜合題，分析清楚電路結(jié)構(gòu)、分析清楚金屬桿的運動過程是解題的前提。

【解答】

A.由右手定則可知，金屬球向下運動過程中，流過金屬桿的電流由B流向A，則通過R的電流由M流向B.金屬桿第一次離開磁場時，金屬球的速度為v=金屬桿第一次離開磁場時感應(yīng)電動勢為E=解得E=43R兩端電壓為U=IRC.由法拉第電磁感應(yīng)定律得E=平均感應(yīng)電流為I=ER+r，通過R的電荷量為qD.對整個系統(tǒng)由能量守恒定律有：mg×3l=12mv2+Q總故選AC。

14.【答案】AD【解析】B.拫據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=Blv0，隨著線圈進入，切割有效長度逐漸增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律i=

ER

A.同理，BC邊進入磁場過程中有效長度隨時間均勻減小，電流減小，AC.MN兩點電壓為路端電壓，即MBCN段分得電壓，在AD進入磁場過程中U=E·

6L?2v0D.直到AD全部進入磁場為止，此后感應(yīng)電動勢不變，MBCN段長度隨時間均勻減小，所以電壓U隨時間均勻減小，BC進入磁場過程中U=B

15.【答案】B

左

【解析】解：線圈A電路中的開關(guān)閉合，斷開的瞬間，A線圈的磁場變化，通過B線圈的磁通量變化，在B線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流；

閉合開關(guān)S瞬間，通過B線圈的磁通量增加，發(fā)現(xiàn)電流計指針左偏，保持開關(guān)S處于閉合狀態(tài)，向右勻速滑動滑動變阻器的滑片，電阻變小，A中的電流增大，磁場增強，通過B線圈的磁通量增加，則電流計指針左偏。

故答案為：B；左

根據(jù)磁通量的變化特點分析出對應(yīng)的線圈的電流方向；

根據(jù)題目條件結(jié)合磁通量的變化趨勢分析出電流計的指針方向。

本題主要考查了電磁