天津市武清區(qū)等五區(qū)縣2017-2018學(xué)年高二下學(xué)期期中考試物理試題

天津市武清區(qū)等五區(qū)縣20172018學(xué)年高二下學(xué)期期中考試物理試題一、單項選擇題1.下列裝置中應(yīng)用電磁感應(yīng)原理工作的是A.干電池B.變壓器C.磁電式電流表D.電磁鐵【答案】B【解析】A項：干電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的裝置，故A錯誤；B項：變壓器利用的是互感現(xiàn)象，原線圏中的交變電流產(chǎn)生的磁場引起副線圈中磁通量的變化，從而在副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，故B正確；C項：磁電式電流表利用通電線圈在磁場中受到安培力，線圈安培力作用下轉(zhuǎn)動，當(dāng)安培力力距與螺旋彈簧的扭轉(zhuǎn)力距相等時，線圈停止轉(zhuǎn)動，故C錯誤；D項：電磁鐵利用的是電流的磁效應(yīng)，故D錯誤。點晴：電磁感應(yīng)：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象，注意前提條件是施加運動，結(jié)果是產(chǎn)生電流。2.下列說法正確的是A.金屬棒在磁場中運動一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流B.金屬棒在磁場中運動一定能產(chǎn)生感應(yīng)電動勢C.閉合導(dǎo)體回路在磁場中產(chǎn)生感應(yīng)電流，則穿過回路的磁通量一定發(fā)生了變化D.閉合導(dǎo)體回路在磁場中產(chǎn)生感應(yīng)電流，則閉合回路的一部分一定相對磁場運動【答案】C【解析】A項：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：閉合回路和電源，金屬棒在磁場中運動不一定產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，也不一定有閉合回路，故A錯誤；B項：只有金屬棒切割磁感線才會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，故B錯誤；C項：閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件即為則穿過回路的磁通量一定發(fā)生了變化，故C錯誤；D項：閉合導(dǎo)體回路在磁場中產(chǎn)生感應(yīng)電流，閉合回路的一部分一定切割磁感線，故D錯誤。3.閉合導(dǎo)體回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一團(tuán)合回路的下列哪個物理量成正比A.磁通量B.磁感應(yīng)強(qiáng)度C.磁通量的變化率D.磁通量的變化量【答案】C【解析】根據(jù)感應(yīng)電動勢的計算公式：=可以判斷感應(yīng)電動勢的大小與時間，磁通量的變化有關(guān)，還可以直接表述為磁通量的變化率，所以C對。思路分析：根據(jù)感應(yīng)電動勢的大小的計算公式直接計算試題點評：考查感應(yīng)電動勢的相關(guān)計算4.閉合金屬線圈置于勻強(qiáng)磁場中磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的關(guān)系如圖所示，規(guī)定垂直紙面向里為磁場的正方向。則0～2s內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的方向為A.順時針B.逆時針C.先順時針后逆時針D.先逆時針后順時針【答案】A【解析】內(nèi)磁場垂直紙面向里且在減小，所以穿過閉合線圈的磁通量在減小，根據(jù)“增反減同”可知，感應(yīng)電流的磁場方向垂直紙面向里，根據(jù)“右手螺旋定則”可知，線圈中產(chǎn)生順時針的感應(yīng)電流，內(nèi)場垂直紙面向外且在增大，所以穿過閉合線圈的磁通量在增大，根據(jù)“增反減同”可知，感應(yīng)電流的磁場方向垂直紙面向里，根據(jù)“右手螺旋定則”可知，線圈中產(chǎn)生順時針的感應(yīng)電流，故A正確。5.如圖所示矩形線圈在今勻強(qiáng)破場中勻速轉(zhuǎn)動，已如從圖示位置轉(zhuǎn)過30o時，感應(yīng)電動勢的瞬時值大小為25V，則感應(yīng)電動勢的峰值為A.50VB.25VC.25VD.50V【答案】A【解析】根據(jù)交變電流的瞬時表達(dá)式可知，，解得：，故A正確。6.如圖所示交變電流，該交變電流的有效值為A.2AB.3AC.AD.A【答案】D【解析】根據(jù)電流的熱效應(yīng)可知：，解得：，故D正確。點晴：解決本題關(guān)鍵知道交流電有效值的求解利用電流的熱效應(yīng)，注意要電阻相同，時間相同，產(chǎn)生的熱量相同。7.圖示理想變壓器的原、副線圈中，一定不同的物理量是A.交流的頻率B.電流的有效值C.電功率D.磁通量變化率【答案】B【解析】A、B項：變壓器只改變電壓和電流，不改變電流的頻率，故A錯誤，B正確；C項：理想變壓器沒有能量損失，輸入功率等于輸出功率，故C錯誤；D項：變壓器的變壓原理即為在同一個鐵芯中磁通量的變化率相同，故D錯誤。點晴：本題考查了變壓器的變壓特點，知道電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系，輸入功率等于輸出功率。8.如圖所示閉合電路，A、B是兩只相同且完好的小燈泡，L是自感系數(shù)很大的線圈，線圈的電阻為0，燈泡A不亮，燈泡B正常發(fā)光。斷開開關(guān)瞬間，下列說法正確的是A.A燈依然不亮B.B燈過一會熄滅C.A燈亮一下后熄滅D.A燈可能燒毀【答案】C【解析】開關(guān)閉合時，由線圈的電阻為零，所以A燈短路，開關(guān)斷開瞬間，由于線圈中的電流變化，所以在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢阻礙電流的變化，使電流緩慢減小，線圈和燈A組成閉合回路，所以在開關(guān)斷開的瞬間燈A中的電流也緩慢減小，由于開始時燈A中的電流為零，所以A燈亮一下后熄滅，B燈立即熄滅，故A正確。9.如圖所示，一有界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，寬度為d，一邊長為L的正方形導(dǎo)線框以速度v，勻速地通過磁場區(qū)域，若d<L，則線框中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的時間為A.B.C.D.【答案】B【解析】線圈進(jìn)入磁場即線圈右邊從進(jìn)入磁場到右邊到磁場的右邊界線圈中的電流產(chǎn)生，所用的時間為，從線圈右邊在磁場中右邊界到線圈的左邊進(jìn)入磁場的過程中，由于穿過線圈的磁通量不變，所以線圈中無感應(yīng)電流，從線圈左邊進(jìn)入磁場到或邊出磁場過程，穿過線圈的磁通量減小，產(chǎn)生感應(yīng)電流，所用的時間所以整個過程為感應(yīng)電流產(chǎn)生的時間，故B正確。10.磁卡的詞條中有用于存儲信息的磁極方向不的不同的磁化區(qū)，刷卡器中有檢則線圈，當(dāng)以速度，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E，其中Et關(guān)系如圖所示。如果只將刷卡速度改為，則線圖中的Et關(guān)系可能是.A.B.C.D.【答案】D【解析】根據(jù)感應(yīng)電動勢公式E=BLv可知，其他條件不變時，感應(yīng)電動勢與導(dǎo)體的切割速度成正比，只將刷卡速度改為，則線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值將變?yōu)樵瓉淼?，磁卡通過刷卡器的時間與速率成反比，所用時間變?yōu)樵瓉淼?倍，故D正確。點晴：根據(jù)感應(yīng)電動勢公式E=BLv可知，其他條件不變時，感應(yīng)電動勢與導(dǎo)體的切割速度成正比，磁卡通過刷卡器的時間與速率成反比。二、不定項選擇題11.有一個交變電源，其電動勢e=311sin100πtV，則A.把打點計時器接入該電源，打點周期為0.02sB.可使“220V100W”的燈泡正常發(fā)光C.可使耐壓值為220V的電容器正常工作D.將純電阻用電器接入該電源，流過的電流會變?yōu)楹愣娏鳌敬鸢浮緼B【解析】A項：由e=311sin100πtV可知，，所以周期，故A正確；B項：由e=311sin100πtV可知，最大電壓為311V，由，故B正確；C項：由電容器的耐壓值為交流電的最大值，電源電壓的最大值為311V，故C錯誤；D項：將純電阻用電器接入該電源并不能改變電流的性質(zhì)，故D錯誤。12.在遭遇特大冰雪災(zāi)害時，高壓電線覆冰后有成人大腿殷粗，為清除高壓輸電線上的凌冰，有人設(shè)計了這樣的融冰思路：利用電流的熱效應(yīng)除冰。若在正常供電時，高壓線上送電電壓為U，電流為I，熱損耗功率為ΔP；除冰時，輸電線上的熱損耗功率需變?yōu)?ΔP.假定輸電功率及輸電線電阻均不變，則除冰時A.輸電電流為3IB.輸電電流為9IC.輸電電壓為3UD.輸電電壓為【答案】AD【解析】A、B項：正常供電時，除冰時：，解得：，故A正確；..................13.如圖，兩圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中A為均勻帶電絕緣環(huán)，B為導(dǎo)體環(huán)，當(dāng)A以如圖所示順時針方向繞中心轉(zhuǎn)動時，b中產(chǎn)生圖示逆時針方向的感應(yīng)電流，則A.A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小B.A可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大C.A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速減小D.A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速增大【答案】BC【解析】A、B項：如果A帶正電且順時針轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的磁場穿過B，方向垂直紙面向里，如果轉(zhuǎn)速增大，產(chǎn)生的磁場增大，穿過B線圈的磁通時增大，根據(jù)楞次定律可知，在B中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，故A錯誤，B正確；C、D項：如果A帶負(fù)電且順時針轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的磁場穿過b線圈，方向垂直紙面向外，如果轉(zhuǎn)速減小，產(chǎn)生的磁場減小，穿過B線圈的磁通時減小，根據(jù)楞次定律可知，在B中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，故C正確，D錯誤。14.如圖所示正方形閉合導(dǎo)線框abcd，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場上方h處。線框由靜止自由下落，線框平面始終保持在豎直平面內(nèi)，且dc邊與磁場的上邊界平行。則下列說法正確的是A.dc邊剛進(jìn)入磁場時，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定最大B.線框進(jìn)入磁場的過程中一定做減速運動C.線框進(jìn)入磁場的過程中加速度不可能變大D.線柜從釋放到完全進(jìn)入磁場的過程中，線框減少的重力勢能等于它增加的動能與產(chǎn)生的焦耳熱之和【答案】CD【解析】A、B項：線框下落過程有：得所受安培力：若mg＞F，則線框具有向下的加速度，速度增大，E=BLV增大，則當(dāng)cd邊剛進(jìn)入磁場時，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不是最大，故A錯誤B錯誤；C項：若線框剛進(jìn)入磁場時：mg＞F，，a＞0，加速，v增大，則合力減小，a減??；若mg＜F，則，a＜0，減速，v減小，則合力減小，a減小，若mg=F，則a=0，v不變，即做勻速直線運動，故線框進(jìn)入磁場的過程其加速度可能變小，可能為0，不可能變大，故C正確；D項：根據(jù)能量守恒知：線框從釋放到完全進(jìn)入磁場的過程中，線框減少的重力勢能等于它增加的動能與產(chǎn)生的焦耳熱之和，故D正確。點晴：本題電磁感應(yīng)與力學(xué)、電路知識的綜合，安培力與速度的關(guān)系要會推導(dǎo)，并會運用牛頓第二定律分析加速度的變化。三、填空題15.條形磁鐵位于線圈L的正上方，N極朝下?，F(xiàn)使磁鐵從靜止開始下落，在N極接近線圈上端的過程中，穿過線圈的磁通量將________(選填“增加”或“減少”)，相當(dāng)于電源的正極________(選填“a”或“b”)?！敬鸢浮?1).增加(2).b【解析】當(dāng)磁鐵N極向下運動，導(dǎo)致穿過線圈的磁通量變大，且方向向下，則由楞次定律可得線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流方向盤旋而下，螺線管下端b相當(dāng)于電源的正極。點晴：當(dāng)螺線管的磁通量變化時，相當(dāng)于電源的作用，由楞次定律來確定電源的正負(fù)極。16.如圖所示，紙面內(nèi)有一正方形單匝導(dǎo)線框abcd，置于垂直紙面向外、邊界為MN的勻強(qiáng)磁場外，第一次以速度v向右勻速進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，第二次以速度2v勻速進(jìn)入勻強(qiáng)磁場。求：(1)第一次與第二次線框中電流之比________；(2)第一次與第二次線框上產(chǎn)生的熱量之比________；(3)第一次與第二次通過線框?qū)Ь€橫截面的電荷量之比________。【答案】(1).1：2(2).1：2(3).1：1【解析】(1)線圈進(jìn)入磁場產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，感應(yīng)電流為，所以電流之比；(2)根據(jù)，所以；(3)根據(jù)公式，所以。17.用如圖所示的實驗器材探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。(1)在圖中以筆畫線代替導(dǎo)線完成未連接的部分電路______(2)當(dāng)閉合開關(guān)時，發(fā)現(xiàn)電流計指針向右偏。保持開關(guān)閉合，將滑動變阻器的滑片向右滑動時，指針將向_______偏(選填“右”或“左”)?！敬鸢浮?1).(2).右【解析】(1)電路為串聯(lián)電路，如圖所示(2)當(dāng)閉合開關(guān)時，發(fā)現(xiàn)電流計指針向右偏，說明電流增大時產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向向右偏，所以將滑動變阻器的滑片向右滑動時，即滑動變阻器電阻減小，電流增大，故產(chǎn)生的感應(yīng)電流和閉合開關(guān)時產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向一致，都向右偏。四、計算脫18.有一個負(fù)載電阻R，當(dāng)將它接在10V的直流電源上時，消耗的電功率為P?，F(xiàn)將它接在圖示變壓器的副線圈上，電阻R消耗的電功率為4P.已知變壓器原線圖輸入正弦交流電壓的有效值為220V，求此變壓器原，副線圈的匝數(shù)之比?！敬鸢浮俊窘馕觥坑傻盟渣c晴：本題主要考查變壓器的知識，要能對變壓器的最大值、有效值、瞬時值以及變壓器變壓原理、功率等問題徹底理解。19.如圖甲所示，n=50匝的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，a、b間電壓如圖乙所示。試求：(1)若在a、b間接入交流電壓表，電壓表的示數(shù)；(2)穿過線圈磁通量變化率的最大值；(3)穿過線圈磁通量的最大值?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】(1)由圖乙知交流電壓的最大值為100V電壓表的示數(shù)(2)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律代入數(shù)據(jù)可得：(3)由圖乙可知交流電壓的周期為解得：。20.如圖所示，寬L=1.0m的矩形金屬框架傾斜放置，與水平面成θ=30o，框架上端連接阻值R=1.5Ω的電阻，框架的其它部分電阻不計，框架足夠長。垂直于框架平面存在向上的勻強(qiáng)磁場。金屬棒ab與框架接觸良好，棒的質(zhì)量m=0.2kg，電