云南省玉溪市通海縣二中高二下學(xué)期期中考試物理試題

云南省玉溪市通海二中2018年高二下學(xué)期期中考試物理試卷一、選擇題1.如圖所示，一個理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝6∶1，副線圈兩端接三條支路，每條支路上都接有一只燈泡，電路中L為電感線圈、C為電容器、R為定值電阻．當(dāng)原線圈兩端接有如圖所示的交流電時，三只燈泡都能發(fā)光．如果加在原線圈兩端的交流電的峰值保持不變，而將其頻率變?yōu)樵瓉淼?倍，則對于交流電的頻率改變之后與改變前相比，下列說法中正確的是()A.副線圈兩端的電壓有效值均為6VB.副線圈兩端的電壓有效值均為108VC.燈泡Ⅰ變亮，燈泡Ⅱ變亮D.燈泡Ⅱ變暗，燈泡Ⅲ變亮【答案】D【解析】由乙圖知，所接電壓峰值為36V，由，則副線圈峰值電壓為6V，AB錯誤、當(dāng)頻率變?yōu)樵瓉淼?倍，則電感對交流電阻礙變大，電容對交流電阻礙變小，電阻不變，C錯誤、D正確2.如圖所示，兩個閉合正方形線框A、B的中心重合，放在同一水平面內(nèi)．當(dāng)小線框A中通有不斷增大的順時針方向的電流時，對于線框B，下列說法中正確的是()A.有順時針方向的電流且有收縮的趨勢B.有順時針方向的電流且有擴(kuò)張的趨勢C.有逆時針方向的電流且有收縮的趨勢D.有逆時針方向的電流且有擴(kuò)張的趨勢【答案】D【解析】小線框A中通有不斷增大的順時針方向的電流時，由右手螺旋定則可知，電流的磁場向里且逐漸增大；由楞次定律可知，磁場增大時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向相反，所以感應(yīng)電流的磁場的方向向外，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r針方向；B環(huán)外的磁場的方向與B環(huán)內(nèi)的磁場的方向相反，當(dāng)B環(huán)內(nèi)的磁場增強(qiáng)時，A環(huán)具有面積擴(kuò)展的趨勢，故ABC錯誤，D正確；故選D?！军c(diǎn)睛】A環(huán)轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生等效電流，若電流產(chǎn)生的磁場使B中的磁通量發(fā)生變化，則可以在B中產(chǎn)生感應(yīng)電流；根據(jù)楞次定律可判斷A中帶電及轉(zhuǎn)動情況．3.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比n1∶n2＝10∶1，輸出端電阻R＝50Ω，把原線圈接入“220V,50Hz”的正弦交流電時(電表為理想電表)()A.當(dāng)X為電流表時，若電阻R增大，則原線圈中的電流將增大B.當(dāng)X為電流表時，電壓表V的示數(shù)為22VC.當(dāng)X為電流表時，電流表的示數(shù)為0.44AD.當(dāng)X為二極管時，電壓表V的示數(shù)為11V【答案】B【解析】當(dāng)X為電流表時，若電阻R增大，則次級電流減小，原線圈中的電流也將減小，選項(xiàng)A錯誤；根據(jù)，此時電流表的示數(shù),則當(dāng)X為電流表時，電壓表V的示數(shù)為22V，電流表的示數(shù)為0.44A，選項(xiàng)B正確，C錯誤；當(dāng)X為二極管時，電壓表測量的是R兩端電壓的有效值，根據(jù)有效值的概念可得,則V的示數(shù)為11V，選項(xiàng)D錯誤；故選B.4.長度相等、電阻均為r的三根金屬棒AB、CD、EF用導(dǎo)線相連，如圖所示，不考慮導(dǎo)線電阻，此裝置勻速進(jìn)入勻強(qiáng)磁場的過程中(勻強(qiáng)磁場垂直紙面向里，寬度大于AE間距離)，AB兩端電勢差u隨時間變化的圖像是()A.B.C.D.【答案】C【解析】設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，EF=CD=AB=L，導(dǎo)線運(yùn)動的速度為v．僅EF進(jìn)入磁場切割磁感線時，EF是電源，AB與CD并聯(lián)，AB兩端電勢差u=BLv．僅CD、EF進(jìn)入磁場切割磁感線時，CD、EF是并聯(lián)電源，AB兩端電勢差u=BLv．當(dāng)AB、CD、EF都進(jìn)入磁場切割磁感線時，AB、CD、EF是并聯(lián)電源，AB兩端電勢差u=BLv．故選C5.如圖所示的電路中，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，電感L的電阻不計(jì)，電阻R的阻值大于燈泡D的阻值，在t＝0時刻閉合開關(guān)S，經(jīng)過一段時間后，在t＝t1時刻斷開S，下列表示A、B兩點(diǎn)間電壓UAB隨時間t變化的圖像中，正確的是()A.B.C.D.【答案】B【解析】開關(guān)閉合時，線圈由于自感對電流的阻礙作用，可看做電阻，線圈電阻逐漸減小，并聯(lián)電路電阻逐漸減小，電壓UAB逐漸減??；開關(guān)閉合后再斷開時，線圈的感應(yīng)電流與原電流方向相同，形成回路，燈泡的電流與原電流方向相反，并逐漸減小到0，所以正確選項(xiàng)B。6.如圖a所示，線圈ab、cd繞在同一軟鐵芯上，在ab線圈中通以變化的電流，用示波器測得線圈cd間電壓如圖b所示．已知線圈內(nèi)部的磁場與流經(jīng)線圈的電流成正比，則下列描述線圈ab中電流隨時間變化關(guān)系的圖中，可能正確的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】因?yàn)榫€圈cd中每個時間段內(nèi)電流大小不變化，則每個時間段內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不變；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：，電流為：，則線圈ab中每個時間段內(nèi)電流的磁場均勻變化。正確反應(yīng)這一關(guān)系的圖象只有C,故C正確，A、B、D錯誤。故選：C?！久麕燑c(diǎn)睛】線圈cd與示波器連接，在每個時間段內(nèi)電流不隨時間變化，則根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁場均勻變化，由此判斷線圈ab電流的變化。7.關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，下列說法中正確的是()A.電磁感應(yīng)現(xiàn)象最先是由奧斯特通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的B.電磁感應(yīng)現(xiàn)象說明了在自然界中電一定能產(chǎn)生磁C.電磁感應(yīng)現(xiàn)象是由于線圈受磁場力的作用而產(chǎn)生的D.電磁感應(yīng)現(xiàn)象是指閉合回路滿足一定的條件產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象【答案】D【解析】電磁感應(yīng)現(xiàn)象最先是由法拉第通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的，A錯電磁感應(yīng)現(xiàn)象說明了在自然界中在一定條件下磁能生電，B錯電磁感應(yīng)現(xiàn)象是指閉合回路滿足一定的條件產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象，C錯，D對（閉合回路磁通量發(fā)生改變，會產(chǎn)生感應(yīng)電流）8.如圖所示，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝11∶5.原線圈與正弦交變電源連接，輸入電壓u＝220sin(100πt)V．副線圈接入電阻的阻值R＝100Ω，圖中電壓表和電流表均為理想電表．則()A.通過電阻的電流是22AB.交流電的頻率是100HzC.電壓表的示數(shù)是100VD.變壓器的輸入功率是484W【答案】C【解析】輸入電壓的有效值U1＝220V，根據(jù)，因此副線圈電壓的有效值為100V，因此電壓表示數(shù)為100V，C正確；流過電阻的電流，A錯誤；變壓器的輸出功率P＝UI＝100W，而輸入功率等于輸出功率，因此輸入功率為100W，D錯誤；變壓器只改變電壓不改變頻率，因此交流電的頻率為50Hz，B錯誤．故選C9.一矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動，線圈中的感應(yīng)電動勢e隨時間t的變化如圖所示，下面說法中正確的是()A.t1時刻通過線圈的磁通量為零B.t2時刻通過線圈的磁通量的絕對值最大C.t3時刻通過線圈的磁通量變化率的絕對值最大D.每當(dāng)e變換方向時，通過線圈的磁通量絕對值都為最大【答案】D【解析】t1時刻，感應(yīng)電動勢為零，通過線圈的磁通量變化率的絕對值為零，通過線圈的磁通量最大，選項(xiàng)AC錯誤；t2時刻感應(yīng)電動勢最大，此時通過線圈的磁通量的絕對值最小，選項(xiàng)B錯誤；每當(dāng)e變換方向時，線圈均處于中性面位置，此時通過線圈的磁通量絕對值都為最大，選項(xiàng)D正確；故選D.點(diǎn)睛：線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時，當(dāng)磁通量最大時，磁通量的變化率最小，感應(yīng)電動勢為零；當(dāng)磁通量為零時，磁通量的變化率最大，感應(yīng)電動勢最大.10.由法拉第電磁感應(yīng)定律公式E＝可知()A.穿過線圈的磁通量Φ越大，感應(yīng)電動勢E一定越大B.穿過線圈的磁通量改變量ΔΦ越大，感應(yīng)電動勢E一定越大C.穿過線圈的磁通量變化率越大，感應(yīng)電動勢E一定越大D.穿過線圈的磁通量發(fā)生變化的時間Δt越小，感應(yīng)電動勢E一定越大【答案】C【解析】由法拉第電磁感應(yīng)定律可知：，即E與磁通量的變化率成正比，即電動勢取決于磁通量的變化快慢，故C正確，ABD錯誤。11.500千伏超高壓輸電是我國目前正在實(shí)施的一項(xiàng)重大工程，我省超高壓輸電工程正在緊張建設(shè)之中．若輸送功率為3200萬千瓦，原來采用200千伏輸電，由于輸電線有電阻而損失的電功率為P，則采用500千伏超高壓輸電后，在輸電線上損失的電功率為(設(shè)輸電線的電阻未變)()A.0.4PB.0.16PC.2.5PD.6.25P【答案】B【解析】根據(jù)可知：當(dāng)輸電電壓由200kV升高到500kV時，其線路損耗由P減小到0.16P，故B正確，ACD錯誤。12.有一理想變壓器，副線圈所接電路如圖所示，燈L1、L2為規(guī)格相同的兩只小燈泡．當(dāng)S斷開時，燈L1正常發(fā)光．S閉合后，下列說法正確的是()A.燈L1、L2都能正常發(fā)光B.原線圈的輸入功率減小C.原、副線圈的電流比增大D.電阻R消耗的功率增大【答案】D考點(diǎn)：變壓器；動態(tài)電路分析【名師點(diǎn)睛】電路的動態(tài)變化的分析，總的原則就是由部分電路的變化確定總電路的變化的情況，再確定其他的電路的變化的情況，即先部分后整體再部分的方法．13.如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動的矩形線圈的周期為T，轉(zhuǎn)軸O1O2垂直于磁場方向，線圈電阻為2Ω.從線圈平面與磁場方向平行時開始計(jì)時，線圈轉(zhuǎn)過60°時的感應(yīng)電流為1A，那么()A.線圈消耗的電功率為4WB.線圈中感應(yīng)電流的有效值為2AC.任意時刻線圈中的感應(yīng)電動勢為e＝4costD.任意時刻穿過線圈的磁通量為Φ＝sint【答案】AC【解析】從垂直中性面開始其瞬時表達(dá)式為，則電流的最大值為，B錯誤；感應(yīng)電動勢的最大值為，任意時刻線圈中的感應(yīng)電動勢為，C正確；線圈消耗的電功率為，A正確；任意時刻穿過線圈的磁通量為，根據(jù)公式可得,故，D錯誤；14.如圖所示，50匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝T的水平勻強(qiáng)磁場中，線框面積S＝0.5m2，線框電阻不計(jì)，線框繞垂直于磁場的軸OO′以角速度ω＝200rad/s勻速轉(zhuǎn)動，并與理想變壓器原線圈相連，副線圈線接入一只“220V,60W”的燈泡，且燈泡正常發(fā)光，熔斷器允許通過的最大電流為10A，下列說法正確的是()A.圖示位置穿過線框的磁通量為0B.線框中產(chǎn)生交變電壓的有效值為500VC.變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為25∶11D.允許變壓器輸出的最大功率為5000W【答案】CD【解析】試題分析：根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比，變壓器的輸入功率和輸出功率相等，逐項(xiàng)分析即可得出結(jié)論．解：A、由圖可知，此時線圈和磁場垂直，此時線框的磁通量最大，所以A錯誤．B、矩形閉合導(dǎo)線框ABCD在磁場中轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交流電的最大值為Em=nBsω=50××0.5×200=V，由于最大值為有效值的倍，所以交流電的有效值為500V，所以B錯誤．C、由于電壓與匝數(shù)成正比，所以變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為=，所以C正確．D、由于熔斷器允許通過的最大電流為10A，所以允許變壓器輸出的最大功率為P=UI=500×10=5000W，所以D正確．故選：CD．【點(diǎn)評】掌握住理想變壓器的電壓、電流及功率之間的關(guān)系，本題即可得到解決．15.如圖所示，線圈匝數(shù)為n、橫截面積為S、線圈電阻為r，處于一個均勻增強(qiáng)的磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化率為k，磁場方向水平向右且與線圈平面垂直，電容器的電容為C，兩個電阻的阻值分別為r和2r.由此可知，下列說法正確的是()A.電容器上極板帶正電B.電容器下極板帶正電C.電容器所帶電荷量為D.電容器所帶電荷量為【答案】ADD正確，C錯誤.考點(diǎn)：本題考查了楞次定律和閉合電路歐姆定律16.如圖所示，一單匝閉合線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動過程中線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的瞬時值為e＝0.5sin(20t)V，由該表達(dá)式可推知以下哪些物理量()A.勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B.線框的面積C.穿過線框的磁通量的最大值D.線框轉(zhuǎn)動的角速度【答案】CD【解析】根據(jù)正弦式交變電流的表達(dá)式：e＝BSωsinωt，可得ω＝20rad/s，而磁通量的最大值的大小的表達(dá)式為Φ＝BS，所以可以根據(jù)BSω＝0.5求出磁通量的最大值．故選CD二、計(jì)算題17.某學(xué)校有一臺應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)，內(nèi)阻為r＝1Ω，升壓變壓器的匝數(shù)比為1∶4，降壓變壓器的匝數(shù)比為4∶1，輸電線的總電阻為R＝4Ω，全校22個教室，每個教室用“220V,40W”的燈泡6盞，要求所有燈都正常發(fā)光，求：輸電線上損耗的電功率多大？【答案】144W【解析】根據(jù)題意，畫出從發(fā)電機(jī)到教室燈泡之間的傳輸過程，如圖所示．所有燈都正常工作的總功率為P2′＝22×6×40W＝5280W燈泡都正常工作時的總電流為I2′＝兩個變壓器之間輸電線上的電流為故輸電線上損耗的電功率點(diǎn)睛：若要求輸電線上損失的功率，則應(yīng)該求出輸電線上的電流為多少，然后利用公式求損失的功率。18.如圖所示，一個邊緣帶有凹槽的金屬圓環(huán)，沿其直徑裝有一根長2L的金屬桿AC，可繞通過圓環(huán)中心的水平軸O轉(zhuǎn)動．將一根質(zhì)量不計(jì)的足夠長細(xì)繩一端固定于槽內(nèi)并將繩繞圓環(huán)槽內(nèi)，繩子的另一端懸掛了一個質(zhì)量為m的物體．圓環(huán)的一半處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直環(huán)面向里的勻強(qiáng)磁場中．現(xiàn)將物體由靜止釋放，若金屬圓環(huán)和金屬桿單位長度的電阻均為R.忽略所有摩擦和空氣阻力．(1)設(shè)某一時刻圓環(huán)轉(zhuǎn)動的角速度為ω0，且OA邊在磁場中，請求出此時金屬桿OA產(chǎn)生電動勢的大小；(2)請求出物體在下落中可達(dá)到的最大速度；(3)當(dāng)物體下落達(dá)到最大速度后，金屬桿OC段剛要進(jìn)入磁場時，桿的A、O兩端之間電壓為多大？【答案】（1）（2）（3）【解析】試題分析：（1）已知金屬桿轉(zhuǎn)動的角速度，OA產(chǎn)生的電動勢：（2）等效電路如圖所示，兩個半圓部分的電阻并聯(lián)后與另一半半徑上的電阻串聯(lián)，R外2=LR；r=LR當(dāng)達(dá)到最大速度時，重物的重力的功率等于電路中消耗的電功率：其中：v=ω0L聯(lián)立以上公式，解得：（3）當(dāng)物體下落達(dá)到最大速度后，桿受到的安培力的力矩與物體的力矩相等，得：BIL?＝mg?L所以O(shè)A上的電流大小為：當(dāng)OC段在磁場中時，考點(diǎn)：電磁感應(yīng)；全電路歐姆定律；電功率.19.如圖所示，兩根等高的四分之一光滑圓弧軌道，半徑為r、間距為L，圖中Oa水平，cO豎直，在軌道頂端連有一阻值為R的電阻，整個裝置處在一豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.現(xiàn)有一根長度稍大于L、質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬棒從軌道的頂端ab處由靜止開始下滑，到達(dá)軌道底端cd時受到軌道的支持力為2mg.整個過程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，軌道電阻不計(jì)，求：(1)金屬棒到達(dá)軌道底端cd時的速度大小和通過電阻R的電流；(2)金屬棒從ab下滑到cd過程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱和通過R的電荷量；(3)若金屬棒在拉力作用下，從cd開始以速度v0向右沿軌道做勻速圓周運(yùn)動，則在到達(dá)ab的過程中拉力做的功為多少？【答案】（1）；（2）；（3）【解析】試題分析：（1）到達(dá)軌道底端cd時由牛