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

天津市武清區(qū)等五區(qū)縣20172018學年高二下學期期中考試物理試題一、單項選擇題1.下列裝置中應用電磁感應原理工作的是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，故D錯誤。點晴：電磁感應：閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，會產(chǎn)生感應電流，這叫電磁感應現(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)生感應電流B.金屬棒在磁場中運動一定能產(chǎn)生感應電動勢C.閉合導體回路在磁場中產(chǎn)生感應電流，則穿過回路的磁通量一定發(fā)生了變化D.閉合導體回路在磁場中產(chǎn)生感應電流，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)生感應電動勢，故B錯誤；C項：閉合回路中產(chǎn)生感應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：閉合導體回路在磁場中產(chǎn)生感應電流，閉合回路的一部分一定切割磁感線，故D錯誤。3.閉合導體回路中產(chǎn)生感應電動勢的大小，跟穿過這一團合回路的下列哪個物理量成正比A.磁通量B.磁感應強度C.磁通量的變化率D.磁通量的變化量【答案】C【解析】根據(jù)感應電動勢的計算公式：=可以判斷感應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)感應電動勢的大小的計算公式直接計算試題點評：考查感應電動勢的相關(guān)計算4.閉合金屬線圈置于勻強磁場中磁感應強度隨時間變化的關(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)生順時針的感應電流，故A正確。5.如圖所示矩形線圈在今勻強破場中勻速轉(zhuǎn)動，已如從圖示位置轉(zhuǎn)過30o時，感應電動勢的瞬時值大小為25V，則感應電動勢的峰值為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，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，一有界的勻強磁場區(qū)域，寬度為d，一邊長為L的正方形導線框以速度v，勻速地通過磁場區(qū)域，若d<L，則線框中有感應電流產(chǎn)生的時間為A.B.C.D.【答案】B【解析】線圈進入磁場即線圈右邊從進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，所以線圈中無感應電流，從線圈左邊進入磁場到或邊出磁場過程，穿過線圈的磁通量減小，產(chǎn)生感應電流，所用的時間所以整個過程為感應電流產(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，當以速度，在線圈中產(chǎn)生感應電動勢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)感應電動勢公式E=BLv可知，其他條件不變時，感應電動勢與導體的切割速度成正比，只將刷卡速度改為，則線圈中產(chǎn)生的感應電動勢的最大值將變?yōu)樵瓉淼模趴ㄍㄟ^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)感應電動勢公式E=BLv可知，其他條件不變時，感應電動勢與導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，有人設計了這樣的融冰思路：利用電流的熱效應除冰。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為導體環(huán)，當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可能帶負電且轉(zhuǎn)速減小D.A可能帶負電且轉(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電流，故A錯誤，B正確；C、D項：如果A帶負電且順時針轉(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電流，故C正確，D錯誤。14.如圖所示正方形閉合導線框abcd，置于磁感應強度為B垂直紙面向里的勻強磁場上方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邊剛進入磁場時，線框中產(chǎn)生的感應電動勢一定最大B.線框進入磁場的過程中一定做減速運動C.線框進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cd邊剛進入磁場時，線框中產(chǎn)生的感應電動勢不是最大，故A錯誤B錯誤；C項：若線框剛進入磁場時：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：本題電磁感應與力學、電路知識的綜合，安培力與速度的關(guān)系要會推導，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”)，相當于電源的正極________(選填“a”或“b”)?！敬鸢浮?1).增加(2).b【解析】當磁鐵N極向下運動，導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)生感應電流方向盤旋而下，螺線管下端b相當于電源的正極。點晴：當螺線管的磁通量變化時，相當于電源的作用，由楞次定律來確定電源的正負極。16.如圖所示，紙面內(nèi)有一正方形單匝導線框abcd，置于垂直紙面向外、邊界為MN的勻強磁場外，第一次以速度v向右勻速進入勻強磁場，第二次以速度2v勻速進入勻強磁場。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________?！敬鸢浮?1).1：2(2).1：2(3).1：1【解析】(1)線圈進入磁場產(chǎn)生的感應電動勢，感應電流為，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電流產(chǎn)生的條件。(1)在圖中以筆畫線代替導線完成未連接的部分電路______(2)當閉合開關(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”)。【答案】(1).(2).右【解析】(1)電路為串聯(lián)電路，如圖所示(2)當閉合開關(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)生的感應電流和閉合開關(guān)時產(chǎn)生的感應電流方向一致，都向右偏。四、計算脫18.有一個負載電阻R，當將它接在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磁場。金屬棒ab與框架接觸良好，棒的質(zhì)量m=0.2kg，電