西藏日喀則市拉孜高級中學(xué)2024-2025學(xué)年高二物理下學(xué)期期末考試試題含解析

PAGE12-西藏日喀則市拉孜高級中學(xué)2024-2025學(xué)年高二物理下學(xué)期期末考試試題（含解析）一、選擇題：本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第9~12題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。1.管道高頻焊機(jī)可以對由鋼板卷成的圓管的接縫實(shí)施焊接。焊機(jī)的原理如圖所示，圓管通過一個(gè)接有高頻溝通電源的線圈，線圈所產(chǎn)生的交變磁場使圓管中產(chǎn)生交變電流，電流產(chǎn)生的熱量使接縫處的材料熔化將其焊接。焊接過程中所利用的電磁學(xué)規(guī)律的發(fā)覺者為（）A.庫侖 B.霍爾 C.洛倫茲 D.法拉第【答案】D【解析】【詳解】由題意可知，圓管為金屬導(dǎo)體，導(dǎo)體內(nèi)部自成閉合回路，且有電阻，當(dāng)四周的線圈中產(chǎn)生出交變磁場時(shí)，就會(huì)在導(dǎo)體內(nèi)部感應(yīng)出渦電流，電流通過電阻要發(fā)熱。該過程利用原理的是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，其發(fā)覺者為法拉第。故選D。

2.“新冠肺炎”席卷全球，某汽車廠確定改建生產(chǎn)線轉(zhuǎn)產(chǎn)口罩，原生產(chǎn)線工作電壓為380V，而口罩機(jī)工作電壓為220V?，F(xiàn)在須要變壓器來進(jìn)行降壓，若變壓器原線圈匝數(shù)為1900匝，則副線圈匝數(shù)為（）A.110 B.220 C.1100 D.2200【答案】C【解析】【詳解】依據(jù)解得匝故選C。3.如圖所示，兩勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度和大小相等、方向相反。金屬圓環(huán)的直徑與兩磁場的邊界重合。下列改變會(huì)在環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針方向感應(yīng)電流的是（）A.同時(shí)增大減小B.同時(shí)減小增大C.同時(shí)以相同的改變率增大和D.同時(shí)以相同的改變率減小和【答案】B【解析】【詳解】AB．產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流則感應(yīng)磁場的方向垂直紙面對里。由楞次定律可知，圓環(huán)中的凈磁通量改變?yōu)橄蚶锎磐肯鳒p或者向外的磁通量增多，A錯(cuò)誤，B正確。CD．同時(shí)以相同的改變率增大B1和B2，或同時(shí)以相同的改變率減小B1和B2，兩個(gè)磁場的磁通量總保持大小相同，所以總磁通量為0，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，CD錯(cuò)誤。故選B。4.如圖，在同一豎直平面內(nèi)，彼此絕緣的長直通電導(dǎo)線與橢圓形線圈的長軸重合，直導(dǎo)線中電流恒定。下列運(yùn)動(dòng)中，線圈內(nèi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是（）A.直導(dǎo)線水平向外平移B.直導(dǎo)線以橢圓的中心為軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)C.橢圓形線圈向下平移D.橢圓形線圈向左平移【答案】C【解析】【詳解】A．由題可知，通電直導(dǎo)線將橢圓線圈平分，所以線圈中的磁通量為0，當(dāng)直導(dǎo)線水平向外平移時(shí)，線圈中的磁通量還是0，磁通量沒有發(fā)生改變，所以不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；B．同理，直導(dǎo)線以橢圓的中心為軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)過程中，始終平分橢圓線圈。所以線圈的磁通量為0，磁通量沒有發(fā)生改變，所以不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)橢圓形線圈向下平移時(shí)，線圈上半部分面積減小，下半部分面積增大，導(dǎo)致線圈磁通量發(fā)生改變，所以會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C正確；D．當(dāng)橢圓形線圈向左平移時(shí)，線圈的磁通量還是0，即磁通量沒有發(fā)生改變，所以不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D錯(cuò)誤。故選C。5.如圖是某同學(xué)記錄的演示楞次定律的試驗(yàn)筆記，經(jīng)檢查，不符合試驗(yàn)事實(shí)的是（）A.線圈與條形磁鐵相互排斥 B.線圈與條形磁鐵相互吸引C.線圈與條形磁鐵相互排斥 D.線圈與條形磁鐵相互吸引【答案】C【解析】【詳解】A．條形磁鐵N極向下插入線圈，原磁場方向向下，導(dǎo)致線圈中磁通量增加，由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場方向應(yīng)當(dāng)向上，依據(jù)安培定則即可以確定電流的流向，故A符合試驗(yàn)事實(shí)，不符合題意；B．條形磁鐵N極向下離開線圈，原磁場方向向下，導(dǎo)致線圈中磁通量削減，由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場方向應(yīng)當(dāng)向下，依據(jù)安培定則即可以確定電流的流向，故B符合試驗(yàn)事實(shí)，不符合題意；C．條形磁鐵S極向下插入線圈，原磁場方向向上，導(dǎo)致線圈中磁通量增加，由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場方向應(yīng)當(dāng)向下，依據(jù)安培定則即可以確定電流的流向，故C不符合試驗(yàn)事實(shí)，符合題意；D．條形磁鐵S極向下離開線圈，原磁場方向向上，導(dǎo)致線圈中磁通量削減，由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場方向應(yīng)當(dāng)向上，依據(jù)安培定則即可以確定電流的流向，故D符合試驗(yàn)事實(shí)，不符合題意。故選C。6.如圖，水平放置的圓柱形光滑玻璃棒左邊繞有一線圈，右邊套有一金屬圓環(huán)。圓環(huán)初始時(shí)靜止。將圖中開關(guān)S由斷開狀態(tài)撥至連接狀態(tài)，電路接通的瞬間，可視察到（）A.撥至M端或N端，圓環(huán)都向左運(yùn)動(dòng)B.撥至M端或N端，圓環(huán)都向右運(yùn)動(dòng)C.撥至M端時(shí)圓環(huán)向左運(yùn)動(dòng)，撥至N端時(shí)向右運(yùn)動(dòng)D.撥至M端時(shí)圓環(huán)向右運(yùn)動(dòng)，撥至N端時(shí)向左運(yùn)動(dòng)【答案】B【解析】【詳解】無論開關(guān)S撥至哪一端，當(dāng)把電路接通一瞬間，左邊線圈中的電流從無到有，電流在線圈軸線上的磁場從無到有，從而引起穿過圓環(huán)的磁通量突然增大，依據(jù)楞次定律（增反減同），右邊圓環(huán)中產(chǎn)生了與左邊線圈中方向相反的電流，異向電流相互排斥，所以無論哪種狀況，圓環(huán)均向右運(yùn)動(dòng)。故選B。7.為測量線圈L的直流電阻R0，某探討小組設(shè)計(jì)了如圖所示電路。已知線圈的自感系數(shù)較大，兩電表可視為志向電表，其示數(shù)分別記為U、I，試驗(yàn)起先前，S1處于斷開狀態(tài)，S2處于閉合狀態(tài)。關(guān)于試驗(yàn)過程，下列說法不正確的是（）A.閉合S1，電流表示數(shù)漸漸增大至穩(wěn)定值B.閉合S1，電壓表示數(shù)漸漸減小至穩(wěn)定值C.待兩電表示數(shù)穩(wěn)定后，方可讀取U、I的值D.試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)先斷開S1【答案】D【解析】【詳解】A．閉合S1，所以電流通過L流向電流表，由于線圈的自感電動(dòng)勢，導(dǎo)致電路中電流漸漸增大，直到一穩(wěn)定值，A選項(xiàng)不合題意，故A錯(cuò)誤；B．閉合S1，電壓表示數(shù)相當(dāng)于線圈兩端的電壓為電路中電流漸漸增大，直到一穩(wěn)定值，電壓表示數(shù)漸漸減小至穩(wěn)定值，B選項(xiàng)不合題意，故B錯(cuò)誤；C．待兩電表示數(shù)穩(wěn)定后，方可讀取U、I的值，此時(shí)C選項(xiàng)不合題意，故C錯(cuò)誤；D．若先斷開開關(guān)S1或先拆去電流表或先拆去電阻R，由于L的自感作用都會(huì)使L和電壓表組成回路，原先L中有較大的電流通過，現(xiàn)在這個(gè)電流將通過電壓表，造成電表損壞，所以試驗(yàn)完畢應(yīng)先斷開開關(guān)S2。D選項(xiàng)符合題意，故D正確。故選D。8.如圖所示，A、B是兩個(gè)完全相同的燈泡，L是自感系數(shù)較大的線圈，其直流電阻忽視不計(jì)，電源是不計(jì)內(nèi)阻的志向電源。當(dāng)電鍵K閉合時(shí)，下列說法正確的是（）A.A比B先亮，然后A熄滅B.B比A先亮，然后A熄滅C.A、B一起亮，然后A熄滅D.A漸漸變亮，B馬上亮；最終A比B亮【答案】D【解析】【詳解】由題意可知，當(dāng)閉合電鍵時(shí)，電路中的電流瞬間增大，線圈自感系數(shù)較大，所以會(huì)產(chǎn)生較大的自感電動(dòng)勢，依據(jù)楞次定律可知，自感電動(dòng)勢的方向應(yīng)當(dāng)阻礙線圈磁通量的增加，所以A不會(huì)馬上亮，而是漸漸變亮，B馬上亮。當(dāng)電路中穩(wěn)定以后，線圈的磁通量就不變了，又由于線圈的直流電阻忽視不計(jì)，所以A的支路電阻比B的支路電阻小，所以流過A的電流比流過B的電流大，即最終A比B亮，故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。9.安檢門是一個(gè)用于平安檢查的“門”，“門框”內(nèi)有線圈，線圈里通有交變電流，交變電流在“門”內(nèi)產(chǎn)生交變磁場，金屬物品通過“門”時(shí)能產(chǎn)生渦流，渦流的磁場又反過來影響線圈中的電流，從而引起報(bào)警．以下關(guān)于這個(gè)安檢門的說法正確的是()A.這個(gè)安檢門也能檢查出毒品攜帶者B這個(gè)安檢門只能檢查出金屬物品攜帶者C.假如這個(gè)“門框”的線圈中通上恒定電流，也能檢查出金屬物品攜帶者D.這個(gè)安檢門工作時(shí)，既利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，又利用了電流的磁效應(yīng)【答案】BD【解析】【詳解】AB、安檢門利用渦流探測人身上攜帶的金屬物品原理是：線圈中交變電流產(chǎn)生交變的磁場，會(huì)在金屬物品產(chǎn)生交變的感應(yīng)電流，而金屬物品中感應(yīng)電流產(chǎn)生的交變磁場會(huì)在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，引起線圈中交變電流發(fā)生改變，從而被探測到，不能檢測到毒品，故A錯(cuò)誤，B正確；C、假如這個(gè)“門框”的線圈中通上恒定電流，只能產(chǎn)生恒定的磁場，則不能使塊狀金屬產(chǎn)生電流，因而不能檢查出金屬物品攜帶者，故C錯(cuò)誤；D、依據(jù)A的分析可知，安檢門工作時(shí)，既利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，又利用了電流的磁效應(yīng)，故D正確．故選BD．【點(diǎn)睛】安檢門中接有線圈，線圈中通以交變電流，在空間產(chǎn)生交變的磁場，金屬物品會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流；反過來，金屬物品中感應(yīng)電流產(chǎn)生的交變磁場會(huì)在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而被探測到；恒定電流，只能產(chǎn)生恒定的磁場，則不能使塊狀金屬產(chǎn)生電流．10.如圖所示，分別是直流電動(dòng)機(jī)、搖繩發(fā)電、磁電式儀表和電磁軌道炮示意圖，其中不屬于“因電而動(dòng)”（即在安培力作用下運(yùn)動(dòng)）的是（）A.B.C.D【答案】ACD【解析】【詳解】本題考查的是電磁感應(yīng)定律的問題，直流電動(dòng)機(jī)、磁電式儀表和電磁軌道炮利用的都是通電導(dǎo)線受磁場力的作用而運(yùn)動(dòng)，即在安培力作用下運(yùn)動(dòng)，ACD錯(cuò)誤；搖繩發(fā)電是導(dǎo)線切割磁感線而產(chǎn)生電流，是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，B正確．11.手機(jī)無線充電是比較新奇的充電方式。如圖所示，電磁感應(yīng)式無線充電的原理與變壓器類似，通過分別安裝在充電基座和接收能量裝置上的線圈，利用產(chǎn)生的磁場傳遞能量。當(dāng)充電基座上的送電線圈通入正弦式交變電流后，就會(huì)在鄰近的受電線圈中感應(yīng)出電流，最終實(shí)現(xiàn)為手機(jī)電池充電。在充電過程中（）

A.送電線圈中電流產(chǎn)生的磁場呈周期性改變B.受電線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場恒定不變C.送電線圈和受電線圈通過互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)能量傳遞D.手機(jī)和基座無需導(dǎo)線連接，這樣傳遞能量沒有損失【答案】AC【解析】【詳解】AB．由于送電線圈輸入的是正弦式交變電流，是周期性改變的，因此產(chǎn)生的磁場也是周期性改變的，A正確，B錯(cuò)誤；C．依據(jù)變壓器原理，原、副線圈是通過互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)能量傳遞，因此送電線圈和受電線圈也是通過互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)能量傳遞，C正確；D．手機(jī)與機(jī)座無需導(dǎo)線連接就能實(shí)現(xiàn)充電，但磁場能有一部分以電磁波輻射的形式損失掉，因此這樣傳遞能量是有能量損失的，D錯(cuò)誤。故選AC。12.特高壓輸電可使輸送中的電能損耗和電壓損失大幅降低。我國已勝利駕馭并實(shí)際應(yīng)用了特高壓輸電技術(shù)。假設(shè)從A處采納550kV的超高壓向B處輸電，輸電線上損耗的電功率為?P，到達(dá)B處時(shí)電壓下降了?U。在保持A處輸送的電功率和輸電線電阻都不變的條件下，改用1100kV特高壓輸電，輸電線上損耗的電功率變?yōu)?P′，到達(dá)B處時(shí)電壓下降了?U′。不考慮其他因素的影響，則（）A.?P′=?P B.?P′=?P C.?U′=?U D.?U′=?U【答案】AD【解析】【詳解】輸電線上損失的功率ΔP＝()2·r損失電壓ΔU＝·r當(dāng)輸送電壓變?yōu)樵瓉淼?倍，損失的功率變?yōu)樵瓉淼模处′＝ΔP損失的電壓變?yōu)樵瓉淼?，即ΔU′＝ΔU故選AD。二、試驗(yàn)探究題（共1題；每空3分、共12分）13.在“探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件”試驗(yàn)中，試驗(yàn)連線后如圖1所示，感應(yīng)線圈組的內(nèi)外線圈的繞線方向如圖2粗線所示．（1）接通電源，閉合開關(guān)，G表指針會(huì)有大的偏轉(zhuǎn)，幾秒后G表指針停在中間不動(dòng)．將滑動(dòng)變阻器的觸頭快速向右滑動(dòng)時(shí)，G表指針____（“不動(dòng)”、“右偏”、“左偏”、“不停振動(dòng)”）；快速抽出鐵芯時(shí)，G表指針____（“不動(dòng)”、“右偏”、“左偏”、“不停振動(dòng)”）．（2）斷開開關(guān)和電源，將鐵芯重新插入內(nèi)線圈中，把直流輸出改為溝通輸出，其他均不變．接通電源，閉合開關(guān)，G表指針____（“不動(dòng)”、“右偏”、“左偏”、“不停振動(dòng)”）．（3）僅用一根導(dǎo)線，如何推斷G表內(nèi)部線圈是否斷了？________【答案】(1).左偏(2).右偏(3).不停振動(dòng)(4).短接G表前后各搖動(dòng)G表一次，比較指針偏轉(zhuǎn)，有明顯改變，則線圈斷了；沒有明顯偏轉(zhuǎn)則未斷．【解析】【詳解】（1）將滑動(dòng)變阻器的觸頭快速向右滑動(dòng)時(shí)，電阻減小，回路電流變大，依據(jù)線圈中導(dǎo)線的繞向可知磁通量向下增加，依據(jù)楞次定律可知，A線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流使G表指針左偏；快速抽出鐵芯時(shí)，磁通量減小，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向與上述方向相反，則G表指針右偏．（2）斷開開關(guān)和電源，將鐵芯重新插入內(nèi)線圈中，把直流輸出改為溝通輸出，其他均不變．接通電源，閉合開關(guān)，由于穿過線圈的磁通量大小方向都不斷改變，在線圈A中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小方向不斷改變，則G表指針不停振動(dòng)．（3）依據(jù)阻尼原理，短接G表，前后各搖動(dòng)G表一次，比較指針偏轉(zhuǎn)，有明顯改變，則線圈斷了；沒有明顯偏轉(zhuǎn)則未斷．三、計(jì)算題（共3題；第14題10分、第15題12分、第16題18分、共40分）14.一個(gè)邊長為10cm的正方形金屬線框置于勻強(qiáng)磁場中，線框匝數(shù)n=100，線框平面與磁場垂直，電阻為20Ω。磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間改變的圖象如圖所示。則在一個(gè)周期內(nèi)線框產(chǎn)生的熱量為多少J?！敬鸢浮?.2J【解析】【詳解】由題圖可知，線框中穿過勻稱改變的磁場，改變周期T=4s。依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢感應(yīng)電流在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q=I2RT=0.2J15.質(zhì)譜儀的構(gòu)造如圖所示，離子從離子源出來經(jīng)過板間電壓為U的加速電場后進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，沿著半圓周運(yùn)動(dòng)而達(dá)到記錄它的照相底片上，測得圖中PQ的距離為L，則該粒子的荷質(zhì)比為多大？【答案】【解析】【詳解】粒子在電壓為U的電場中加速時(shí)，據(jù)動(dòng)能定理得粒子進(jìn)入磁場后做圓周運(yùn)動(dòng)，依據(jù)圖中的幾何關(guān)系可知L=2R據(jù)牛頓其次定律有解得16.如圖，水平面（紙面）內(nèi)同距為的平行金屬導(dǎo)軌間接一電阻，質(zhì)量為m、長度為的金屬桿置于導(dǎo)軌上，t＝0時(shí)，金屬桿在水平向右、大小為F的恒定拉力作用下由靜止起先運(yùn)動(dòng)．時(shí)刻，金屬桿進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面對里的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，且在磁場中恰好能保持勻速運(yùn)動(dòng)．桿與導(dǎo)軌的電阻均忽視不計(jì)，兩者始終保持垂直且接觸良好，兩者之間的動(dòng)摩擦