青海省海东市第二中学2018_2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）.docx

2018-2019学年高二物理期中试卷一、选择题（每小题4分，共48分，其中1-8为单选，9-12为多选）1. 矩形线圈在匀强磁场中,绕垂直磁场方向的轴匀速转动时,线圈跟中性面重合的瞬间,下列说法中正确的是 ( )A. 线圈中磁通量为零B. 线圈中的感应电动势最大C. 线圈每一边都不切割磁感线D. 线圈所受到的磁场力不为零【答案】C【解析】试题分析：在中性面时，线圈与磁场垂直，磁通量最大此时运动方向和磁场方向平行，故不切割磁感线，受到的磁场力为零，产生的感应电动势为零，故选C考点：本题考查正弦式电流产生原理的理解能力，点评：抓住两个特殊位置的特点：线圈与磁场垂直时，磁通量最大，感应电动势为零，即磁通量的变化率为零；线圈与磁场平行时，磁通量为零，感应电动势最大，即磁通量的变化率为最大2.如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示.在0-T/2时间内，直导线中电流向上，则在T/2-T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是（ ）A. 感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左B. 感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右C. 感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右D. 感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左【答案】C【解析】【详解】在时间内，直线电流方向向下，根据安培定则，知导线右侧磁场的方向垂直纸面向外，电流逐渐增大，则磁场逐渐增强，根据楞次定律，金属线框中产生顺时针方向的感应电流。根据左手定则，知金属框左边受到的安培力方向水平向右，右边受到的安培力水平向左，离导线越近，磁场越强，则左边受到的安培力大于右边受到的安培力，所以金属框所受安培力的合力水平向右,故C正确，ABD错误。3.图中的a是一个边长为为L的正方向导线框，其电阻为R.线框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场区域b.如果以x轴的正方向作为力的正方向。线框在图示位置的时刻作为时间的零点，则磁场对线框的作用力F随时间变化的图线应为图中的哪个图？（ ）A. B. C. D. 【答案】B【解析】试题分析：过程，线框在磁场外，力与电流为0安培力为0；过程，由右手定则可得出电流的方向为逆时针的方向，维持线框以恒定速度v沿x轴运动，所以感应电动势和电流不变，根据左手定则得出安培力的方向x轴的负方向；过程，线框全部进入磁场，力与电流为0安培力为0；过程，线框左边切割磁感线，由右手定则可得出电流的方向为顺时针的方向，维持线框以恒定速度v沿x轴运动，所以感应电动势和电流不变，根据左手定则得出安培力的方向x轴的负方向，B正确考点：电磁感应与图像【名师点睛】本题考查的是线框穿磁场产生感应电流的典型情景，电磁感应与图象的结合一般考查选择题，先找到各图中的不同点，主要分析不同点即可得出正确答案【此处有视频，请去附件查看】4.如图所示，R3是光敏电阻，当开关S闭合后在没有光照射时，a、b两点等电势，当用光照射电阻R3时，则（ ）A. R3的电阻变小，a点电势低于b点电势B. R3的电阻变小，a点电势高于b点电势C. R3的电阻变小，a点电势等于b点电势D. R3的电阻变大，a点电势低于b点电势【答案】B【解析】【详解】取电源的负极电势为零，a点的电势等于R4两端的电压，b点的电势等于R2两端的电压；光敏电阻的电阻随温度的升高而降低，故R3的电阻减小；没有光照时，a、b两点电势相等，有光照以后，两支路两端的电压相等，因R1、R2支路中电阻没有变化，故R2的分压比不变；而由于R3的电阻减小，故R4分压增大，故a端的电势要高于b端，故B正确，ACD错误。5.如图所示，从匀强磁场中把不发生形变的矩形线圈匀速拉出磁场区，如果两次拉出的速度之比为12，则两次线圈所受外力大小之比F1F2、线圈发热之比Q1Q2、通过线圈截面的电量q1：q2之比分别为（ ）A. F1F221，Q1Q221，q1q221B. F1F211，Q1Q211，q1q211C. F1F212，Q1Q212，q1q212D. F1F212，Q1Q212，q1q211【答案】D【解析】【详解】设线圈左右两边边长为l，上下两边边长为l，整个线圈的电阻为R，磁场的磁感应强度为B。拉出线圈时产生的感应电动势为：EBlv，感应电流为：I，线圈所受的安培力为：FBIl，可知Fv，则得：F1：F21：2；拉力做功为：WFll，可知Qv，则得Q1：Q21：2；通过导线的电荷量为：qItt，则q与线框移动速度无关，磁通量的变化量相同，所以通过导线横截面的电荷量q1：q21：1，故D正确，ABC错误。6.在变电所，经常要用交流电表去检测电网上的强电流，使用的仪器是电流互感器，下列各图中能正确反映其工作原理的是项工作（ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】试题分析：原理是依据电磁感应原理的电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成它的一次绕组匝数很少，串在需要测量的电流的线路中，因此它经常有线路的全部电流流过，二次绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中，电流互感器在工作时，它的2次回路始终是闭合的，因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小，电流互感器的工作状态接近短路解：由理想变压器的原副线圈的电流之比可知，电流与匝数成反比则电流互感器应串连接入匝数较少的线圈上故C正确；故选：C【点评】电流互感器的接线应遵守串联原则；按被测电流大小，选择合适的变化，否则误差将增大7.用电高峰期，电灯往往会变暗，其原理可简化为如下物理问题：如图所示，理想变压器的副线圈上，通过输电线连接两只相同的灯泡L1和L2 ，输电线的等效电阻为R，原线圈输入有效值恒定的交流电压，当开关S闭合时，以下说法中正确的是 ( )A. R两端的电压增大B. 原线圈中电流减小C. 副线圈输出电压减小D. 原线圈输入功率减小【答案】A【解析】【详解】AB、开关S闭合后，电阻减小，而电压不变，副线圈的电流增大，原线圈的电流也增大，副线圈电流增大，R两端的电压增大，故A正确，B错误；C、副线圈电压由原线圈和匝数比决定，而原线圈电压和匝数比都没有变，所以副线圈输出电压不变，故C错误；D、原线圈的电压不变，而电流增大，故原线圈的输入功率增大，故D错误。8.如图所示电路中，A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个电阻可忽略的电感线圈，当S闭合与断开时，A、B的亮度情况是（ ）A. S闭合时，B比A先亮，然后A逐渐熄灭B. S闭合时，B立即亮，然后逐渐熄灭C. S闭合足够长时间后，B发光，而A不发光D. S断开时， A立即熄灭，而B逐渐熄灭【答案】C【解析】【详解】AB、S闭合瞬间，由于L的自感作用，AB两灯同时亮起来，随后A灯逐渐熄灭，故AB错误；C、S闭合足够长时间后，自感消失，A灯被短路，不发光；B灯发光，故C正确；D、S断开时，由于L的自感作用，A灯闪亮一下，然后逐渐熄灭，B灯马上熄灭，故D错误。9.下列各图中能产生交变电流的是()【答案】CD【解析】试题分析：根据有无磁通量发生变化分析解题AB选项中线框在磁场平面平动，无磁通量变化，故没有感应电流产生，CD选项中穿过线框的磁通量发生变化，故有感应电流产生，CD正确。10.如图所示，将一个正方形导线框ABCD置于一个范围足够大的匀强磁场中，磁场方向与其平面垂直现在AB、CD的中点处连接一个电容器，其上、下极板分别为a、b，让匀强磁场以某一速度水平向右匀速移动，则（ ）A. ABCD回路中没有感应电流B. A与D、B与C间有电势差C. 电容器a、b两极板分别带上负电和正电D. 电容器a、b两极板分别带上正电和负电【答案】ABC【解析】【详解】A、线框在匀强磁场水平向右匀速移动时，穿过线框回路的磁通量没有改变，则知没有感应电流产生，故A正确；B、AD、BC切割磁感线产生感应电动势，相当于两节电池并联，A与D、B与C间有电势差，故B正确；C、根据右手定则判断可知，a的电势低于b的电势，则电容器a、b两极板分别带上负电和正电，故C正确，D错误。11.有两个完全相同的电阻，一个通以10A的直流电流,热功率为P，另一个通以正弦式交变电流，热功率为2P，那么 （ ）A. 交流的有效值为10AB. 交流的最大值为10AC. 交流有效值为10AD. 交流的最大值为20A【答案】CD【解析】【详解】一个通以10A的直流电流，热功率为P，则有PI2R，当正弦式交变电流，同一电阻，热功率为2P，则有正弦电的电流有效值为I，因此2PI2R，解得：II10A；正弦电流的最大值为ImI20A，故CD正确，AB错误。12. 如图为理想变压器原线圈所接电源电压波形，原副线圈匝数之比n1n2= 101，串联在原线圈电路中电流表的示数为1A，下则说法正确的是（ ）A. 变压器输出两端所接电压表的示数为VB. 变压器输出功率为220WC. 变压器输出的交流电的频率为50HZD. 该交流电每秒方向改变50次【答案】BC【解析】本题考查变压器原副线圈的问题，根据原副线圈匝数比等于电压比等于电流比的倒数，再根据原线圈电压波形图，原线圈电压有效值为220V，变压器输出两端所接电压表的示数为22V，A错误；根据电流为1A，输入功率为220W，输入功率与输出功率相等，可知变压器输出功率为220W，B正确；该交流电的频率为50Hz，C正确；即每秒方向改变100次；二、填空题：（每空2分，共12分）13.图为“研究电磁感应现象”的实验装置。（1）将图中所缺导线补接完整_。（2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后：A将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将_。(填“向左偏转一下”或“向右偏转一下”或“不偏转”)B原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针_。(填“向左偏转一下”或“向右偏转一下”或“不偏转”)【答案】 (1). 如图所示： (2). 向右偏转一下 (3). 向左偏转一下【解析】【详解】（1）探究电磁感应现象实验电路分两部分，要使原线圈产生磁场必须对其通电，故电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，灵敏电流计与副线圈组成另一个闭合电路，如图所示：（2）闭合开关，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流表的指针向右偏；A将原线圈迅速插入副线圈时，磁场方向不变，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流计指针将向右偏转一下；B原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，原线圈电流变小，穿过副线圈的磁场方向不变，但磁通量变小，灵敏电流计指针将向左偏转一下。14.如图所示，变压器的原线圈及两个副线圈的匝数比为n1n2n3=421，所连接的三个灯消耗的电功率相同.则通过每个灯的电流之比I1I2I3=_，每个灯的电阻之比为R1R2R3=_ . 【答案】 (1). 1:1:2 (2). 4:4:1【解析】试题分析：先对两个副线圈，由功率相等：I2U2=I3U3，即。设原线圈两端电压为U、R1两端电压U1，根据功率关系有I1U1=I1U，所以U=2U1，再由将两组电流比合并在一起：I1：I2：I3=1：1：2；与功率关系联立得：R1：R2：R3=4：4：1考点：本题考查了含有多级副线圈的变压器问题。点评：本题解题关键是多级副线圈电流关系只能利用原副线圈能量守恒关系解决。15. 某交流发电机正常工作时，电动势E=Emsint，当磁感应强度增大到原来的2倍，转速变为原来的1/3，其它条件不变时，感应电动势的表达式为【答案】e = 2/3 Esin（1/3 wt ）【解析】分析：根据Em=NBS判断电动势的峰值，由e=EmSint知电动势的表达式判断新产生的电动势的表达式解答：解：由Em=NBS知当磁感应强度增大到原来的2倍，转速变为原来的1/3时Em变为原来的2/3；转速变为1/3，由e=EmSint知电动势的表达式为e= 2/3 Esin（1/3 wt ），故答案为：e = 2/3 Esin（1/3 wt ）点评：本题考查了交流电的电压瞬时值表达式，要根据公式中各物理量的意义逐项分析三、计算题（共40分）16.如图所示,一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输送给用户,已知发电机的输出功率为500kW,输出电压为500V,升压变压器B1原、副线圈的匝数比为1:10,两变压器间输电导线的总电阻为2.降压变压器B2的输出电压为220V,不计变压器的损耗.求:(1)输电导线上损失的功率;(2)降压变压器B2原、副线圈的匝数比.【答案】（1）20000W；（2）240：11【解析】试题分析：（1）送电电压：送电电流：损失的功率：P损（2） 降压变压器匝数比：考点：考查了远距离输电点评：对于输电问题，要搞清电路中电压、功率分配关系，注意理想变压器不改变功率基础题17.如图所示，有一倾斜光滑平行金属导轨，导轨平面与水平面的夹角30，导轨间距L0.5m，电阻不计，在两导轨间接有R3的电阻. 在导轨中间加一垂直轨道平面向上的宽度为d0.4m的匀强磁场，B2T.一质量为m0.08kg，电阻为r2的导体棒从距磁场上边缘d0.4m处由静止释放，运动过程中始终与导轨保持垂直且接触良好，取g10m/s2.求：(1) 导体棒进入磁场上边缘的速度v；(2) 导体棒通过磁场区域的过程中，通过导体棒的电量q；(3) 导体棒通过磁场区域过程中，电阻R上产生的焦耳热Q.【答案】(1)v2m/s (2)q0.08C (3)Q0.096J【解析】(1)，解得 (2) (3) 所以金属棒进入磁场后做匀速运动 18.如下图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场。已知线圈的匝数n100匝，总电阻r1.0，所围成矩形的面积S0.040 m2，小灯泡的电阻R9.0 ，磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为，其中Bm为磁感应强度的