2020版高二物理下学期期中试题 (I).doc

2020版高二物理下学期期中试题 (I)一、单选题(共10小题,每小题3.0分,共30分) 1.在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献下列说法正确的是()A 法拉第发现了电流的磁效应；奥斯特发现了电磁感应现象B 欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系C 库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值D 安培发现了磁场对运动电荷的作用规律，洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律2.如图所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef.已知ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，ef中的电流I产生的磁场穿过圆面积的磁通量将()A 逐渐增大B 逐渐减小C 始终为零D 不为零，但保持不变3.如图所示，在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线，导线中通有自东向西稳定、强大的直流电流现用一闭合的检测线圈(线圈中串有灵敏的检流计，图中未画出)检测此通电直导线的位置，若不考虑地磁场的影响，在检测线圈位于水平面内，从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过导线的上方并移至距直导线很远处的过程中，俯视检测线圈，其中的感应电流的方向是()A 先顺时针后逆时针B 先逆时针后顺时针C 先逆时针后顺时针，然后再逆时针D 先顺时针后逆时针，然后再顺时针4.如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直磁感应强度B随时间均匀增大两圆环半径之比为2：1，圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb.不考虑两圆环间的相互影响下列说法正确的是()AEa：Eb4：1，感应电流均沿逆时针方向BEa：Eb4：1，感应电流均沿顺时针方向CEa：Eb2：1，感应电流均沿逆时针方向DEa：Eb2：1，感应电流均沿顺时针方向5.如图所示的电路中，三个灯泡L1、L2、L3的电阻关系为R1R2P3BP4P1P2P3CP4P1P2P3DP1P2P4P310.如图所示为一正弦交流电通过一电子元件后的波形图，则下列说法正确的是()A 这也是一种交流电B 电流的变化周期是0.01 sC 电流的有效值是1 AD 电流通过100 的电阻时，1 s内产生热量为200 J二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分) 11.(多选)如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置于导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时()AP、Q将相互靠拢BP、Q将相互远离C 磁铁的加速度仍为gD 磁铁的加速度小于g12.关于闭合电路中线圈的感应电动势E、磁通量，磁通量的变化量及磁通量的变化率、线圈的匝数N之间的关系，下列说法中正确的是()A很大时，E一定很大B0时，E可能最大C0时，E一定等于0DN越多，一定很大，故E也一定很大13.(多选)在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个面积为S的矩形线圈匀速转动时产生的交流电电压随时间变化的波形如图所示，线圈与一阻值为R9 的电阻串联在一起，线圈的电阻为1 ，则()A 通过电阻R的电流瞬时值表达式为i10sin 200t(A)B 电阻R两端的电压有效值为90 VC 1 s内电阻R上产生的热量为450 JD 图中t1102s时，线圈位于中性面14.(多选)关于电容器和电感线圈对交流电的影响，下列说法中正确的是()A 电容器对于高频交变电流的阻碍作用大于它对低频交变电流的阻碍作用B 电感线圈对于高频交变电流的阻碍作用大于对低频交变电流的阻碍作用C 电容器对于高频交变电流的阻碍作用小于它对低频交变电流的阻碍作用D 电感线圈对于高频交变电流的阻碍作用小于对低频交变电流的阻碍作用三、实验题(共2小题,分,共16分) 15(6分）.如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置(1)将图中所缺的导线补接完整；(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，那么合上电键后可能出现的情况有：A将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将_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_16（10分）.欲用伏安法测定一段阻值约为5 左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:A.电池组（3 V,内阻1 ） B.电流表（03 A,内阻0.0125 ）C.电流表（00.6 A,内阻0.125 ） D.电压表（03 V,内阻3 k）E.电压表（015 V,内阻15 k） F.滑动变阻器（020 ,额定电流1 A）G.滑动变阻器（02 000 ,额定电流0.3 A） H.开关、导线（1）上述器材中应选用的是；（填写各器材的字母代号）（2）实验电路应采用电流表接法；（填“内”或“外”）（3）设实验中,电流表、电压表的某组示数如下图所示，图示中I=A，U=V.（4）为使通过待测金属导线的电流能在00.5 A范围内改变,请按要求画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图,然后根据你设计的原理电路将下图中给定的器材连成实验电路.四、计算题(共3小题,共38分) 17.如图1所示，空间存在方向竖直向下的磁场，MN、PQ是水平放置的平行长直导轨，其间距L0.2 m额定电压为2 V的小灯泡接在导轨一端，ab是跨接在导轨上内阻不计的导体棒，开始时ab与NQ的距离为0.2 m.(1)若导体棒固定不动，要使小灯泡正常发光，磁感应强度随时间的变化率是多大？(2)若磁感应强度保持B2 T不变，ab匀速向左运动，要使小灯泡正常发光，ab切割磁感线的速度是多大？18.如图所示，半径为R的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里一根长度略大于导轨直径的导体棒MN以恒定速率v在圆导轨上从左端滑到右端，电路中的定值电阻为r，其余电阻不计导体棒与圆形导轨接触良好求：(1)在滑动过程中通过电阻r的电流的平均值；(2)MN从左端到右端的整个过程中，通过r的电荷量；(3)当MN通过圆形导轨中心时，通过r的电流是多少？19.如图甲所示，平行长直光滑金属导轨水平放置，间距L0.4 m，导轨右端接有阻值R1 的电阻，导体棒垂直导轨放置在导轨上，且接触良好，导体棒及导轨的电阻均不计导轨间有一方向竖直向下的匀强磁场，磁场区域的边界满足曲线方程y0.4sin(x)(0x0.4 m，y的单位：m)，磁感应强度B的大小随时间t变化的规律如图乙所示零时刻开始，棒从导轨左端开始向右匀速运动，1 s后刚好进入磁场，若使棒在外力F作用下始终以速度v2 m/s做匀速直线运动，求：(1)棒进入磁场前，回路中的电流的方向；(2)棒在运动过程中外力F的最大功率；(3)棒通过磁场区域的过程中电阻R上产生的焦耳热答案解析1.【答案】C【解析】奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，选项A错误；欧姆发现了欧姆定律，焦耳说明了热现象和电现象之间存在联系，选项B错误；库仑发现了点电荷的相互作用规律，密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值，选项C正确；洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，安培发现了磁场对电流的作用规律，选项D错误；故选C.2.【答案】C【解析】利用安培定则判断直导线电流产生的磁场，考虑到磁场具有对称性，可以知道，穿过圆的磁感线的条数与穿出圆的磁感线条数是相等的，故选C.3.【答案】C【解析】根据通电直导线周围磁感线的特点，检测线圈由远处移至直导线正上方时，穿过线圈的磁场有向下的分量，磁通量先增加后减小，由楞次定律和安培定则知，线圈中的电流方向先逆时针后顺时针当检测线圈由直导线正上方移至远处时，穿过线圈的磁场有向上的分量，磁通量先增加后减小，由楞次定律和安培定则知，线圈中的电流方向先顺时针后逆时针，C正确4.【答案】B【解析】根据法拉第电磁感应定律可得ES，根据题意可得，故Ea：Eb4：1，感应电流产生的磁场要阻碍原磁场的增大，即感应电流产生向里的感应磁场，根据楞次定律可得，感应电流均沿顺时针方向5.【答案】B【解析】当K突然断开时，电感L由于自感，电流继续原方向流动，L、L1和L3构成一闭合回路，L中电流从I1逐渐减少，则通过L1的电流也逐渐减少通过L3的电流开始时比原来电流大，后逐渐变小当K突然断开时，电感L相当于电源，由此时二极管处于反向截止状态，故L2立即熄灭故B正确，A、C、D错误故选B.6.【答案】B【解析】根据正弦式交变电流产生的规律得出et图象是正弦曲线，即eEmsint，其中是角速度，不是周期；感应电动势与磁通量的变化率同步变化7.【答案】B【解析】由图象可知，交变电流的周期为0.250 s，A错误；电压的有效值UV10V，B正确；电压的最大值为20 V，C错误；电压瞬时值的表达式为u20sin 8t(V)，D错误8.【答案】B【解析】设某一导体的电阻为R，让此交流电通过该电阻根据焦耳定律，前半个周期(0.01 s)该电流产生的热量为(4A)2R，后半个周期(0.01 s)的热量则为(3A)2R.在一个周期内(T0.02 s)，交变电流通过电阻R产生的热量Q(4A)2R(3A)2R.设交流电的有效值为I，根据有效值的定义，I2RTQ(4A)2R(3A)2R，则有I5 A故选B.9.【答案】B【解析】(1)、(2)采用串联分压方法，电路消耗的功率相等；(3)采用变压器分压，最节能；(4)采用分压电路分压，最耗能10.【答案】C【解析】因电流方向不变故不是交流电，A错；其周期为0.02 s，B错；由等效热效应可知()2RI2RT解得：I1 A，故C对，由QI2Rt可知Q11001 J100 J，D错11.【答案】AD【解析】根据楞次定律，感应电流总要阻碍产生感应电流的原因，本题中“原因”是回路中磁通量的增加，P、Q可通过“增缩减扩”的方式进行阻碍，故可得A正确根据左手定则，回路电流受到向下的力的作用，由牛顿第三定律知磁铁受向上的作用力，所以磁铁的加速度小于g，故选A、D.12.【答案】BC【解析】由法拉第电磁感应定律可知，闭合电路的感应电动势与磁通量的变化率成正比，与磁通量及磁通量的变化大小无关，0时，E一定等于0，故A错误，B、C正确，BS，与匝数N无关，故D错误；故选：B、C.13.【答案】CD【解析】通过电阻R的电流最大值为Im10 A，线圈转动的角速度rad/s100 rad/s，故电流的瞬时值表达式为i10sin 100t(A)，A项错误；电阻R两端的电压有效值为UR9 V45V，B项错误；1 s内电阻R上产生的热量Qt450 J，C项正确；由题图知t1.0102s时感应电动势为零，此时穿过线圈的磁通量最大，线圈位于中性面，D项正确14.【答案】BC【解析】交流电频率越高，电感线圈对交流电的阻碍作用越大，B正确，D错误；交流电频率越高，电容对交流电的阻碍作用越小，故A错误，C正确故选B、C.15.【答案】(1)(2)向右偏转一下向左偏转一下【解析】(1)见下图(2)依照楞次定律及灵敏电流计的指针偏转方向与流过它的电流方向的关系来判定，则A.向右偏转一下；B.向左偏转一下16.【答案】（1）A、C、D、F、H；（2）外；（3）0.48 , 2.2； (4)略【解析】17.【答案】(1)50 T/s(2)5 m/s【解析】由于ab电阻不计，所以小灯泡两端的电压即为电动势，EUL2 V.(1)由ES得：T/s50 T/s(2)由EBLv得：vm/s5 m/s18.【答案】(1)(2)(3)【解析】(1)计算平均电流，应用法拉第电磁感应定律先求出平均感应电动势整个过程磁通量的变化量为BSBR2，所用的时间t，代入公式，平均电流为.(2)电荷量：qt.(3)当MN通过圆形导轨中心时，切割磁感线的有效长度最大，l2R，根据导体切割磁感线产生的电动势公式EBlv，得EB2Rv，此时通过r的电流为I.19.【答