甘肃省会宁县第一中学2018_2019学年高二物理下学期期中试题（含解析）.docx

会宁一中2018-2019学年第二学期期中考试高二物理试卷试卷说明：1、本次考试卷面满分为100分，考试时间为90分钟；2、答案全部写在答题卡上，题号与卡上的题号相对应。一、选择题（本题共12小题，每题四分，共48分。19小题为单项选择题，只有一项是符合题意的，选对的得4分，选错或不答的得0分；1012小题为不定项选择题，在每小题给出的4个选项中，至少有一个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）1.历经十年对“磁生电”的探索，最终发现电磁感应现象的科学家是A. 法拉第B. 安培C. 奥斯特D. 麦克斯韦【答案】A【解析】【详解】英国物理学家法拉第最早发现了电磁感应现象。故BCD错误，A正确。2.如图所示，属于交流电的是( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】交流电是指电流的大小和方向均随时间做周期性变化的电流；由图可知，符合条件的只有C；故选C。3.关于电磁感应现象，下列说法错误的是（）A. 变压器铁芯做成片状是为了减小涡流B. 真空冶炼炉的炉外线圈应通入高频交流电C. 灵敏电流表在运输时总要把两接线柱用导体连接起来，是利用了电磁驱动D. 车站和重要场所的安检门可以探测人身携带的金属物品【答案】C【解析】【详解】A项：变压器的铁芯用硅钢片代替整块铁芯，是为了减小涡流损失，故A正确；B项：真空冶炼炉的炉外线圈通过的电流是高频交流电。故B正确；C项：将两个接线柱连接起来，从而形成闭合电路，当因晃动，导致线圈切割磁感线，从而产生感应电流，出现安培阻力，进而阻碍其运动，是利用电磁阻尼原理减弱表针的摆动，进而保护表针不被损坏，故C错误；D项：安检门利用涡流探测人身上携带的金属物品原理是：线圈中交变电流产生交变的磁场，会在金属物品产生交变的感应电流，而金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流，引起线圈中交变电流发生变化，从而被探测到。故D正确。4.如图所示，水平桌面上放有一个闭合铝环，在铝环中心轴线上方有一个条形磁铁.当条形磁铁沿轴线竖直自由落下的过程中，下列说法正确的是()A. 磁铁的机械能减少，下落加速度agB. 磁铁机械能守恒，下落加速度agC. 磁铁的机械能减少，下落加速度ag【答案】C【解析】【详解】闭合导体环内的磁通量增大，环内感应电流的磁场与原磁场的方向相反，所以对磁体的运动有阻碍作用，所以磁铁受向上的安培力，则向下的加速度小于g；因有电能产生，可知下落过程中机械能减小；故选C.5.如图所示，边长为l的正方形导体框匀速地从磁场左边穿过磁场运动到磁场右边，磁场的宽度为d，线框的速度为v.若ld，则线框中存在感应电流的时间为()A. 2l/vB. l/vC. d/vD. 2d/v【答案】A【解析】【详解】导线框进入磁场与出磁场时有感应电流，完全在磁场中时，导线框不产生感应电流，所以感应电流的过程的路程s=2l，则感应电流的时间：，故A正确。6.如图甲所示，正方形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线方向与导线框所在平面垂直。t=0时刻，磁场方向垂直导线框平面向外，磁感应强度B随时间t变化规律如图乙所示，规定线框中电流沿着abcda的方向为正方向，则如图中能正确反映导线框中感应电流随时间t变化规律的是A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】由右图可知B的变化，则可得出磁通量的变化情况，由楞次定律可知电流的方向；由法拉第电磁感应定律可知电动势，即可知电路中电流的变化情况。【详解】根据图乙所示磁感应强度变化情况，应用楞次定律可知，时间，电路中电流方向为逆时针方向，即电流方向为：abcda，由图乙所示图线可知，磁感应强度的斜率即变化率恒定，由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势大小不变，由欧姆定律可知，线框中的电流大小不变，故ABC错误，D正确。【点睛】本题要求学生能正确理解图的含义，才能准确的利用楞次定律、左手定则等进行判定；解题时要特别注意，两个时段，虽然磁场的方向发生了变化，但因其变化为连续的，故产生的电流是相同的。7.如图所示，当交流电源的电压（有效值）U=220V，频率f=50Hz，3只灯泡L1、L2、L3的亮度相同（L无直流电阻），若将交流电源的频率变为f=100Hz，电压有效值不变，则（）A. L3灯比原来亮B. L3灯和原来一样亮C. L1灯比原来暗D. L2灯比原来亮【答案】B【解析】【详解】三个支路电压相同，当将交流电源频率变为f=100Hz，即交流电频率变大时，电感的感抗增大，电容的容抗减小，电阻所在支路对电流的阻碍作用不变，所以流过L1的电流变大，更亮，流过L2的电流变小，更暗，流过L3的电流不变，故B正确。8.如图1所示，100匝的线圈（图中只画了2匝）两端A、B与一个理想电压表相连。线圈内有指向纸外方向的磁场，线圈中的磁通量在按图2所示规律变化。下列说法正确的是（）A. 电压表的示数为150V，A端接电压表正接线柱B. 电压表的示数为50 V，A端接电压表正接线柱C. 电压表的示数为150V，B端接电压表正接线柱D. 电压表的示数为50 V，B端接电压表正接线柱【答案】B【解析】【分析】根据楞次定律判断感应电流的方向。线圈相当于电源，即可判断电压表的接法；由图求出磁通量的变化率。根据法拉第电磁感应定律求出回路中感应电动势，得到电压表的读数。【详解】线圈相当于电源，由楞次定律可知A相当于电源的正极，B相当于电源的负极。故A应该与理想电压表的+号接线柱相连。由法拉第电磁感应定律得：，故B正确，ACD错误。故选B。【点睛】此题根据法拉第电磁感应定律求感应电动势，由楞次定律判断感应电动势的方向，是常见的陈题。9.如图，图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1：n2=5：1，电阻R= 20，L1、L1为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示现将S1接l且S2闭合，此时L2正常开光下列说法正确的是 （）A. 输入电压u的表达式B. 当S1接1，断开S2时，L1、L2均正常发光C. 当S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8WD. 当S1接1，断开S2时，原线圈的输入功率将增大【答案】C【解析】【详解】A项：周期是0.02s，所以输入电压u的表达式应为，故A错误；B项：只断开S2后，负载电阻变大为原来的2倍，电压不变，副线圈电流变小为原来的一半，L1、L2的功率均变为额定功率的四分之一，故B错误；C项：若S1换接到2后，电阻R电压有效值为4V，R消耗的电功率为，故C正确；D项：只断开S2后，原线圈的输入功率等于副线圈的功率都减小，故D错误。10.供电公司检修人员用交流电表监控供电线路中强电流和高电压，使用仪器是电流互感器和电压互感器，接线如图所示其中n1、n2、n3、n4分别为四组线圈的匝数，a、b为两只交流电表，下列说法中正确的是（）A. A为电流互感器，且n1n2，a是电流表B. B为电压互感器，且n3n4，b电压表C. B为电流互感器，且n3n4，b是电流表D. A为电压互感器，且n1n2，a是电压表【答案】AB【解析】【分析】理想变压器的工作原理是原线圈输入变化的电流时，导致副线圈的磁通量发生变化，从而导致副线圈中产生感应电动势。而副线圈中的感应电流的变化，又导致在原线圈中产生感应电动势。串联在电路中的是电流互感器，并联在电路中的是电压互感器。【详解】由图可知，A串联在电路中是电流互感器，电路中是强电流，通过变压器变成弱电流，用电流表测量，因为电流之比等于线圈匝数的倒数比，所以n1n2，a是电流表，故A正确，D错误；B并联在电路中是电压互感器，电路中是强电压，通过变压器变成弱电压，用电压表测量，因为电压之比等于线圈匝数比，所以n3n4，故B正确，C错误。所以AB正确，CD错误。【点睛】本题主要考查了理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象。同时变压比与匝数成正比，变流比与匝数成反比。11.在一些学校教室为了保证照明条件,采用智能照明系统,在自然光不足时接通电源启动日光灯,而在自然光充足时,自动关闭日光灯,其原理图如图所示。R为一光敏电阻,L为一带铁芯的螺线管,在螺线管上方有一用细弹簧系着的轻质衔铁,一端用铰链固定在墙上可以自由转动,另一端用一绝缘棒链接两动触头。有关这套智能照明系统工作原理描述正确的是()A. 光照越强,光敏电阻阻值越大,衔铁被吸引下来B. 在光线不足时,光敏电阻阻值变大,电流小,衔铁被弹簧拉上去,日光灯接通C. 上面两接线柱应该和日光灯电路连接D. 下面两接线柱应该和日光灯电路连接【答案】BC【解析】光照越强,光敏电阻阻值越小,电流越大，故衔铁被吸引下来，选项A错误；在光线不足时,光敏电阻阻值变大,电流减小，故衔铁被弹簧拉上去，点亮照明灯，故上面两接线柱应该和日光灯电路连接，选项BC正确；D错误；故选BC.12.如图所示的理想变压器电路中，原副线圈的匝数比为2:1，原、副线圈的电路中均有一阻值为R的定值电阻，副线圈电路中定值电阻和滑动变阻器串联，a、b端接电压恒定的正弦交流电，在滑动变阻器滑片P向右移动的过程中，则下列说法正确的是（ ）A. 原线圈电路中定值电阻R消耗的功率在减小B. 副线圈电路中定值电阻R消耗功率在增大C. 副线圈电路中消耗的总功率在减小D. 原、副线圈电路中定值电阻R两端的电压之比恒定为1:2【答案】BD【解析】【详解】滑动变阻器滑片P向右移动的过程中，总电阻减小，原副线圈的电流强度均增大；AB、根据可知原线圈电路中定值电阻R消耗的功率在增大，副线圈电路中定值电阻R消耗的功率也在增大，故B正确，A错误；C、根据变压器原理可知输入功率等于输出功率，副线圈电路中消耗的总功率，由于E、R和I1未知，无法确定副线圈电路中消耗的总功率的变化，故C错误；D、根据U=IR可知原、副线圈电路中定值电阻R两端的电压之比等于电流强度之比，等于原副线圈的匝数的反比，即为1:2，故D正确；故选BD。二、填空题：本题共三小题，共18分13.下列说法中正确的是（ ）A. 阿伏加德罗常数是NAmol1，铜的摩尔质量是kg/mol，铜的密度是kg/m3，则一个铜原子所占的体积是B. 无论是无机物质的分子，还是有机物质的大分子，其分子大小的数量级都是1010mC. 布朗运动就是固体颗粒分子的无规则运动D. 当分子间的距离rr0时，随着距离的减小，分子间的引力和斥力都增大，但斥力比引力增大的快，故分子力表现为斥力E. 一个物体的机械能可以为零，但它们的内能永远不可能为零,物体的机械能变化时，它的内能可以保持不变【答案】ADE【解析】【详解】A项：1m3铜中所含的原子数为，故一个铜原子所占的体积是：，故A正确； B项：除了一些有机物质的大分子，多数分子大小的数量级为10-10m，故B错误；C项：布朗运动就是固体颗粒的运动，由于液体分子频繁的碰撞导致运动，是反映液体分子的无规则运动，故C错误；D项：当分子间的距离rr0时，随着距离的减小，分子间的引力和斥力都增大，但斥力比引力增大的快，故分子力表现为斥力，故D正确；E项：物体的机械能可以是0，但是分子的运动是永不停息的，一切物体都有内能，不论温度高低。因此内能不能为零，物体的内能与温度有关，与其本身的机械能无关，因此物体的机械能变化时，它的内能可以保持不变，故E正确。14.在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中：(1)关于油膜面积的测量方法，下列说法中正确的是_(填字母代号) A油酸酒精溶液滴入水中后，要立刻用刻度尺去量油膜的面积B油酸酒精溶液滴入水中后，要让油膜尽可能地散开，再用刻度尺去量油膜的面积C油酸酒精溶液滴入水中后，要立即将油膜的轮廓画在玻璃板上，再利用坐标纸去计算油膜的面积D油酸酒精溶液滴入水中后，要让油膜尽可能散开，等到状态稳定后，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，用坐标纸去计算油膜的面积(2)实验中，将1 cm3的油酸溶于酒精，制成200 cm3的油酸酒精溶液，又测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴，现将1滴溶液滴到水面上，水面上形成0.2 m2的单分子薄层由此可估算油酸分子的直径d_m.【答案】 (1). D (2). 51010【解析】【分析】（1）明确用“油膜法”估测分子大小的实验原理：认为油酸分子是紧密排列的，而且形成的油膜为单分子油膜，然后用每滴油酸酒精溶液所含油酸体积除以油膜面积得出的油膜面积厚度即为油酸分子直径液滴入水中后，应让油膜尽可能散开，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，然后用坐标纸计算油膜的面积（2）在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径【详解】（1）液滴入水中后，应让油膜尽可能散开，形成单分子油膜，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，然后用坐标纸计算油膜的面积，由于油膜不规则，无法用刻度尺去量油膜的面积故ABC错误，D正确（2）一滴油酸的体积为：，油酸分子的直径为：。【点睛】本题理解并掌握实验原理，建立模型：油酸分子呈球型分布在水面上，且一个靠着一个，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度15.如图所示,导线AB与CD互相平行,则在闭合开关S时导线CD中感应电流的方向为_;在断开开关S时导线CD中感应电流的方向为_.(填“由C到D”或“由D到C”) 【答案】 (1). 由D到C (2). 由C到D【解析】【详解】在闭合开关S时，根据安培定则可知导线框CD所处的磁场方向垂直纸面向里，AB直导线中的电流增大，穿过线框CD的磁通量增大，根据楞次定律得：线框中感应电流方向为顺时针方向则导线CD中有感应电流，其方向由D到C；在断开开关S时，根据安培定则可知导线框CD所处的磁场方向垂直纸面向里，AB直导线中的电流减小，穿过线框CD的磁通量减小，根据楞次定律得到：线框中感应电流方向为逆时针方向则导线CD中有感应电流，其方向由C到D【点睛】本题考查安培定则、楞次定律综合应用的能力安培定则可以用来判断通电导线产生的磁场方向，楞次定律用来判断线圈感应电流产生的磁场方向三、计算题：(本题共3小题，共34分。解答要写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。)16.如图所示，匝数为N匝的矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为r，电压表为理想电压表，灯泡电阻为R，线框绕中心轴线OO以角速度匀速转动，闭合S，从图示位置开始计时：写出感应电动势瞬时值的表达式线框中感应电流的有效值. 线框从图示位置开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q为多少?【答案】（1）eNBSsint（2） （3） 【解析】（1）由题意可知 EmNBS 感应电动势瞬时值的表达式 eNBSsint （2）感应电动势的有效值 回路中电流的有效值为 （3）当线圈从中性面转过时，由 qIt 联立以上点睛：本题考查交变电流最大值、瞬时值、有效值和平均值的理解和应用的能力，注意感应电动势的平均值和最大值的求法，并掌握交流电的最大值与有效值的关系；知道求解电功率要用有效值，求解电量用平均值17.风力发电作为新型环保能源，近年来得到了快速发展，如图4所示的风车阵中发电机输出功率为100 kW，输出电压是250 V，用户需要的电压是220 V，输电线总电阻为10.若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求(1)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比；(2)画出此输电线路的示意图；(3)用户得到的电功率【答案】（1）； （2） （3）96kW【