河南省周口市扶沟县包屯高中高二物理下学期第一次段考试卷（含解析）.doc

2015-2016学年河南省周口市扶沟县包屯高中高二（下）第一次段考物理试卷一、选择题（本题共13小题，每题4分，共52分其中1-10小题，每题只有一个选项正确，11-13小题，每题有多个选项正确，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关于物理学发展过程中的认识，下列说法正确的是（）a奥斯特发现了电流的磁效应，并发现了电磁感应现象b法拉第在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化c楞次发现了电流的磁效应，揭示了磁现象和电现象之间的联系d在法拉第、纽曼、韦伯等人工作的基础上，人们认识到：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，后人称之为法拉第电磁感应定律2关于感应电流，下列说法中正确的是（）a线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流b穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生c只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生d只要电路的一部分作切割磁感线的运动，电路中就一定有感应电流3若穿过一个匝数为10匝、电阻为2的闭合线圈的磁通量每秒均匀减小0.4wb，则线圈中（）a感应电动势为0.4vb感应电动势每秒减小0.4vc感应电流恒为2ad感应电流每秒减小0.2a4下列说法不正确的一项是（）a电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断b光敏电阻随光照强度的增大其阻值逐渐升高c电子秤所使用的测力装置是力传感器，它是把力信号转化为电压信号d金属热电阻随温度的升高其阻值逐渐升高5电感和电容对交流电的阻碍作用的大小不但跟电感、电容本身有关，还跟交流电的频率有关，下列说法中正确的是（）a电感是通直流、阻交流，通高频、阻低频b电容是通直流、阻交流，通高频、阻低频c电感是通直流、阻交流，通低频、阻高频d电容是通交流、隔直流，通低频、阻高频6根据楞次定律可知，感应电流的磁场一定是（）a阻碍引起感应电流的磁通量b与引起感应电流的磁场方向相反c阻碍引起感应电流的磁通量的变化d与引起感应电流的磁场方向相同7一闭合圆线圈，放在随时间均匀变化的磁场中，线圈平面和磁场方向垂直，若想使线圈中的感应电流增强一倍，下述方法可行的是（）a使线圈匝数增加一倍b使线圈面积增加一倍c使线圈匝数减少一半d使磁感应强度的变化率增大一倍8单摆原来的周期是2s，下列说法中正确的是（）a若摆长变为原来的，则周期变为1sb若摆球的质量减为原来的，则周期变为1sc若振幅减为原来的，则周期变为1sd若重力加速度减为原来的，则周期不变9飞机在一定高度水平飞行时，由于地磁场的存在，其机翼就会切割磁感线，两机翼的两端点之间会有一定的电势差若飞机在北半球水平飞行，且地磁场的竖直分量方向竖直向下，则从飞行员的角度看（）a机翼左端的电势比右端的电势低b机翼左端的电势比右端的电势高c机翼左端的电势与右端的电势相等d以上情况都有可能10三角形导线框abc固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度b随时间t变化的规律如图所示规定线框中感应电流i沿顺时针方向为正方向，下列it图象中正确的是（）abcd11一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是（）a质点的振动频率是4hzb在10s内质点经过的路程是20cmc第4s质点的加速度为零，速度最大d在t=1s和t=3s两时刻，质点的位移大小相等、方向相同12闭合电路的一部分导体在匀强磁场中做切割磁感线运动，如图所示，能正确表示感应电流i的方向、磁感应强度b的方向跟导体运动速度的方向关系的是（）abcd13单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示则（）a线圈中o时刻感应电动势最小b线圈中c时刻感应电动势为零c线圈中c时刻感应电动势最大d线圈从o至c时间内平均感应电动势为0.4 v三、实验题（本题共2小题，共18分）14某学习小组探究“感应电流产生的条件”，将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈a、线圈b、电流计及开关如图连接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：将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向右拉时，灵敏电流计指针将（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）；断开电键时，灵敏电流计指针将（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）15图甲为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示各时刻通过线圈l的电流电路中电灯的电阻r1=6.0，定值电阻r=2.0，ab间电压u=6.0v开关s原来闭合，电路处于稳定状态，在t1=1.0103s时刻断开开关s，此时刻前后电流传感器显示的电流随时间变化的图线如图乙所示（1）断开开关s后可观察到的现象是（2）断开开关后通过电灯的电流方向（3）在t2=1.6103s时刻线圈l中的感应电动势的大小是 v四、计算题：（本题3个小题，共30分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位）16如图所示，水平放置的平行金属导轨mn和pq，相距l=0.50m，导轨左端接一电阻 r=0.20，磁感应强度b=0.40t的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒ac垂直导轨放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计当ac棒以v=4.0m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：（1）ac棒中感应电动势的大小；（2）回路中感应电流的大小和方向；（3）维持ac棒做匀速运动的水平外力f的大小和方向17如图所示，n=50匝的矩形线圈abcd，边长ab=20cm，ad=25cm，放在磁感应强度b=0.4t的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的oo轴以n=3000r/min的转速匀速转动，线圈电阻r=1，外电路电阻r=9，t=0时，线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里（1）在图中标出t=0时感应电流的方向；（2）写出线圈感应电动势的瞬时表达式；（3）从图示位置转过90过程中流过电阻r的电荷量是多大？18一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率为为50kw，输出电压为500v，升压变压器原、副线圈匝数比为1：5，两个变压器间的输电导线的总电阻为15，降压变压器的输出电压为220v，变压器本身的损耗忽略不计，在输电过程中电抗造成电压的损失不计，求：（1）升压变压器副线圈的端电压；（2）输电线上损耗的电功率；（3）降压变压器原、副线圈的匝数比2015-2016学年河南省周口市扶沟县包屯高中高二（下）第一次段考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共13小题，每题4分，共52分其中1-10小题，每题只有一个选项正确，11-13小题，每题有多个选项正确，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关于物理学发展过程中的认识，下列说法正确的是（）a奥斯特发现了电流的磁效应，并发现了电磁感应现象b法拉第在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化c楞次发现了电流的磁效应，揭示了磁现象和电现象之间的联系d在法拉第、纽曼、韦伯等人工作的基础上，人们认识到：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，后人称之为法拉第电磁感应定律【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可【解答】解：a、奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了磁现象和电现象之间的联系，法拉第发现了电磁感应现象，故ac错误；b、楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故b错误；d、纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后，先后指出：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，后人称之为法拉第电磁感应定律，故d正确；故选：d2关于感应电流，下列说法中正确的是（）a线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流b穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生c只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生d只要电路的一部分作切割磁感线的运动，电路中就一定有感应电流【分析】产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化，或闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动根据这个条件进行选择【解答】解：a、不闭合电路在磁场即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈也没有感应电流故a正确； b、螺线管不闭合时，即使穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部也没有感应电流产生，故b错误； c、闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动，闭合回路的磁通量不一定发生了变化，电路中不一定有感应电流故c错误d、电路若不闭合，在部分电路切割时电路中不会产生感应电流，故d错误； 故选：a3若穿过一个匝数为10匝、电阻为2的闭合线圈的磁通量每秒均匀减小0.4wb，则线圈中（）a感应电动势为0.4vb感应电动势每秒减小0.4vc感应电流恒为2ad感应电流每秒减小0.2a【分析】穿过闭合线圈的磁通量每秒均匀减小0.4wb，得到磁通量变化率，由法拉第电磁感应定律求出感应电动势，由欧姆定律求解感应电流【解答】解：a、b由题，穿过闭合线圈的磁通量每秒均匀减小0.4wb，则得到磁通量变化率大小为=0.4wb/s，由法拉第电磁感应定律得e=n=100.4v=4v，恒定不变故ab也错误c、d由欧姆定律得，感应电流为：i=2a，恒定不变故c正确，d错误故选：c4下列说法不正确的一项是（）a电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断b光敏电阻随光照强度的增大其阻值逐渐升高c电子秤所使用的测力装置是力传感器，它是把力信号转化为电压信号d金属热电阻随温度的升高其阻值逐渐升高【分析】电熨斗是利用双金属片温度传感器，控制电路的通断光敏电阻是由半导体材料制成的，其电阻随光照强度的增大而减小电子秤所使用的测力装置是力传感器，利用应力片，将压力信号变成电压信号金属热电阻随温度的升高其阻值逐渐升高【解答】解：a、电熨斗是利用双金属片温度传感器，控制电路的通断故a正确 b、光敏电阻是由半导体材料制成的，其电阻随光照强度的增大而减小故b错误 c、电子秤所使用的测力装置是力传感器，利用通过应力片的电流一定，压力越大，电阻越大，应力片两端的电压差越大，将力信号变成电信号故c正确 d、金属热电阻随温度的升高其阻值逐渐升高故d正确本题选错误的，故选b5电感和电容对交流电的阻碍作用的大小不但跟电感、电容本身有关，还跟交流电的频率有关，下列说法中正确的是（）a电感是通直流、阻交流，通高频、阻低频b电容是通直流、阻交流，通高频、阻低频c电感是通直流、阻交流，通低频、阻高频d电容是通交流、隔直流，通低频、阻高频【分析】根据电容器和电感线圈的特性分析选择电容器内部是真空或电介质，隔断直流能充电、放电，能通交流，具有隔直通交、通高阻低的特性电感线圈可以通直流，通过交流电时产生自感电动势，阻碍电流的变化，具有通直阻交，通低阻高的特性【解答】解：a、c，电感的特性：通直流，阻交流通低频，阻高频故a错误，c正确； b、d，电容器的特性：通交流，隔直流，通高频，阻低频故bd错误故选：c6根据楞次定律可知，感应电流的磁场一定是（）a阻碍引起感应电流的磁通量b与引起感应电流的磁场方向相反c阻碍引起感应电流的磁通量的变化d与引起感应电流的磁场方向相同【分析】根据楞次定律知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化当磁通量增大时，感应电流的磁场与它相反，当磁通量减小时，感应电流的磁场与它相同【解答】解：当磁通量增大时，感应电流的磁场与它相反，当磁通量减小时，感应电流的磁场与它相同即感应电流的磁场方向取决于引起感应电流的磁通量是增加还是减小即感应电流的磁场一定是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故a、b、d错误，c正确故选c7一闭合圆线圈，放在随时间均匀变化的磁场中，线圈平面和磁场方向垂直，若想使线圈中的感应电流增强一倍，下述方法可行的是（）a使线圈匝数增加一倍b使线圈面积增加一倍c使线圈匝数减少一半d使磁感应强度的变化率增大一倍【分析】根据法拉第电磁感应定律e=n，电阻定律r=以及欧姆定律推导出电流i的表达式，看i与什么因素有关，从而判断出哪一种方法使感应电流增加一倍【解答】解：设导线的电阻率为，横截面积为s，线圈的半径为r，则感应电流为 i=n=可见，i与线圈匝数无关将r增加一倍，i增加一倍；若将线圈的面积增加一倍，半径r增加倍，电流增加倍；若磁感应强度的变化率增大一倍，则电流i增加一倍，故d正确，a、b、c错误故选：d8单摆原来的周期是2s，下列说法中正确的是（）a若摆长变为原来的，则周期变为1sb若摆球的质量减为原来的，则周期变为1sc若振幅减为原来的，则周期变为1sd若重力加速度减为原来的，则周期不变【分析】利用单摆周期公式可知，周期大小与摆长和重力加速度有关，与振幅和质量无关【解答】解：a、单摆原来的周期是2s，若摆长变为原来的，根据公式t=2，则周期变为，即1s，故a正确；b、单摆原来的周期是2s，若摆球的质量减为原来的，根据公式t=2，周期不变，仍然为2s，故b错误；c、单摆原来的周期是2s，若振幅减为原来的，根据公式t=2，周期不变，仍然为2s，故c错误；d、单摆原来的周期是2s，若重力加速度减为原来的，根据公式t=2，则周期变为2t，即4s，故d错误；故选：a9飞机在一定高度水平飞行时，由于地磁场的存在，其机翼就会切割磁感线，两机翼的两端点之间会有一定的电势差若飞机在北半球水平飞行，且地磁场的竖直分量方向竖直向下，则从飞行员的角度看（）a机翼左端的电势比右端的电势低b机翼左端的电势比右端的电势高c机翼左端的电势与右端的电势相等d以上情况都有可能【分析】由于地磁场的存在，当飞机在北半球水平飞行时，两机翼的两端点之间会有一定的电势差，相当于金属棒在切割磁感线一样从飞行员角度看，磁场向下则由右手定则可判定机翼左端的电势比右端的电势高【解答】解：当飞机在北半球水平飞行时，由于地磁场的存在，且地磁场的竖直分量方向竖直向下，则由右手定则可判定机翼左端的电势比右端的电势高若构成闭合电路则电流方向由机翼的右端流向左端，而机翼切割磁感线相当于电源，所以电源内部电流由负极流向正极故选：b10三角形导线框abc固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度b随时间t变化的规律如图所示规定线框中感应电流i沿顺时针方向为正方向，下列it图象中正确的是（）abcd【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【解答】解：由图可知，01s内，线圈中磁通量的变化率相同，故01s内电流的方向相同，由楞次定律可知，电路中电流方向为逆时针，即电流为负方向；同理可知，12s内电路中的电流为顺时针，23s内，电路中的电流为顺时针，34s内，电路中的电流为逆时针，由e=可知，电路中电流大小恒定不变选项b正确，acd错误故选b11一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是（）a质点的振动频率是4hzb在10s内质点经过的路程是20cmc第4s质点的加速度为零，速度最大d在t=1s和t=3s两时刻，质点的位移大小相等、方向相同【分析】由图读出周期，求出频率质点在一个周期内通过的路程是4个振幅，根据时间与周期的关系，求出质点在10s内经过的路程根据质点的位置，分析速度和加速度在t=1s和t=3s两时刻质点位移大小相等【解答】解：a、由图读出周期为t=4s，则频率为f=0.25hz故a错误b、质点做简谐运动，在一个周期内通过的路程是4个振幅，t=10s=2.5t，则在10s内质点经过的路程是s=2.54a=102cm=20cm故b正确c、在第4s末，质点位于平衡位置处，速度最大，加速度为零故c正确d、由图看出，在t=1s和t=3s两时刻质点位移大小相等、方向相反故d错误故选：bc12闭合电路的一部分导体在匀强磁场中做切割磁感线运动，如图所示，能正确表示感应电流i的方向、磁感应强度b的方向跟导体运动速度的方向关系的是（）abcd【分析】闭合电路中一部分直导线在磁场中切割磁感线产生感应电流，电流方向是由右手定则来确定，所以要让磁感线穿过掌心，大拇指所指的是运动方向，则四指指的是感应电流方向【解答】解：a、导体棒不切割磁感线，因此无感应电流产生，故a错误；b、伸开右手时，让磁感线穿过掌心，大拇指方向指向导体棒运动方向，则感应电流方向应沿导线向右，故b正确；c、伸开右手时，让磁感线穿过掌心，大拇指方向指向导体棒运动方向，则感应电流方向应沿导线斜向左上方，故c正确；d、伸开右手时，让磁感线穿过掌心，大拇指方向指向导体棒运动方向，则感应电流方向应沿导线向外，故d错误；故选：bc13单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示则（）a线圈中o时刻感应电动势最小b线圈中c时刻感应电动势为零c线圈中c时刻感应电动势最大d线圈从o至c时间内平均感应电动势为0.4 v【分析】根据法拉第电磁感应定律知，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比通过法拉第电磁感应定律求出平均感应电动势的大小【解答】解：a、b、c由图知t=0时刻图象切线斜率最大，则磁通量的变化率为最大，则由法拉第电磁感应定律得知：感应电动势最大，不为零，而在c时刻切线斜率为零，磁通量的变化率为零，则感应电动势为零故b正确，ac错误；d、根据法拉第电磁感应定律得平均感应电动势，故d正确故选：bd三、实验题（本题共2小题，共18分）14某学习小组探究“感应电流产生的条件”，将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈a、线圈b、电流计及开关如图连接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：将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将向右偏（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向右拉时，灵敏电流计指针将向右偏（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）；断开电键时，灵敏电流计指针将向左偏（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）【分析】根据磁通量的变化，通过楞次定律判断感应电流的方向，从而确定电流计指针的偏转方向【解答】解：在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，知磁通量增加时，电流计指针向右偏转，闭合开关后，原线圈迅速插入副线圈，磁通量增加，则电流计指针向右偏转原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流增大，则磁通量增大，所以电流计的指针向右偏转；断开电键时，磁通量减小，则灵敏电流计指针向左偏转故答案为：向右偏；向右偏；向左偏15图甲为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示各时刻通过线圈l的电流电路中电灯的电阻r1=6.0，定值电阻r=2.0，ab间电压u=6.0v开关s原来闭合，电路处于稳定状态，在t1=1.0103s时刻断开开关s，此时刻前后电流传感器显示的电流随时间变化的图线如图乙所示（1）断开开关s后可观察到的现象是灯闪一下再熄（2）断开开关后通过电灯的电流方向向左（3）在t2=1.6103s时刻线圈l中的感应电动势的大小是3 v【分析】（1）求出断开开关前通过灯泡的电流，由图象找出断开开关后通过灯泡的电流如何变化，然后判断灯泡的发光情况如何变化（2）由楞次定律判断出自感电流的方向，然后判断通过灯泡电流的方向（3）由欧姆定律求出感应电动势大小【解答】解：（1）断开开关前通过灯泡的电流i1=1a，断开开关后，线圈、电阻与灯泡构成闭合回路，同它们的电流相等，由图象可知，断开开关后，通过灯泡的电流从1.5a逐渐减小到零，灯泡闪亮一下后逐渐变暗（2）由楞次定律可知，断开开关后，线圈产生的感应电流向右，则通过灯泡的电流向左（3）断开开关前，通过线圈的电流为1.5a，则r总=rl+r=4，则线圈的直流电阻rl=r总r=2由图象可知，在t2=1.6103s时同线圈的电流为0.3a，线圈的自感电动势e=i（r1+r+rl）=0.3（6+2+2）=3v故答案为：（1）灯闪一下再熄；（2）向左；（3）3四、计算题：（本题3个小题，共30分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位）16如图所示，水平放置的平行金属导轨mn和pq，相距l=0.50m，导轨左端接一电阻 r=0.20，磁感应强度b=0.40t的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒ac垂直导轨放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计当ac棒以v=4.0m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：（1）ac棒中感应电动势的大小；（2）回路中感应电流的大小和方向；（3）维持ac棒做匀速运动的水平外力f的大小和方向【分析】（1）导体垂直切割磁感线，由磁感应强度b、长度l、速度v，则公式e=blv求出感应电动势（2）ac相当于电源，根据闭合电路欧姆定律求解感应电流大小（3）ac棒做匀速运动，水平外力f与安培力平衡，根据安培力公式f=bil求解【解答】解：（1）根据法拉第电磁感应定律，ac棒中的感应电动势为 e=bl=0.400.504.0v=0.80v （2）根据闭合电路欧姆定律，感应电流大小为 i=a=4.0a 由右手定则可知，回路中感应电流的方向为amrpca（或逆时针方向）（3）当ac棒向右匀速运动时，ac棒中有由c向a的电流，根据左手定则可知ac棒所受的磁场力f安水平向左为维持ac棒做匀速运动，应施加一个与f安等值反向的水平外力f即 f=f安=bil=0.404.00.50n=0.80n 方向水平向右 答：（1）ac棒中感应电动势的大小为0.8v； （2）回路中感应电流的大小为4a，方向amrpca； （3）维持ac棒做匀速运动的水平外力f的大小0.80n，方向水平向右17如图所示，n=50匝的矩形线圈abcd，边长ab=20cm，ad=25cm，放在磁感应强度b=0.4t的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的oo轴以n=3000r