云南省怒江州福贡一中高二物理上学期期中试卷（含解析）.doc

2014-2015学年云南省怒江州福 贡一中高二（上）期中物理试卷一、选择题（本题共12个小题，每小题3分，共36分）1关于感应电流，下列说法中正确的是（）a 只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流b 只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流c 若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，闭合电路中一定没有感应电流d 当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流2如图所示，挂在弹簧下端的条形磁铁在闭合线圈内振动，如果空气阻力不计，则（）a 磁铁的振幅不变b 磁铁做阻尼振动c 线圈中有逐渐变弱的直流电d 线圈中有逐渐变弱的交流电3如图分别表示匀强磁场的磁感应强度b、闭合电路中一部分直导线的运动速度v和电路中产生的感应电流i的相互关系，其中正确是（）a b c d 4如图一个由导体做成的矩形线圈，以恒定速率v运动，从无场区进入匀强磁场区然后出来，若取逆时针方向为电流的正方向，那么下图中的哪一个图象正确地表示回路中电流对时间的函数关系？（）a b c d 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6一闭合金属线框的两边接有电阻r1、r2，框上垂直搁置一根金属棒，棒与框接触良好，整个装置放在匀强磁场中（如图所示），当用外力使ab棒右移时，作出的下列判断中正确的是（）a 其穿线框的磁通量不变，框内没有感应电流b 框内有感应电流，电流方向沿顺时针方向绕行c 框内有感应电流，电流方向沿逆时针方向绕行d 框内有感应电流，左半边逆时针方向绕行，右半边顺时针方向绕行7甲、乙两电路中电流与时间关系如图，属于交变电流的是（）a 甲乙都是b 甲是乙不是c 乙是甲不是d 甲乙都不是8矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势et图象如图，则在时刻（）a t1，t3线圈通过中性面b t2，t4线圈中磁通量最大c t1，t3线圈中磁通量变化率最大d t2，t4线圈平面与中性面垂直9如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=4：1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻r相连组成闭合回路当直导线ab在均强磁场中沿导轨均速的向右做切割磁感线运动时，电流表a1的读数为12ma，那么电流表a2的读数为（）a 0b 3mac 48mad 与r大小有关10某小型水电站的电能输送示意图如下发电机的输出电压为200v，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1，n2降压变压器原副线匝数分别为n3、n4（变压器均为理想变压器）要使额定电压为220v的用电器正常工作，则（）a b c 升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压d 升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率11电子秤使用的是（）a 超声波传感器b 温度传感器c 压力传感器d 红外线传感器12如图所示，r1、r2为定值电阻，l为小灯泡，r3为光敏电阻，当照射光强度增大时（）a 电压表的示数增大b r2中电流减小c 小灯泡的功率增大d 电路的路端电压增大二、填空题（每空2分，共26分）13英国物理学家通过实验首先发现了电磁感应现象14在图中，当导线ab向右运动时，cd所受磁场力的方向是；ab棒上端相当于电源的正极15某交变电压随时间的变化规律如图所示，则此交变电流的频率为hz线圈转动的角速度是rad/s若将此电压加在10f的电容器上，则电容器的耐压值不应小于v16线圈的自感系数通常称为自感或电感，它主要与、以及有关17将条形磁铁按图所示方向插入闭合线圈在磁铁插入的过程中，灵敏电流表示数磁铁在线圈中保持静止不动，灵敏电流表示数将磁铁从线圈上端拔出的过程中，灵敏电流表示数（以上各空均填“为零”或“不为零”）三、计算题（本题共3小题共38分）18如图所示，水平u形光滑框架，宽度为1m，电阻忽略不计，导体ab质量是0.2kg，电阻是0.1，匀强磁场的磁感应强度b=0.1t，方向垂直框架向上，现用1n的外力f由静止拉动ab杆，当ab的速度达到1m/s时，求此时刻（1）ab 杆产生的感应电动势的大小；（2）ab杆的加速度的大小？（3）ab杆所能达到的最大速度是多少？19矩形线圈abcd在匀强磁场中绕oo轴匀速转动，当t=0时，线圈恰好经过如图中所示的位置，已知线圈为n匝，面积是s，电阻为r，磁感强度为b，转动角速度为（1）写出感应电动势瞬时值的表达式（2）由图示位置转过60角时电动势的瞬时值为多大？（3）由图示位置转过90的过程中，感应电动势的平均值为多大？20图中，降压变压器的变压系数是3，即初级线圈匝数与次级线圈的匝数之比是3：1初级线圈的输入电压是660v，次级线圈的电阻为0.2，这台变压器供给100盏220v，60w的电灯用电求：（l）空载时次级线圈的端电压和输出功率；（2）接通时次级线圈的端电压；（3）每盏灯的实际功率2014-2015学年云南省怒江州福贡一中高二（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共12个小题，每小题3分，共36分）1关于感应电流，下列说法中正确的是（）a 只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流b 只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流c 若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，闭合电路中一定没有感应电流d 当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流考点：感应电流的产生条件分析：闭合电路中产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化既不是磁场发生变化，也不是面积发生变化解答：解：闭合电路中产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化a、只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电动势，当线圈闭合时，才一定有感应电流，故a错误；b、闭合电路中的部分导体运动但如果不切割磁感线不产生感应电流，因为只有闭合电路中的部分导体切割磁感线时才能产生感应电流，故b错误；c、若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，但闭合电路所处的位置，磁场发生变化，就会产生感应电流，故c错误；d、当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流故d正确故选：d点评：本题考查的是闭合电路产生感应电流的条件，要注意产生感应电流的条件是磁通量发生变化而不是磁场发生变化，也不是面积发生变化2如图所示，挂在弹簧下端的条形磁铁在闭合线圈内振动，如果空气阻力不计，则（）a 磁铁的振幅不变b 磁铁做阻尼振动c 线圈中有逐渐变弱的直流电d 线圈中有逐渐变弱的交流电考点：楞次定律分析：利用楞次定律判断线圈所受安培力的方向，从而判断线圈对水平面的压力变化情况，线圈会阻碍磁铁运动做负功，所以磁铁最终会停止解答：解：a、b：根据楞次定律下面的线圈会阻碍磁铁运动做负功，所以磁铁最终会停止，故a错误，b正确；c、因为磁铁在运动 所以穿过线圈的磁通量变化，根据楞次定律可知，线圈中产生方向变化的电流，故c错误，d正确；故选：bd点评：本题巧妙的考查了楞次定律的应用，只要记住“增反减同”这一规律，此类题目难度不大3如图分别表示匀强磁场的磁感应强度b、闭合电路中一部分直导线的运动速度v和电路中产生的感应电流i的相互关系，其中正确是（）a b c d 考点：左手定则分析：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、伸开右手时，让磁感线穿过掌心，大拇指所指方向即为运动方向，则感应电流方向垂直纸面向外，故a正确；b、伸开右手时，让磁感线穿过掌心，大拇指所指方向即为运动方向，则感应电流方向应沿导线向下，故b错误；c、伸开右手时，大拇指所指方向即为运动方向，则无感应电流，没有切割磁感线故c错误；d、伸开右手时，让磁感线穿过掌心，大拇指所指方向即为运动方向，则感应电流方向垂直纸面向里，故d错误；故选：a点评：导线在磁场中切割磁感线，会产生感电流由右手定则来确定方向，而通电导线放入磁场中，有受到安培力则安培力的方向是由左手定则来确定即要让磁感线穿过掌心，四指指的是电流方向，则大拇指所指的是安培力方向4如图一个由导体做成的矩形线圈，以恒定速率v运动，从无场区进入匀强磁场区然后出来，若取逆时针方向为电流的正方向，那么下图中的哪一个图象正确地表示回路中电流对时间的函数关系？（）a b c d 考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化专题：电磁感应功能问题分析：先根据楞次定律判断感应电流方向，再根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律求出各段过程感应电流的大小，选择图象解答：解：由楞次定律判断可知，线圈进入磁场时，感应电流方向为逆时针方向，为正值；线圈穿出磁场时，感应电流方向为顺时针方向，为负值；由i=，由于b、l、v、r不变，线圈进入和穿出磁场时，感应电流的大小不变；线圈完全在磁场中运动时，磁通量不变，没有感应电流产生故c正确故选：c点评：本题运用楞次定律、法拉第电磁感应定律和欧姆定律分析感应电流的方向和大小，这是电磁感应问题中常用的方法和思路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、阻高频考点：感抗和容抗专题：交流电专题分析：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，通调频，阻低频故bd错误故选：c点评：对于电容和电感的特性可以利用感抗和容抗公式记忆：xl=2fl，xc=，l是电感，c是电容，f是频率6一闭合金属线框的两边接有电阻r1、r2，框上垂直搁置一根金属棒，棒与框接触良好，整个装置放在匀强磁场中（如图所示），当用外力使ab棒右移时，作出的下列判断中正确的是（）a 其穿线框的磁通量不变，框内没有感应电流b 框内有感应电流，电流方向沿顺时针方向绕行c 框内有感应电流，电流方向沿逆时针方向绕行d 框内有感应电流，左半边逆时针方向绕行，右半边顺时针方向绕行考点：楞次定律；感应电流的产生条件专题：电磁感应与电路结合分析：本题考查感应电流的产生条件，注意应分为左右两部分进行分析判断解答：解：虽然整个框架内磁通量不变，但由于ab棒的运动，使左右两边都产生磁通量的变化，故两边均为产生感应电流；由楞次定律可知，左侧电流为逆时针，右侧电流为顺时针，故d正确；故选d点评：本题可由右手定则直接进行判断，但考虑本题命题的意图是考查楞次定律，故采用此解法求解7甲、乙两电路中电流与时间关系如图，属于交变电流的是（）a 甲乙都是b 甲是乙不是c 乙是甲不是d 甲乙都不是考点：交变电流专题：交流电专题分析：大小和方向都做周期性变化的电流为交变电流解答：解：甲图中大小和方向都做周期性变化，所以是交流电，乙图中只有大小变化而方向没发生变化，是直流电故选b点评：本题主要考查交变电流的特点8矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势et图象如图，则在时刻（）a t1，t3线圈通过中性面b t2，t4线圈中磁通量最大c t1，t3线圈中磁通量变化率最大d t2，t4线圈平面与中性面垂直考点：正弦式电流的图象和三角函数表达式分析：矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生正弦交变电流磁通量为零，感应电动势最大；磁通量最大时，感应电动势为零，线圈恰好通过中性面经过中性一次，电流方向改变一次根据法拉第定律，感应电动势与磁通量变化率成正比解答：解：a、t1，t3时刻感应电动势为零，磁通量变化率最为零，磁通量最大，线圈通过中性面，故a正确，c错误；b、t2时刻感应电动势最大，磁通量变化率最大，线圈中磁通量为零，线圈平面与中性面垂直故b错误；d正确；故选：ad点评：本题考查正弦交变电流产生过程中磁通量与感应电流、感应电动势及位置之间的关系，基本题9如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=4：1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻r相连组成闭合回路当直导线ab在均强磁场中沿导轨均速的向右做切割磁感线运动时，电流表a1的读数为12ma，那么电流表a2的读数为（）a 0b 3mac 48mad 与r大小有关考点：变压器的构造和原理；导体切割磁感线时的感应电动势专题：电磁学；交流电专题分析：变压器是根据磁通量的变化来工作的，当原线圈的磁通量恒定时，副线圈是没有感应电流的，根据变压器的工作的原理分析原线圈中的电流的变化情况即可的出结论解答：解：由于直导线ab匀速运动，则ab切割磁场产生的电流时恒定的，线圈产生的磁通量也是恒定的，所以不会引起副线圈的磁通量的变化，所以副线圈不会有感应电流产生，即安培表a2的读数为0故选：a点评：变压器只能在交流电路中工作，变压器是根据磁通量的变化来工作的，知道变压器的工作的原理就可以解决本题10某小型水电站的电能输送示意图如下发电机的输出电压为200v，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1，n2降压变压器原副线匝数分别为n3、n4（变压器均为理想变压器）要使额定电压为220v的用电器正常工作，则（）a b c 升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压d 升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率考点：远距离输电；变压器的构造和原理专题：证明题分析：将发电站的电能远输时，由于电线上的电阻而导致电压和功率损失，从而使得降压变压器输入电压和输入功率减少解答：解：根据变压器工作原理可知，由于输电线上损失一部分电压，升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压，有u2u3，所以，故a正确，bc不正确升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率加上输电线损失功率，故d正确故选ad点评：理想变压器的输入功率与输出功率相等，且没有漏磁现象远距离输电，由于导线通电发热导致能量损失，所以通过提高输送电压，从而实现降低电损11电子秤使用的是（）a 超声波传感器b 温度传感器c 压力传感器d 红外线传感器考点：常见传感器的工作原理分析：电子称的工作原理是受到力的作用，并显示其大小，应用了压力传感器解答：解；根据电子秤的工作原理，可知当电子秤受到压力的作用时，会显示相应的大小，故使用的是压力传感器，故c正确故选c点评：考查了电子秤的工作原理，使用了压力传感器，了解不同传感器的原理12如图所示，r1、r2为定值电阻，l为小灯泡，r3为光敏电阻，当照射光强度增大时（）a 电压表的示数增大b r2中电流减小c 小灯泡的功率增大d 电路的路端电压增大考点：闭合电路的欧姆定律专题：恒定电流专题分析：由光敏电阻的性质可知电路中电阻的变化，则由闭合电路欧姆定律可得出电路中电流的变化，由欧姆定律可得出电压表示数的变化；同时还可得出路端电压的变化；由串联电路的规律可得出并联部分电压的变化，再由并联电路的规律可得出通过小灯泡的电流的变化，由功率公式即可得出灯泡功率的变化解答：解：a、光敏电阻光照增强，故光敏电阻的阻值减小，电路中的总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可得，电路中电流增大，故r1两端的电压增大，故a正确；b、因电路中电流增大，故内压增大，路端电压减小，同时r1两端的电压增大，故并联电路部分电压减小；则流过r2的电流减小，故b正确；c、由并联电路的电流规律可知，流过灯泡的电流一定增大，故由p=i2r可知，小灯泡消耗的功率增大，故c正确；d、电源两端的电压为路端电压，由b的分析可知，电源两端的电压变小，故d错误；故选：abc点评：闭合电路的动态分析问题一般按外电路、内电路再外电路的分析思路进行；分析内电路主要根据总电流及内阻分析内压，而外电路较为复杂，要注意灵活应用电路的性质二、填空题（每空2分，共26分）13英国物理学家法拉第通过实验首先发现了电磁感应现象考点：物理学史分析：法拉第在奥斯特发现电流周围存在磁场的启发下，1831年探究出电磁感应现象：磁生电解答：解：首先通过实验发现了电磁感应现象是英国物理学家法拉第故答案为：法拉第点评：电流周围的磁场是恒定的，而电磁感应现象中的必须要求通过线圈的磁通量是变化的，正由于这个大大阻碍了法拉第的研究进程14在图中，当导线ab向右运动时，cd所受磁场力的方向是向下；ab棒上b端相当于电源的正极考点：左手定则分析：先根据右手定则判断产生的感应电流的方向，在根据左手定则判断导线受的安培力的方向解答：解：磁场的方向是向下的，导线运动的方向是向右的，根据右手定则可得，产生的电流的方向是a到b，所以b端相当于电源的正极由于电流的方向是a到b，所以cd中电流的方向是从c到d的，再根据左手定则可得，磁场力的方向是向下的故答案为：向下，b点评：本题考查的是左手定则和右手定则的区别，关键的是掌握住定律的内容15某交变电压随时间的变化规律如图所示，则此交变电流的频率为50hz线圈转动的角速度是100rad/s若将此电压加在10f的电容器上，则电容器的耐压值不应小于200v考点：正弦式电流的图象和三角函数表达式；电容专题：交流电专题分析：根据图象可知交流电的电压最大值以及周期，然后根据f=求解频率，电容器的耐压值应看最大值解答：解：a、根据图象可知交流电周期为0.02s，故频率f=50hz线圈转动的角速度=100rad/s若将此电压加在10f的电容器上，根据图象可知交流电电压最大值为200v，则电容器的耐压值不应小于200v故答案为：50，100，200点评：本题关键是明确电容器的耐压值看最大值，同时要明确电器铭牌上电压和电流是有效值16线圈的自感系数通常称为自感或电感，它主要与线圈匝数、线圈的长度、线圈的面积以及有无铁芯有关考点：自感现象和自感系数分析：自感系数由线圈自身决定，与其它因素无关线圈越长、单位长度上匝数越多自感系数越大，有铁芯比没有铁芯大得多解答：解：自感系数的大小决定因素：线圈匝数；线圈的长度；线圈的面积，以及是否有铁芯等因素有关故答案为：线圈匝数；线圈的长度；线圈的面积；有无铁芯点评：解答本题的关键是掌握影响线圈的自感系数因素，知道自感系数只与线圈本身的特性有关17将条形磁铁按图所示方向插入闭合线圈在磁铁插入的过程中，灵敏电流表示数不为零磁铁在线圈中保持静止不动，灵敏电流表示数为零将磁铁从线圈上端拔出的过程中，灵敏电流表示数不为零（以上各空均填“为零”或“不为零”）考点：楞次定律专题：电磁感应与电路结合分析：当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中产生感应电流；由楞次定律判断出感应电流的方向，根据电流流向与电流计指针偏转方向间的关系分析答题解答：解：由图示可知，穿过线圈的磁场方向竖直向上，当把磁铁s极插入线圈时，穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，电流表指针不为零；保持磁铁在线圈中静止，穿过线圈的磁通量不变，线圈中不产生感应电流，电流表指针为零当把磁铁s极从线圈中拔出时，穿过线圈的磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，电流表指针不为零；故答案为：不为零；为零；不为零点评：本题考查了楞次定律的应用，掌握楞次定律是正确解题的关键；本题难度不大，是一道基础题三、计算题（本题共3小题共38分）18如图所示，水平u形光滑框架，宽度为1m，电阻忽略不计，导体ab质量是0.2kg，电阻是0.1，匀强磁场的磁感应强度b=0.1t，方向垂直框架向上，现用1n的外力f由静止拉动ab杆，当ab的速度达到1m/s时，求此时刻（1）ab 杆产生的感应电动势的大小；（2）ab杆的加速度的大小？（3）ab杆所能达到的最大速度是多少？考点：导体切割磁感线时的感应电动势；力的合成与分解的运用；牛顿第二定律专题：电磁感应中的力学问题分析：（1）ab杆向右运动时垂直切割磁感线，由e=blv求出感应电动势的大小；（2）根据欧姆定律和安培力公式f=bil求出安培力的大小，由牛顿第二定律求解加速度的大小（3）杆ab先做加速度减小的变加速运动，后做匀速运动，速度达到最大，由平衡条件求出最大速度解答：解：（1）ab 杆产生的感应电动势的大小为 e=blv=0.111v=0.1v（2）感应电流大小为 i=1a ab杆所受的安培力大小为 fa=bil=0.111n=0.1n a=4.5m/s2（3）fa=bil= ffa=maf=ma当 a=0 时，v达到最大vm=m/s=10m/s答：（1）ab 杆产生的感应电动势的大小为0.1v；（2）ab杆的加速度的大小是4.5m/s2（3）ab杆所能达到的最大速度是10m/s点评：本题是电磁感应与电路、力学等知识的综合，安培力的分析和计算是关键对于杆的最大速度也可以根据功率关系列出如下公式求解：fvm=19矩形线圈abcd在匀强磁场中绕oo轴匀速转动，当t=0时，线圈恰好经过如图中所示的位置，已知线圈为n匝，面积是s，电阻为r，磁感强度为b，转动角速度为（1）写出感应电动势瞬时值的表达式（2）由图示位置转过60角时电动势的瞬时值为多大？（3）由图示位置转过90的过程中，感应电动势的