江西省赣州市十五县（市）2018-2019学年高二物理下学期期中试题（含解析）.doc

江西省赣州市十五县（市）2018-2019学年高二物理下学期期中试题（含解析）一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）1.下列说法中正确的是（）a. 奥斯特首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究b. 法拉第发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕c. 安培发现了磁场对电流的作用规律，洛仑兹发现了磁场对运动电荷的作用规律d. 楞次认为，在原子、分子等物质微粒的内部存在着一种环形电流，从而使每个物质微粒都成为微小的磁体【答案】c【解析】【详解】a.法拉第首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究，故a错误； b.奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕，故b错误； c.安培发现了磁场对电流的作用规律，洛仑兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，故c正确； d.安培认为，在原子.分子等物质微粒的内部存在着一种环形电流，从而使每个物质微粒都成为微小的磁体，故d错误；2.一交流电流的图象如图所示，以下选项错误的是（）a. 用交流电压表测该电压其示数为220vb. 该交流电流的频率为50hzc. 该交流电压加在电阻时，电阻消耗的电功率为484wd. 该交流电压可以直接加在标示为“100uf、220v”的电容器上【答案】d【解析】【详解】a.通过图可知电压的最大值为220v，故有效值u=220v所以用交流电压表测该电压其示数为220v，故a正确；b.由图象知周期为0.02s，频率为周期的倒数，即50hz，故b正确；c.电阻消耗的功率p=484w，故c正确；d.交流电压的最大值大于电容器的额定电压，所以该交流电压不可以直接加在标示为“100uf.220v”的电容器上，故d错误；3.在磁感应强度为b，方向如图所示的匀强磁场中，金属杆pq在拉力f1作用下沿光滑平行金属导轨以速度v向右匀速滑动；若磁感应强度增为3b，拉力变为f2，其它条件不变，导轨及金属杆的电阻不计，则f1与f2之比及通过电阻r的感应电流方向为（）a. 1：9，b. 1：9，c. 1：3，d. 1：3，【答案】a【解析】【详解】感应电动势之比：e=blv；由闭合电路欧姆定律可得：i=安培力f安=bil根据平衡条件可知f=f安=则可知=1：9；由右手定则可知，流过r的电流为ab.a.a项与上述分析相符，故a符合题意； b.b项与上述分析不相符，故b不符合题意； c.c项与上述分析不相符，故c不符合题意； d.d项与上述分析不相符，故d不符合题意；4.正弦交流电甲和方波交流电乙的峰值、频率完全相同，把此两电流分别输入完全相同的两个电阻中，经过相同的时间(足够长)后，两电阻中消耗的电能之比w甲：w乙为()a. 12b. 1c. 11d. 14【答案】a【解析】本题考查的是对正弦交流电和方波交流电的认识，由于正弦交流电最大值与方波交流电的峰值相同，那有效值差倍，接到相同的电阻上，电流也差倍，电能差2倍，a正确，bcd错误；5.目前金属探测器已经广泛应用于各种安检、高考及一些重要场所，下列有关金属探测器的说法正确的是（）a. 使用金属探测器的时候，应该让探测器静止不动，探测效果会更好b. 金属探测器可用于月饼生产中，用来防止细小的金属颗粒混入月饼馅中c. 金属探测器能帮助医生探测儿童吞食或扎到手脚中的金属物，是因为探测器的线圈中能产生涡流d. 能利用金属探测器检测考生是否携带手机等违禁物品，是因为探测器的线圈中通有直流电【答案】b【解析】【详解】a.探测过程中工作时金属探测器应与被测物体相对运动；相对静止时无法得出探测效果。故a错误； b.金属探测器能探测金属，故可以用于月饼生产中，用来防止细小的金属颗粒混入月饼馅中。故b正确； c.金属探测器探测金属时，是金属物产生了涡流，而被探测器探测到。故c错误； d.探测器的原理是因为手机上产生涡流报警，不是因为通有直流电。故d错误；6.运输家用电器、易碎器件等物品时，经常用泡沫塑料作填充物，这是为了在运输过程中（）a. 减小物品受到冲量b. 使物体的动量减小c. 使物体的动量变化量减小d. 使物体的动量变化率减小【答案】d【解析】【详解】运输家用电器.易碎器件等物品时，经常用泡沫塑料作填充物，这是为了在运输过程中，延长了力的作用时间，减小作用力，即使物体的动量变化率减小，不易损坏。a.a项与上述分析不相符，故a不符合题意； b.b项与上述分析不相符，故b不符合题意； c.c项与上述分析不相符，故c不符合题意； d.d项与上述分析相符，故d符合题意；7.如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为51，电流表和电压表均为理想电表，r是光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)、l是理想线圈、c是耐压值和电容都足够大的电容器、d是灯泡、k是单刀双掷开关。当原线圈接入如图乙所示的正弦交流电时，下列说法正确的是a. 开关k连通1时，电压表的示数为44vb. 开关k连通1时，若光照增强，电流表示数变小c. 开关k连通2时，d灯泡不亮d. 开关k连通2时，若光照增强，电压表的示数减小【答案】a【解析】【分析】根据原、副线圈的电压与匝数成正比求出电压表的示数，和闭合电路中的动态分析类似，可以根据r的变化，确定副线圈总电阻的变化，进而可以确定副线圈的电流的变化的情况，在根据电压不变，来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况；【详解】a、根据图乙可知原线圈电压有效值为：，则根据可以得到：，即电压表示数为，故选项a正确；b、开关k连通1时，若光照增强，则电阻r减小，则副线圈总电阻减小，而不变，则副线圈电流增大，根据可知，原线圈电流增大，即电流表的示数变大，故选项b错误；c、开关k连通2时，由于交变电流可以“通过”电容器，故d灯泡发光，故选项c错误；d、开关k连通2时，若光照增强，则电阻r减小，但是由于原、副线圈的端电压之间关系为与副线圈总电阻无关，故电压表的示数不变，故选项d错误。【点睛】解决变压器的问题，注意掌握端电压与匝数的关系，电流与匝数的关系以及原、副线圈功率的关系。二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）8.材料、粗细相同，长度不同的电阻丝做成ab、cd、ef三种形状的导线，分别放在电阻可忽略的光滑金属导轨上，并与导轨垂直，如图所示，匀强磁场方向垂直导轨平面向内.外力使导线水平向右做匀速运动，且每次外力所做功的功率相同，已知三根导线在导轨间的长度关系是lablcdlef,则( ) a. ab运动速度最大b. ef运动速度最大c. 忽略导体内能变化，三根导线每秒产生的热量相同d. 因三根导线切割磁感线的有效长度相同，故它们产生的感应电动势相同【答案】bc【解析】根据能量守恒定律得每秒产生的热量即等于外力的功率, 外力使导线水平向右做匀速运动，且每次外力所做功的功率相同，ef较长，根据电阻定律得r较大，匀速的速度就最大，故a错误，b正确产生的热量q=pt，所以每秒产生的热量相等，故c正确根据e=blv可知虽然有效长度相等，但每根匀速的速度并不同，所以ef的电动势最大，故d错误故选bd点睛：本题比较简单考查了电磁感应与电路的结合，解决这类问题的关键是根据每次外力所做功的功率相同，得出电路中产生的热功率相等，再通过导线的电阻不同找出其他物理量的关系9.如图所示，电阻为r的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以某一角速度匀速转动t=0时，线圈平面与磁场垂直，各电表均为理想交流电表，则（）a. 时，线圈中的感应电动势最大b. 1s内电路中的电流方向改变了次c. 滑片p向下滑动时，电压表的读数不变d. 线圈匀速运动的角速度变大时，电流表的读数也变大【答案】bd【解析】【详解】a.t=0时，线圈位于中性面，此时感应电动势为零，故a错误；b.交流电的频率为f=，1s内电流方向改变2f，即，故b正确；c.滑片p向下滑动时，电阻增大，电流减小，电源内阻分压减小，所以电压表读数变大，故c错误；d.线圈匀速转动的角速度变大时，电动势的最大值em=nbs增大，电流表的读数变大，故d正确。10.如图所示，由粗细均匀的电阻丝制成边长为l的正方形线框abcd，线框的总电阻为r.现将线框以水平向右的速度v匀速穿过一个宽度为2l、磁感应强度为b的匀强磁场区域，整个过程中ab、cd两边始终保持与磁场边界平行取线框的cd边刚好与磁场左边界重合时t0，电流沿abcd方向为正方向，u0blv,.在下图中线框中电流i和a、b两点间的电势差uab随线框cd边的位移x变化的图象正确的是a. b. c. d. 【答案】ad【解析】【分析】当线框进入磁场时，磁通量发生变化有感应电流产生，根据有效切割长度判断出电流大小变化，根据楞次定律或右手定制判断出感应电流方向，即可正确解答【详解】当线框进入磁场的过程，切割的长度不变，即感应电动势及电流大小不变；由右手定则可知，电流为逆时针（沿abcd），故为正值，a、b两点间电势差;当线框全部进入磁场，磁通量不变，无感应电流。ab边的电压等于ab边产生的感应电动势，故为正值；uab=e=blv=u0；同理可知，线框从磁场中出来的过程中，电流为顺时针的方向，故为负值，a点的电势高于b点的电势，;故a、d正确.故选ad.【点睛】在求导体切割磁感线类型的感应电流时，一定要会正确求解有效切割长度三、实验题探究题（本大题共3小题，共16.0分）11.如图所示是某实验小组在“研究感应电流方向与磁通量变化的关系”实验中的部分操作示意图，图甲是电流通过灵敏检流计g时指针的偏转情况。如图乙，当磁铁向上抽出线圈时，检流计g中指针将_（填“左”、“右”或“不”）偏；如图丙，根据检流计g中指针偏转方向，可知此时条形磁铁的运动是_（填“插入”或“抽出”）线圈。【答案】 (1). 右 (2). 抽出【解析】【详解】1在乙图中，当磁铁向上抽出，磁通量减小，根据楞次定律知，感应电流的磁场与原磁场方向相同，则流过电流计的电流方向为从下往上，所以检流计指针向右偏。 2在丙图中，知感应电流流过检流计的方向是从上而下，则感应电流的磁场方向向上，与原磁场方向相同，知磁通量在减小，即磁铁抽出线圈。12.在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系及改装变压器”实验中，某同学利用“教学用的可拆变压器”进行探究。（1）下列器材中，实验中不需要的器材是_；a低压交流电源 b可拆变压器和导线 c直流电压表 d多用电表 e条形磁铁（2）在某次实验中，其同学把降压变压器的原副线圈减小相同的匝数，在输入电压不变的情况下，则副线圈的输出电压将_（填“増大”、“减小”或“不变”）。【答案】 (1). ce (2). 减小【解析】【详解】（1）1“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，需耍器材是低压交流电源，提供低压交流电，同时还需要交流电压表（可用多用电表替代）来测量电压及可拆变压器和导线；不需要直流电压表和条形磁铁， 故选：ce； （2）2在某次实验中，其同学把降压变压器的原副线圈减小相同的匝数，在输入电压不变的情况下，根据变压器原理可得副线圈的输出电压将减小。13.传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量).例如热敏传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻将热学量转换为电学量，热敏电阻随温度变化的图象如图甲所示，图乙是由热敏电阻r1作为传感器制作的简单自动报警器线路图，问：(1)为了使温度过高时报警器铃响，c应接在_(填“a”或“b”).(2)若使启动报警温度提高些，应将滑动变阻器滑片p点向_移动(填“左”或“右”).(3)直流电源电动势为18v(内阻不计),热敏电阻r1达到100电阻大小为600.流过热敏电阻r1的电流超过ic时就会报警，ic为10ma,则滑动变阻器应选择_a.r2(0-200) b.r2(0-1000) c.r2(0-2000)(4)若要将此系统改为光敏电阻控制的报警系统，要求当光敏电阻的光照达到或超过某一特定值时，系统报警。将滑动变阻器滑p置于正中间位置，然后重复上述操作，报警器刚好报警，光敏电阻特定值为_。【答案】 (1). a (2). 左 (3). c (4). 【解析】（1）根据图甲坐标系中曲线的趋势可以得出，电阻随温度的升高而减小，因此热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，为了使温度过高时发送报警信息，则热敏电阻阻值最小，开关c应该接在a处，（2）若使报警的最低温度提高些电路中电阻增大，则滑动变阻r应将p点向左移动（3）电压为18v，而报警时的电流为10ma；此时电阻约为：，而热敏电阻的阻值约为；故滑动变阻器接入电阻约为；故应选择c。（4）电压为18v，而报警时的电流为10ma；此时电阻约为：，当滑动变阻器滑p置于正中间位置时报警器刚好报警，则滑动变阻器的电阻为，故光敏电阻特定值为。【点睛】分析实验，明确实验原理，根据题目要求即可明确电路结构；根据欧姆定律确定电路中的电阻，则可明确滑动变阻器的选择；根据仪器原理进行分析，明确电阻箱的作用以及实验过程和实验安全的分析，则可以明确滑动变阻器的调节和实验现象四、计算题（本大题共4小题，共44.0分）14.矩形线圈abcd，长ab=20cm，宽bc=10cm，匝数n=100，线圈回路总电阻r=50，整个线圈平面均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过，磁感应强度b随时间的变化规律如图所示，求：（1）线圈回路的感应电动势；（2）在t=0.3s时线圈ab边所受的安培力。【答案】（1）线圈回路的感应电动势1v；（2）在t=0.3s时线圈ab边所受的安培力0.08n。【解析】【详解】1）由法拉第电磁感应定律可得感应电动势：e=n=n=1000.10.2v=1v，（2）由闭合电路殴姆定律可得感应电流：i=0.02a；当t=0.3s时，磁感应强度b=0.2t；那么线圈ab边所受的安培力f=nbil=1000.20.020.2=0.08n。15.如图所示，光滑水平面上小球a、b分别以、的速率相向运动，碰撞后b球静止。已知碰撞时间为，a、b的质量均为求：碰撞后a球的速度大小；碰撞过程a对b平均作用力的大小。【答案】(1) (2)【解析】【详解】、b系统动量守恒，设b的运动方向为正方向由动量守恒定律得解得；对b，由动量定理得，解得；16.一座小型水电站，水以3.0m/s的速度流入水轮机，而以1.0m/s的速度流出流出水位比流入水位低1.6m，水的流量q=1.0m3/s如果水流能量的75%供给发电机，20%用于水温升高求：（1）若发电机效率为80%，则发电机的输出功率多大？（2）发电机的输出电压为240v，输电线路电阻为50/3，允许损失的电功率为5%，用户的需电压为220v，则所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比各是多少？画出远距离输电过程示意图（变压器为理想变压器，g取10m/s2）【答案】（1）若发电机效率为80%，则发电机的输出功率是12kw；（2）允许损失的电功率为5%，用户的需电压为220v，则所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比分别是3：25和95：11画出远距离输电过程示意图如图【解析】【详解】（1）每秒水流的质量为m=v=qt=1103kgt =1s每秒水流机械能损失为发电机的输出功率为，而t=1s所以：p出=12kw（2）远距离输电过程线路示意图p线=5%p出=600w因为p线=i2线r线所以i线=6a又因i2=i线=6a，所以对升压变压器有即又因为i3=i线=6a，所以，对降压变压器有17.如图所示、两根足够长光滑平行金属导轨间距l=0.9m，与水平面夹角=30，正方形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度b=2t，方向垂直与斜面向上，甲、乙是两根质量相同、电阻均为r=4.86的金属杆，垂直于导轨放置。甲置于磁场的上边界ab处，乙置于甲上方l处，现将两金属杆由静止同时释放，并立即在甲上施加一个沿导轨方向的拉力f，甲始终以a=5m/s2的加速度沿导轨匀加