2014-2015学年北京市大兴区农村四校联考高二（上）期中物理试卷（教师版）

2014-2015学年北京市大兴区农村四校联考高二（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一.单项选择题（45分）1（3分）（2013秋秦安县校级期末）在物理学史上，奥斯特首先发现电流周围存在磁场随后，物理学家提出“磁生电”的闪光思想很多科学家为证实这种思想进行了十多年的艰苦研究，首先成功发现“磁生电”的物理学家是（）A牛顿B爱因斯坦C法拉第D霍金考点：物理学史菁优网版权所有分析：首先成功发现“磁生电”的物理学家是法拉第，不是牛顿、爱因斯坦和霍金解答：解：1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，即电生磁的现象，英国科学法拉第坚信电与磁是紧密联系的，经过十多年的艰苦研究，于1831年发现了电磁感应现象，即磁生电的现象，故C正确，ABD错误故选：C点评：对于物理学上重大的发现和著名理论，要加强记忆，这是高考考查内容之一2（3分）（2014秋大兴区期中）关于产生感应电流的条件，下列说法中正确的是（）A只要闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定有感应电流B只要闭合电路中有磁通量，闭合电路中就有感应电流C只要导体做切割磁感线运动，就有感应电流产生D只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流考点：感应电流的产生条件菁优网版权所有分析：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、闭合电路整体在磁场中作切割磁感线运动，而闭合电路中磁通量却没有变化，则闭合电路中就没有感应电流故A错误B、位于磁场中的闭合线圈，只有磁通量发生变化，才一定会产生感应电流故B错误C、闭合电路整体在磁场中作切割磁感线运动，而闭合电路中磁通量却没有变化，则闭合电路中就没有感应电流故C错误D、穿过闭合电路的磁感线的条数发生变化，磁通量一定发生变化，则闭合电路中就有感应电流故D正确故选：D点评：感应电流产生的条件细分有两点：一是电路要闭合；二是穿过电路的磁通量发生变化，即穿过闭合电路的磁感线的条数发生变化3（3分）（2011江苏校级学业考试）闭合电路中产生感应电动势的大小，跟穿过这一闭合电路的下列哪个物理量成正比（）A磁通量B磁感应强度C磁通量的变化率D磁通量的变化量考点：法拉第电磁感应定律菁优网版权所有分析：由法拉第电磁感应定律可知，闭合电路中产生的感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，与磁通量及磁通量的变化量无关解答：解：由法拉第电磁感应定律可知；E=n，即E与磁通量的变化率成正比，即电动势取决于磁通量的变化快慢；故选C点评：在理解法拉第电磁感应定律时要注意区分，及三者间的关系，明确电动势只取决于磁通量的变化率，与磁通量及磁能量的变化量无关4（3分）（2014秋大兴区期中）如图所示，通电导线旁边同一平面内有矩形线圈abcd则下列说法中错误的是（） A若线圈向右平动，其中感应电流方向是abcdaB若线圈在线圈平面内沿电流方向平动，无感应电流产生C当线圈以ab边为轴转动时，其中感应电流方向是abcdaD当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是abcda考点：楞次定律菁优网版权所有专题：电磁感应与电路结合分析：当通过线圈的磁通量发生变化时，线圈中将会产生感应电流根据楞次定律判断感应电流的方向解答：解：由图可知，电流的方向向上，电流产生的磁场的方向在电流右侧是垂直于纸面向里；A、若线圈向右平动，向里穿过线圈的磁通量减少，根据楞次定律可知，感应电流方向是abcda故A正确B、若线圈在线圈平面内沿电流方向平动，穿过线圈的磁通量不变，无感应电流产生故B正确C、当线圈以ab边为轴转动时，向里穿过线圈的磁通量减少，其中感应电流方向是abcda故C正确D、当线圈向导线靠近时，穿过线圈的磁场增大，根据楞次定律可知，产生感应电流为逆时针，即adcb，故D错误本题选择错误的，故选：D点评：解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流周围的磁场方向，掌握感应电流的产生条件，会根据楞次定律判断感应电流的方向5（3分）（2014秋大兴区期中）如图是某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系图象，则交流电动势的有效值和周期分别为（） A100V，4sB50V，4sC50V，0.04sD100V，0.04s考点：正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率菁优网版权所有专题：交流电专题分析：从图象中可以求出该交流电的最大电压以及周期等物理量，然后根据最大值与有效值以及周期与频率关系求解解答：解：由图可知，交流电的最大电压Em=100V，周期T=0.04s，交流电的最大电压Em=100V，该交流电的电动势的有效值是U=50V，故C正确；故选：C点评：本题比较简单考查了交流电最大值、有效值、周期、频率等问题，要学会正确分析图象，从图象获取有用信息求解6（3分）（2014秋大兴区期中）在远距离输电中，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，那么（）A输电线路上损失的电压与输送电流成正比B输电的电压越高，输电线路上损失的电压越大C输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比D输电线路上损失的功率跟输电线的电流成正比考点：远距离输电菁优网版权所有专题：交流电专题分析：根据P=UI得出输送功率与输送电压、电流的关系，结合P损=I2R判断输电线路上功率的损失解答：解：A、输电线上的电压损失U=IR，输电线路上损失的电压与输送电流成正比故A正确B、输电电压越高，根据P=UI知，输送的电流越小，则输电线上损失的电压越小故B错误C、根据P=UI知，I=，则输电线上损失的功率P损=I2R=（）2 R，知输电线上损失的功率与输送电压的平方成反比故C正确D、根据P损=I2R知，输电线上损失的功率与输电线上的电流平方成正比故D错误故选：AC点评：解决本题的关键知道输送功率、输送电压、电流的关系，以及知道损失的功率P损=I2R7（3分）（2011秋九江期末）如图所示电路中，线圈L与灯泡A并联，当合上开关S后灯A正常发光已知，线圈L的电阻小于灯泡A的电阻则下列现象可能发生的是（）A当断开S时，灯泡A立即熄灭B当断开S时，灯泡A突然闪亮一下，然后逐渐熄灭C若把线圈L换成电阻，断开S时，灯泡A逐渐熄灭D若把线圈L换成电阻，断开S时，灯泡A突然闪亮一下，然后逐渐熄灭考点：自感现象和自感系数菁优网版权所有专题：恒定电流专题分析：“断电自感”是一种常见的电磁感应现象，忽略电池内阻及导线电阻，并设灯A的电阻为RA，线圈L的直流电阻为RL，电动势为E，线圈L中的电流强度为IA，通过灯泡的电流强度为IL，电流方向均向左；（1）电流方向：K断开瞬间通过灯A的电流立刻减小为0；但同时由于线圈L中的电流IL0减小，故L中的自感电流IL必与原电流IL0同向以“阻碍”原电流的减小，因而线圈L作了A、L回路的电源，且线圈L的左端为电流负极而右端为正极；故实际上K断开瞬间经过灯A的电流并不为0而是方向向右的电流IL （2）L断开瞬间线圈与A灯中的瞬时电流的大小：电路断开后线圈将原来储存起来的能量（磁场能）通过自感而经回路L、A释放，故在K断开前、后的瞬间线圈的能量（磁场能）是相等的，而磁场是由电流产生的，因而K断开后瞬间线圈中的总电流强度与断开前的电流强度IL0必相等所以断电自感中线圈中的电流将从断开前瞬间的电流强度IL0开始减小那么开关断开瞬间加于电灯L两端的瞬间电压为UA=IL0RA解答：解：A、B、电键断开前，电路稳定，灯 A 正常发光，线圈相当于直导线，电阻较小，故流过线圈的电流较大；电键断开后，线圈中的电流会减小，发生自感现象，线圈成为A、L回路的电源，故灯泡反而会更亮一下后熄灭，故A错误，B正确；C、D、若用电阻取代L接入电路，则不会发生自感现象，故断开S时，灯A立即熄灭，故C错误，D错误；故选：B点评：本题是断电自感的原型题，任何断电自感的问题均由此演化而来；要理清断电前、后瞬间各部分的电流方向和大小情况8（3分）（2014秋大兴区期中）一个弹簧振子沿x轴做简谐振动，周期是1.0s从经过平衡位置沿x轴正方向运动的时刻开始计时，那么经过1.2s后的时刻（）A振子正在做加速运动，加速度正在增加B振子正在做加速运动，加速度正在减少C振子正在做减速运动，加速度正在增加D振子正在做减速运动，加速度正在减少考点：简谐运动的回复力和能量；简谐运动菁优网版权所有专题：简谐运动专题分析：将一个周期分成四个四分之一周期，由时间与周期的关系分析弹簧振子的运动情况解答：解：因为 n=1，所以从经过平衡位置沿x轴正方向运动的时刻开始计时，则知经过1.2s后的时刻，振子正远离平衡位置向正向最大位移处运动，位移在增大，速度在减小，加速度在增大，故ABD错误，C正确故选：C点评：对于简谐运动，可将一个周期的运动情况，分成四个周期进行分析，根据时间与周期的关系，即可确定振子的运动情况9（3分）（2013春潞西市校级期末）一质点做简谐运动的振动图象如图所示，质点在哪两段时间内的速度与加速度方向相同（）A00.3s和0.30.6sB0.60.9s和0.91.2sC00.3s和0.91.2sD0.30.6s和0.91.2s考点：简谐运动的振动图象菁优网版权所有专题：简谐运动专题分析：根据简谐运动的图象，分析质点位置的变化，确定质点的速度方向，根据加速度方向与位移方向总是相反，确定加速度方向，再选择质点的速度与加速度方向相同的时间段解答：解：速度与加速度方向相同，说明振子正在加速，即振子正在靠近平衡位置，位移正在减小，为0.30.6s和0.91.2s；故选D点评：根据简谐运动的图象直接读出速度方向、加速度方向，以及它们大小的变化情况是基本能力，要掌握速度、加速度与位移之间的关系进行分析10（3分）（2014秋大兴区期中）甲、乙两个单摆，摆球质量之比m甲：m乙=2：1，它们都做简谐振动，甲摆动4次时乙摆动5次两个单摆的摆长之比L甲：L乙是（）A3：5B16：25C25：16D2：5考点：单摆周期公式菁优网版权所有专题：单摆问题分析：据相同时间摆动次数求出甲乙单摆的周期之比；再据单摆周期公式T=2求出摆长之比解答：解：设两个单摆摆动的时间为t，则T甲=，T乙=，所以=，据单摆周期公式T=2得：L=，所以 =（）2=故选：C点评：本题据摆动次数其周期是解题的关键，灵活应用单摆的周期公式是解题的核心11（3分）（2014秋大兴区期中）关于单摆的运动，以下说法正确的是（）A单摆运动时，摆球要受到大小不变的向心力B单摆运动时，摆球所受到的重力沿切向分力为回复力C单摆运动到平衡位置时，所受到的回复力为零D单摆运动到平衡位置时，所受到的合力为零考点：单摆菁优网版权所有专题：单摆问题分析：单摆在运动过程中的回复力是重力沿圆弧方向上切向分力对于单摆，在平衡位置，回复力为0，合力不为0解答：解：A、只有匀速圆周运动的大小不变的向心力故A错误B、单摆在运动过程中的回复力是重力沿圆弧方向上切向分力故B正确，C、对于单摆，在平衡位置，回复力为0，合力不为0，故C正确，D错误故选：BC点评：解决本题的关键掌握单摆做简谐运动的特点，在平衡位置，回复力为0，合力不为012（3分）（2014秋大兴区期中）有一种火灾报警器是应用烟雾对光的散射来工作的该报警器利用的传感器是（）A力传感器B声传感器C位移传感器D光传感器考点：传感器在生产、生活中的应用菁优网版权所有分析：传感器的作用是将温度、力、光、声音等非电学量转换为电学量解答：解：火灾报警器，是当有火灾时，会发生烟，进入火灾报警器时，利用光的漫反射，从而触发开关报警故ABC错误，D正确；故选：D点评：本题要求能够熟知各种传感器的特点、工作原理，以及在仪器设备中的应用13（3分）（2014秋大兴区期中）如图所示为一列简谐横波沿x轴传播在某时刻的波形图线，质点P在该时刻的速度为v，经过0.1s该质点的速度仍为v，再经过0.1s，该质点的速度大小等于v的大小而方向与v的方向相反，关于波的传播方向和波速，下列叙述正确的是（）A若波沿x方向传播，波速为20cm/sB若波沿x方向传播，波速为10cm/sC若波沿x方向传播，波速为30cm/sD若波沿x方向传播，波速为10 cm/s考点：横波的图象；波长、频率和波速的关系菁优网版权所有专题：振动图像与波动图像专题分析：简谐横波沿x轴传播，质点P上下振动，速度可能向上，也可能向下，先确定P点振动周期，后根据v=求解波速解答：解：AB、若波沿x正方向传播，0时刻P向上运动，经过0.1s该质点的速度仍为v，说明一直运动到关于平衡位置对称的P点且向上运动；再经过0.1s该质点的速度大小等于v的大小，而方向与v的方向相反，说明回到P点后向上再次返回P，即有T0.2s2T；波长为=4cm，波速为v=，故波速v小于20cm/s而大于10cm/s，故AB均错误；CD若波沿x负方向传播，0时刻P向下运动，经过0.1s该质点的速度仍为v，说明运动到关于平衡位置对称的P点；再经过0.1s该质点的速度大小等于v的大小，而方向与v的方向相反，说明再一次到达P点，故0.2s为半个周期，周期为T=0.4s；波长为=4cm，波速v=10cm/s，故C错误，D正确；故选：D点评：本题关键是分两种情况求解出对应的周期，然后求解波速，难度在于周期的确定，根据周期是振子完成一个周期性运动所用的时间，通过分析质点的运动过程来确定周期14（3分）（2014秋大兴区期中）一只矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势e=10sin4t（V）则（）A交流的频率是4HzB当t=0时线圈平面跟磁感线平行C当t=0.5时，e有最大值D交流的周期是0.5s考点：正弦式电流的图象和三角函数表达式菁优网版权所有专题：交流电专题分析：本题考查了交流电的描述，根据交流电的表达式，可知知道其最大值，以及线圈转动的角速度等物理量，然后进一步求出其它物理量，如有效值、周期、频率等解答：解：A、交流电动势e=10sin4t（V），交流的频率f=2Hz，故A错误；B、当t=0时e=0，此时线圈处在中性面上，故B错误；C、当t=0.5时，e=0，故C错误；D、交流的周期T=0.5s，故D正确；故选：D点评：对于交流电的产生和描述要正确理解，要会推导交流电的表达式，明确交流电表达式中各个物理量的含义15（3分）（2010河南模拟）一个单摆做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力的频率f的关系）如图所示，则（）A此单摆的固有周期约为0.5sB此单摆的摆长约为1mC若摆长增大，单摆的固有频率增大D若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动考点：产生共振的条件及其应用；自由振动和受迫振动菁优网版权所有专题：单摆问题分析：由共振曲线可知，出现振幅最大，则固有频率等于受迫振动的频率解答：解：A、由图可知，此单摆的振动频率与固有频率相等，则周期为2s故A错误；B、由图可知，此单摆的振动频率与固有频率相等，则周期为2s由公式T=，可得L1m故B正确；C、若摆长增大，单摆的固有周期增大，则固有频率减小故C错误；D、若摆长增大，则固有频率减小，所以共振曲线的峰将向左移动故D错误；故选：B点评：受迫振动的频率等于驱动力的频率；当受迫振动中的固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象二填空题（24分）16（3分）（2014秋大兴区期中）在研究产生感应电流条件的实验中，如图甲所示，把条形磁铁插入或者拔出闭合线圈的过程，线圈的面积尽管没有变化，但是线圈内的磁场强弱发生了变化，此时闭合线圈中有感应电流（填“有”或“无”）继续做如图乙所示的实验，当导体棒做切割磁感线运动时，尽管磁场的强弱没有变化，但是闭合回路的面积发生了变化，此时回路中有感应电流（填“有”或“无”）因为不管是磁场强弱发生变化，还是回路面积发生变化，都是穿过线圈所围面积的磁通量发生了变化考点：研究电磁感应现象菁优网版权所有专题：实验题分析：根据感应电流产生的条件分析答题：穿过闭合回路的磁通量方式变化时，电路中有感应电流产生；磁通量的变化可能是由：面积的变化、磁感应强度的变化、磁场方向与面的方法发生变化而引起的解答：解：把条形磁铁插入或者拔出闭合线圈的过程，线圈的面积尽管没有变化，但是线圈内的磁场强弱发生了变化，则磁通量发生变化，闭合线圈中有感应电流当导体棒做切割磁感线运动时，尽管磁场的强弱没有变化，但是闭合回路的面积发生了变化，通过闭合回路的磁通量发生变化，有感应电流故答案为：有，有点评：本题考查了感应电流产生的条件，掌握基础知识、分析清楚题意即可正确解题，同时判断是否产生感应电流，关键看穿过闭合回路的磁通量是否发生变化17（3分）（2014秋大兴区期中）（1）某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，用摆长l和周期T计算重力加速度的公式是g=如果已知摆球直径为2.00厘米，让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图1所示，那么单摆摆长是87.40cm如果测定了40次全振动的时间如图2中秒表所示，秒表中秒针转动一周是30秒，那么秒表读数是75.2秒，单摆的摆动周期是1.88秒（2）他测得的g值偏小，可能的原因是BA测摆线长时摆线拉得过紧B摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了C开始计时时，秒表过迟按下D实验中误将39次全振动数为40次考点：用单摆测定重力加速度菁优网版权所有专题：实验题分析：（1）根据单摆的周期公式得出重力加速度的表达式摆长等于摆线的长度与摆球的半径之和，秒表的读数等于小盘读数加上大盘读数（2）根据重力加速度的表达式，结合周期和摆长的误差得出重力加速度的测量误差解答：解：（1）根据得，g=，摆长等于摆线的长度与摆球的半径之和，则摆长l=88.40cm1.00cm=87.40cm，秒表的读数为60s+15.2s=75.2s单摆的周期（2）A、根据g=知，测摆线长时摆线拉得过紧，摆长的测量值偏大，则重力加速度的测量值偏大，故A错误B、摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，知摆长的测量值偏小，重力加速度测量值偏小，故B正确C、开始计时时，秒表过迟按下，则周期的测量值偏小，重力加速度的测量值偏大，故C错误D、实验中误将39次全振动数为40次，知周期的测量值偏小，重力加速度的测量值偏大，故D错误故选：B故答案为：（1），87.40cm，75.2，1.88，（2）B点评：注意摆长等于单摆自然下垂时摆线的长度与摆球的半径之和、秒表的读数规则；灵活应用累积法测单摆的周期18（3分）（2014秋大兴区期中）有一个1000匝的线圈，在0.4s内穿过它的磁通量从0.02Wb均匀增加到0.08Wb，则线圈中的感应电动势为150V如果线圈电阻是10，把它跟一个电阻为990的电热器串联组成闭合电路，通过电热器的电流为0.15A考点：法拉第电磁感应定律菁优网版权所有专题：电磁感应与电路结合分析：根据法拉第电磁感应定律求解线圈中的感应电动势由闭合电路欧姆定律求解通过电热器的电流解答：解：已知n=1000，t=0.4s，=0.08Wb0.02Wb=0.06Wb，则根据法拉第电磁感应定律得感应电动势为：E=n=1000V由闭合电路欧姆定律得通过电热器的电流为：I=A故答案为：150，0.15点评：本题是电磁感应与电路知识的简单综合当穿过线圈的磁通量均匀变化时，线圈中产生恒定电流，感应电流与感应电动势之间的关系遵守闭合电路欧姆定律19（3分）（2014秋大兴区期中）如图甲所示为一列沿x轴传播的简谐横波在t=0.2s时刻的波形图，乙图是这列波中某质点的振动图象，由图可知，这列简谐波的波速大小为10m/s；质点B在图示时刻之后的1s之内通过的路程为1cm；若乙图所示的是质点B的振动图象，则这列波的传播方向为x轴正方向考点：横波的图象；波长、频率和波速的关系菁优网版权所有专题：振动图像与波动图像专题分析：由波动图象读出波长，由振动图象读出周期，求出波速由振动图象读出t=0时刻质点A的振动方向，即可判断波的传播方向解答：解：由图读得：=4m，T=0.4s，则波速 v=1s=T，则质点B在图示时刻之后的1s之内通过的路程为s=若乙图所示的是质点B的振动图象，由振动图象乙知，t=0时刻A的振动方向沿y轴正方向，则根据波形平移法得知，该波沿x轴正方向传播故答案为：10，1，x轴正方向点评：本题关键要抓住振动图象与波动图象的内在联系在求质点做简谐运动通过的路程时，往往根据一个周期内，质点的路程为4A，半个周期内为2A，但不能以此类推，T内路程不一定是A，要看运动过程的起点三、解答题20（2014秋大兴区期中）如图所示，在一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距L=0.1m的平行金属导轨MN和PQ，导轨的电阻忽略不计，在两根导轨的端点N，Q之间连接一阻值为R=0.3的电阻导轨上跨放着一根R0=0.2的金属棒ab，当金属棒以速度v=4.0m/s向左匀速运动时试求：（1）求感应电动势的大小；（2）求通过R的感应电流大小；（3）求安培力的大小；（4）求电阻上消耗的功率；（5）在图中标出感应电流方向考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电功、电功率；安培力菁优网版权所有专题：电磁感应与电路结合分析：（1）金属棒垂直切割磁感线，根据E=BLv求解感应电动势（2）由闭合电路欧姆定律求感应电流（3）由公式F=BIL求解安培力的大小（4）由P=I2R求电阻上消耗的功率（5）由右手宇宙判断感应电流的方向解答：解：（1）感应电动势为：E=BLv=0.50.14V=0.2V（2）感应电流为：I=A=0.4A（3）ab杆所受的安培力为：F=BIL=0.50.40.1N=0.02N（4）电阻R上消耗的功率 P=I2R=0.420.3W=0.048W（5）由右手定则知，感应电流从d到c，如图答：（1）感应电动势的大小是0.2V；（2）通过R的感应电流大小是0.4A；（3）安培力的大小是0.02N；（4）电阻上消耗的功率是0.048W；（5）在图中标出感应电流方向如图点评：本题是电磁感应与电路知识的综合，关键要掌握电磁感应的基本规律：法拉第电磁感应定律、欧姆定律、右手定则等21（2014秋大兴区期中）发电机的端电压为220V，输出电功率为44kW，输电导线的电阻为0.2，如果用原、副线圈匝数之比为1：10的升压变压器升压，经输电线路后，再用原、副线圈匝数比为10：1的降压变压器降压供给用户（1）求升压变压器U2；（2）求输电线损耗电压UR；（3）用户得到的电压U4；（4）求用户得到的电流；（5）求用户得到的功率考点：变压器的构造和原理菁优网版权所有专题：交流电专题分析：根据升压变压器原副线圈的匝数比和输入电压，求出输出电压，从而得出输送的电流，根据P损=I2R求出输电线上损耗的功率根据输电线上的电压损失得出降压变压器的输入电压，从而得出用户得到的电压根据功率损失求出用户得到的功率解答：解：（1）升压