云南文山州西畴县二中2017-2018学年高二下学期期中考试物理 含答案

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精绝密★启用前云南省文山西畴县二中2018学年下学期期中考试高二物理命题:审题：本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。学校：___________姓名：___________班级:___________考号：___________一、单选题（共5小题，每小题4.0分,共20分)1。如图所示，用两根相同的导线绕成匝数分别为n1和n2的圆形闭合线圈A和B，两线圈所在平面与匀强磁场垂直．当磁感应强度随时间均匀变化时，两线圈中的感应电流之比IA∶IB为（）A．B．C．D．2。如图所示，在纸面内放有一个条形磁铁和一个圆形线圈（位于磁铁正中央）,下列情况中能使线圈中产生感应电流的是（）A．将磁铁在纸面内向上平移B．将磁铁在纸面内向右平移C．将磁铁绕垂直纸面的轴转动D．将磁铁的N极转向纸外,S极转向纸内3。如图所示,一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉至某一位置并释放，圆环摆动过程中（环平面与磁场始终保持垂直)经过有界的水平匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界,若不计空气阻力，则()A．圆环向右穿过磁场后，还能摆至原来的高度B．在进入和离开磁场时,圆环中均有感应电流C．圆环进入磁场后，离最低点越近，速度越大，感应电流也越大D．圆环最终将静止在最低点4.某交变电流的电压为u＝6sin314tV，则下列说法错误的是()A．用此交变电流作打点计时器的电源时，打点周期为0.02sB．把耐压值为6V的电容器接在此电源上会被击穿C．此电压最大值为6VD．t＝s时，交流电压的瞬时值为3V5.如图所示，金属线框与直导线AB在同一平面内，直导线中通有电流I，若将线框由位置1拉至位置2的过程中，线框的感应电流的方向是（）A．先顺时针，后逆时针，再顺时针B．始终顺时针C．先逆时针,后顺时针，再逆时针D．始终逆时针二、多选题（共5小题,每小题4.0分,共20分)6.（多选)图甲、乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是()A．图甲表示交流电，图乙表示直流电B．两种电压的有效值相等C．图甲所示电压的瞬时值表达式为u＝311sin100πtVD．两种电压的周期相同7.(多选)如图是通过变压器给用户供电的示意图，变压器的输入电压是电网电压，基本稳定,输出电压通过输电线输送给用户,输电线的电阻用R0表示，用变阻器的电阻R表示用户用电器的总电阻，当变阻器的滑动触头P向上移动时，以下说法正确的是(）A．相当于增加用电器的个数B．的示数随的示数的增大而增大C．的示数随的示数的减小而减小D．变压器的输入功率减小8.(多选）如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ,上端接有定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨平面、磁感应强度为B.将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为P，导体棒最终以2v的速度匀速运动．导体棒始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g.下列选项正确的是（)A．P＝2mgvsinθB．P＝3mgvsinθC．当导体棒速度达到0。5v时加速度大小为0。5gsinθD．在导体棒速度达到2v以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功9.(多选）某小型发电机产生的交变电动势为e＝50sin100πt(V）．对此电动势,下列表述正确的有(）A．最大值是50VB．频率是100HzC．有效值是25VD．周期是0.02s10.如图所示为某大型商场的应急供电系统，由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成．发电机中矩形线圈所围的面积为S、匝数为N、电阻不计,它可绕水平轴OO′在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度ω匀速转动．矩形线圈通过滑环连接降压变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，R0表示输电线的电阻．以线圈平面与磁场平行时为计时起点，下列判断正确的是(）A．用户得到的交变电压的频率为B．发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBSωsinωtC．当发电机线圈处于图示位置时，原线圈两端的感应电动势最大D．当用电器数目增多时,若要用电器两端电压保持不变，滑动触头P应向上滑动分卷II三、实验题(共2小题，每小题10。0分，共20分）11。如图是做探究电磁感应的产生条件实验的器材．(1)在图中用实线代替导线把它们连成实验电路．(2）由哪些操作可以使灵敏电流计的指针发生偏转（)A．闭合开关B．断开开关C．保持开关一直闭合D．将线圈A从B中拔出（3)假设在开关闭合的瞬间，灵敏电流计的指针向左偏转,则当螺线管A向上拔出的过程中，灵敏电流计的指针向______（填“左”或“右”)偏转．12.下图为“研究电磁感应现象”实验中所用器材的示意图，试回答下列问题：(1)在该实验中电流计G的作用是__________________________________________________．（2)按实验要求，将下面的实物连成电路．（3）在产生感应电流的回路中，下图器材中哪个相当于电源(填字母代号)?四、计算题13.如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l＝0.5m，左端接有阻值R＝0.3Ω的电阻．一质量m＝0.1kg、电阻r＝0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B＝0。4T．金属棒在水平向右的外力作用下,由静止开始以a＝2m/s2的加速度做匀加速运动，当金属棒的位移x＝9m时撤去外力，金属棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1∶Q2＝2∶1。导轨足够长且电阻不计，金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求：(1)金属棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q;(2）撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2；（3)外力做的功WF.14.如图所示，在绝缘光滑水平面上,有一个边长为L的单匝正方形线框abcd，在外力的作用下以恒定的速率v向右运动进入磁感应强度为B的有界匀强磁场区域．线框被全部拉入磁场的过程中线框平面保持与磁场方向垂直,线框的ab边始终平行于磁场的边界．已知线框的四个边的电阻值相等,均为R。求：（1）在ab边刚进入磁场区域时，线框内的电流大小．(2)在ab边刚进入磁场区域时，ab边两端的电压．（3）在线框被拉入磁场的整个过程中，线框产生的热量．15.如图所示，边长为L的正方形金属框abcd，质量为m,电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘，金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外．磁场随时间变化规律为B＝kt(k＞0），已知细线所能承受的最大拉力为2mg,求:(1)线框中感应电流的方向；(2）分析线框的各边所受安培力的方向；（3)从t＝0开始，经多长时间细线会被拉断？16。如图所示，电动机牵引一根原来静止的、长L为1m、质量m为0。1kg的导体棒MN上升,导体棒的电阻R为1Ω，架在竖直放置的框架上，它们处于磁感应强度B为1T的匀强磁场中，磁场方向与框架平面垂直．当导体棒上升h＝3.8m时，获得稳定的速度，导体棒上产生的热量为2J，电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数分别为7V、1A，电动机内阻r为1Ω，不计框架电阻及一切摩擦，求：（g取10m/s2）(1）棒能达到的稳定速度;（2）棒从静止至达到稳定速度所需要的时间．云南省文山西畴县二中2018学年下学期期中考试高二物理答案解析1。【答案】B【解析】依题意知线圈A和B的长度、横截面积和材料(电阻率)都相同，所以电阻相同,由LA＝n12πr1＝LB＝n22πr2得＝，两线圈中的感应电流之比等于两线圈感应电动势之比：＝＝＝＝，B正确．2。【答案】D【解析】磁铁在线圈所处位置产生的磁感线与线圈平面平行,穿过线圈的磁通量为零,将磁铁在纸面内向上平移、向右平移和将磁铁绕垂直纸面的轴转动,穿过线圈的磁通量始终都是零，没有发生变化，所以不会产生感应电流．将磁铁的N极转向纸外,S极转向纸内时，穿过线圈的磁通量由零开始逐渐变大，磁通量发生变化，所以有感应电流产生．D正确，A、B、C错误．故选D.3。【答案】B【解析】在圆环进入和穿出磁场的过程中环中磁通量发生变化，有感应电流产生，即圆环的机械能向电能转化,其机械能越来越小，上升的高度越来越低，A错误，B正确；但在环完全进入磁场后，不再产生感应电流，C错误；最终圆环将不能摆出磁场,从此再无机械能向电能转化,其摆动的幅度不再变化，D错误．4.【答案】D【解析】由公式u＝6sin314tV知,ω＝314rad/s，故周期T＝＝0。02s，A正确．耐压值6V＜最大值6V，故电容会被击穿，B正确．当t＝s时，u＝6sinV＝6×V＝3V，故D错，C正确．5。【答案】C【解析】在靠近导线AB直到处于中间位置的过程中，磁通量先增大后减小，原磁场方向垂直纸面向里，感应电流的磁场方向应先垂直纸面向外后垂直向里，由右手螺旋定则可判断电流为先逆时针后顺时针，同理当远离导线的过程中，磁通量逐渐减小，感应电流为逆时针，故选C。6.【答案】CD【解析】题图甲、乙都表示交流电，图甲中有效值U＝V，而图乙中的有效值不存在这一关系，所以它们的有效值不相同．由图甲看出T＝2×10－2s，ω＝＝100π，所以u＝311sin100πtV．由图象可知两种电压的周期都是2×10－2s.7。【答案】CD【解析】当变阻器的滑动触头P向上移动时,用电器的总电阻增大，相当于并联的用电器数目减少,同时变压器的输入功率减少,由于电网电压U不变,所以两个电压表的示数不变，故A、B均错，D正确；由于变压器的输出功率决定输入功率,所以A1随A2示数减小而减小，故C正确．8。【答案】AC【解析】当导体棒的速度达到v时,对导体棒进行受力分析如图甲所示．mgsinθ＝BIL,I＝,所以mgsinθ＝,①当导体棒的速度达到2v时，对导体棒进行受力分析如图乙所示．mgsinθ＋F＝，②由①②可得F＝mgsinθ功率P＝F×2v＝2mgvsinθ,故A正确．当导体棒速度达到时，对导体棒受力分析如图丙所示．a＝，③由①③可得a＝gsinθ，故C正确．当导体棒的速度达到2v时，安培力等于拉力和mgsinθ之和，所以以后匀速运动的过程中,R上产生的焦耳热等于拉力和重力做功之和，故D错误．9。【答案】CD【解析】从中性面开始计时,交变电动势的表达式为e＝Emsinωt,因e＝50sin100πt（V），所以最大值Em＝50V，A错误．由ω＝2πf＝100πrad/s得f＝50Hz，B错误．有效值E＝＝25V,C正确．T＝＝0.02s,D正确．10.【答案】ACD【解析】用户得到的交变电压的频率与发电机的频率相同，为，故A正确；线圈平面与磁场平行时，则感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBSωcosωt，故B错误；当发电机线圈处于图示位置时,原线圈两端的感应电动势最大,故C正确；当用电器数目增多时，总电阻减小，电流增大，输电线分压增大，若要用电器两端电压保持不变,滑动触头P应向上滑动，故D正确．11.【答案】(1)见解析(2）ABD（3）右【解析】（1)将灵敏电流计与大线圈B组成闭合回路，电源、开关、小线圈A组成闭合回路，电路图如图所示．（2)将开关闭合或断开,导致穿过线圈的磁通量变化，产生感应电流，灵敏电流计指针偏转，故A、B正确；保持开关一直闭合,则穿过线圈B的磁通量不变，没有感应电流产生，灵敏电流计指针偏转，故C错误；将螺线管A插入（或拔出）螺线管B时穿过线圈B的磁通量发生变化,线圈B中产生感应电流，灵敏电流计指针偏转，故D正确．（3）在开关闭合的瞬间,穿过线圈B的磁通量增大，灵敏电流计的指针向左偏转，则当螺线管A向上拔出的过程中，穿过线圈B的磁通量减小，灵敏电流计的指针向右偏转．12.【答案】（1）检测感应电流的大小与方向(2）实验电路如图所示：(3）螺线管B.【解析】(1）在该实验中电流计G的作用是检测感应电流的大小与方向．（2）探究电磁感应现象的实验电路如图所示:（3)在产生感应电流的回路中,螺线管B产生感应电动势，相当于电源．13.【答案】（1)4.5C(2)1。8J（3)5.4J【解析】(1）设金属棒匀加速运动的时间为Δt，回路的磁通量的变化量为ΔΦ，回路中的平均感应电动势为，由法拉第电磁感应定律得＝，①其中ΔΦ＝Blx,②设回路中的平均电流为，由闭合电路欧姆定律得＝，③则通过电阻R的电荷量为q＝Δt，④联立①②③④式，得q＝代入数据得q＝4.5C（2）设撤去外力时金属棒的速度为v,对于金属棒的匀加速运动过程，由运动学公式得v2＝2ax,⑤设金属棒在撤去外力后的运动过程中安培力所做的功为W，由动能定理得W＝0－mv2，⑥撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2＝－W，⑦联立⑤⑥⑦式,代入数据得Q2＝1.8J，⑧(3)由题意知，撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1∶Q2＝2∶1，可得Q1＝3。6J,⑨在金属棒运动的整个过程中，外力F克服安培力做功,由功能关