天津市滨海新区塘沽紫云中学高二下学期期中物理试题

20222023学年度第二学期教学评估高二年级物理学科试卷一、单选题（本题共6小题，每小题5分，共30分）1.一个闭合线圈置于磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，则()A.穿过线圈的磁通量越小，线圈中产生的感应电动势越小B.穿过线圈的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大D.穿过线圈的磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势越大【答案】C【解析】详解】根据法拉第电磁感应定律可知，穿过线圈的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大。故选C。2.如图所示为一交流电压随时间变化的图象。每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定。根据图中数据可得此交流电压的有效值为（）A.7.5V B.2V C.8V D.3V【答案】B【解析】【详解】由电压随时间变化的图象可知，它不是正弦式电流，因此有效值不是等于最大值除以,取一个周期进行分析，在0~1s内是正弦式电流，则电压的有效值等于V。在1~3s内是恒定电流，则有效值等于9V。则在0~3s内，产生的热量为解得故选B。3.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，电阻，各电表均为理想交流电表。原线圈输入电压的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（）A.副线圈输出电压的频率为5HzB.电压表的示数为22VC.电阻R消耗的电功率为22WD.电流表的示数为1A【答案】C【解析】【分析】【详解】A．由乙图可知原线圈的周期为T=0.02s，原副线圈的频率一样为，所以A错误；B．电压表的示数为有效值，由变压器电压与匝数成正比的规律，可知电压表的示数为所以B错误；C．电阻R消耗的电功率为所以C正确；D．由变压器功率规律有，解得所以D错误；故选C。4.如图所示，金属圆环处在有界匀强磁场中，给圆环一个向左的拉力，使圆环匀速向左运动，磁场始终与环面垂直，在圆环出磁场的过程中，下列说法错误的是（）A.环中感应电流先变大后变小B.对圆环的拉力先变大后变小C.环中感应电流沿逆时针方向D.圆环速度越大，通过圆环截面的电量越大【答案】D【解析】【详解】A．圆环出磁场的过程中切割磁感线的有效长度先增大后减小，因此感应电流先增大后减小，故A项正确，不符合题意；B．因为圆环匀速运动，有由于感应电流和有效长度都是先增大后减小，故B项正确，不符合题意；C．在圆环出磁场过程中，圆环内的磁通量减小，由楞次定律可知，环中电流为逆时针方向，故C项正确，不符合题意；D．整个过程中有整理得可知，通过的电量与速度无关，故D项错误，符合题意。故选D。5.如图所示，某小型水电站发电机的输出功率，发电机的电压，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻，在用户端用降压变压器把电压降为。已知输电线上损失的功率，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（）A.发电机输出的电流B.输电线上的电流C.降压变压器的匝数比D.用户得到的电流【答案】C【解析】【详解】A．根据电功率公式发电机输出电流A错误；B．输电线上损失功率，由可得故B错误；C．降压变压器原副线圈得到功率为P4=PP线=95kW根据理想变压器电流与线圈匝数成反比关系，可得C正确；D．用户得到功率为，用户得到的电流D错误。故选C6.如图，空间中存在一匀强磁场区域，磁感应强度大小为，磁场方向与竖直面（纸面）垂直，磁场的上、下边界（虚线）均为水平面，间距为，纸面内磁场上方有一个质量为、电阻为的正方形导线框，边长为，其上、下两边均与磁场边界平行，若线框从上边界上方某处自由下落，恰能匀速进入磁场，则（）A.线框释放处距离磁场上边界的高度为B.线圈进入磁场的过程中机械能的减少量为C.线圈进入磁场的过程中流过线圈横截面的电量为D.线圈的边到达磁场下边界时的速度为【答案】B【解析】【详解】A．线框进入磁场过程受到的安培力线框匀速进入磁场，由平衡条件得线框进入磁场过程的速度线框进入磁场前做自由落体运动，则解得故A错误；B．线框匀速进入磁场，线框的动能不变，重力势能减小，线圈进入磁场过程中机械能的减少量故B正确；C．线圈进入磁场的过程中流过线圈横截面的电量故C错误；D．线圈完全进入磁场后不受安培力作用而做匀加速直线运动，由速度位移公式得解得故D错误。故选B。二、多选题（本题共5小题，每小题5分，共25分。每题选对但不全的得3分）7.如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是（）A.闭合开关S接通电路时，A2始终比A1亮B.闭合开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮C.断开开关S切断电路时，A2先熄灭，A1过一会儿才熄灭D.断开开关S切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭【答案】BD【解析】【详解】AB．闭合开关S接通电路，A2立即亮，自感线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过A1的电流慢慢变大，最后两灯泡的电压一样大，所以一样亮，A错误，B正确；CD．断开开关S切断电路时，自感线圈对电流的减小有阻碍作用，相当于电源，与A1和A2串联，所以两灯泡都要过一会儿才熄灭，C错误，D正确。故选BD。

8.在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环，导体环面积为，导体环的总电阻为。规定导体环中电流的正方向如图甲所示，磁场向上为正。磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示，。则（）A.t=1s时，导体环中电流零B.第2s内，导体环中电流为正方向C.第3s内，导体环中电流为D.第4s内，通过导体环中某一截面的电荷量为【答案】BD【解析】【详解】A．t=1s时，磁感应强度的变化率不为零，所以导体环中磁通量的变化率不为零，电流不为零，故A错误；B．第2s内，导体环中磁通量向上增大，根据楞次定律可知电流为正方向，故B正确；C．第3s内，导体环产生的感应电动势大小为导体环中的电流为故C错误；D．根据前面分析可推知第4s内，导体环中产生的感应电流仍为0.001A，所以通过导体环中某一截面的电荷量为故D正确。故选BD。9.如图所示为一理想变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，为加在原线圈两端的电压，为原线圈中的电流，则（）A.保持及P的位置不变，K由a合到b时，将增大B.保持及P的位置不变，K由b合到a时，R消耗功率增大C.保持不变，K合在a处，使P上滑，将减小D.保持P的位置不变，K合在a处，若增大，将减小【答案】AC【解析】【详解】A．保持U1及P的位置不变，K由a合到b时，原线圈匝数变小，副线圈电压变大，I1将增大，故A正确；B．保持U1及P的位置不变，K由b合到a时，原线圈匝数变大，副线圈电压变小，I1将增小，R消耗功率减小，故B错误；C．保持U1不变，K合在a处，变压器的输出电压不变，使P上滑，阻值变大，I1将减小，故C正确；D．保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，变压器的输出电压增大，I1将增大，故D错误．故选AC。10.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图所示，此时波传播到的c质点处；时刻，质点c第一次到达波峰。下列说法正确的是（）A.质点d起振的方向沿y轴负方向B.质点a振动的周期为0.4sC.波传播的速度大小为5m/sD.从图示时刻起，质点b比质点a先回到平衡位置【答案】BD【解析】【详解】A．质点d起振的方向与质点c的起振方向相同，均沿y轴正方向，A错误；B．由题意可知，从时刻到时刻，波传播的时间为解得B正确；C．波传播的速度大小为C错误；D．在图示时刻，质点a、b均沿y轴正向运动，因此质点b先回到平衡位置，D正确。故选BD。11.如图所示，间距为l的U形导轨固定在水平面上，垂直导轨向下的匀强磁场磁感应强度为B，质量为m、电阻为r的金属杆PQ沿着粗糙U形导轨以初速度v开始向右滑行，金属杆PO与U形导轨之间的动摩擦因数为μ，ab间电阻为R，导轨电阻忽略不计，取重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A.通过金属杆电流的方向为由Q到PB.PQ开始运动时ab间电压为BlvC.PQ运动的过程中系统产生焦耳热为D.开始运动时PQ的加速度大小为【答案】AD【解析】【详解】A．根据右手定则可知金属杆电流的方向为Q到P，故A正确；B．PQ开始运动时产生的电动势为ab间电压为故B错误；C．根据功能关系可知PQ运动的过程中有所以系统产生焦耳热小于，故C错误；D．开始运动时导体杆PQ受到向左的摩擦力和安培力，有而联立可得加速度大小为故D正确。故选AD。三、实验题（每空2分，共6分）12.（1）在用单摆测定当地重力加速度的实验中，下列器材和操作最合理的是______（填正确答案标号）A.B.C.D.（2）把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，摆球直径为d，若完成n次全振动的时间为t，下列用上述物理量的符号写出g的表达式正确的是（）A.B.C.D.（3）如果测得的g值偏小，可能的原因是______。A．测摆长时摆线拉得过紧B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了C．开始计时时，停表过迟按下D．实验时误将49次全振动记为50次【答案】①.D②.C③.B【解析】【详解】（1）[1]根据单摆理想模型可知，为减小空气阻力的影响，摆球应采用密度较大，体积较小的铁球，为使单摆摆动时摆长不变，摆球应用不易变形的细丝线，悬点应用铁夹来固定。故选D。（2）[2]根据单摆周期公式其中解得故选C。（3）[3]A．因为重力加速度的表达式为测摆长时摆线拉得过紧，所测摆长偏大，则所测重力加速度偏大，故A错误；B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，即实际中的摆线长度增加了，导致摆动时的周期偏大，故所测重力加速度偏小，故B正确；C．开始计时时，秒表过迟按下，所测周期偏小，则所测重力加速度偏大，故C错误；D．实验中误将49次全振动次数记为50次，所测周期偏小，则所测重力加速度偏大，故D错误。故选B。三、解答题（3个题，共39分）13.一个小型应急交流发电机，内部为n=50匝边长L=20cm的正方形线圈，总电阻为r=1.0Ω．线圈在磁感应强度为B=0.1Ｔ的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴匀速转动．发电机对一电阻为R=9.0Ω的电灯供电，线路中其它电阻不计，若发电机的转动角速度为ω=100rad/s时，电灯正常发光．求：（1）交流发电机发出的电动势的最大值；（2）电灯正常发光的功率；（3）从图示位置开始，线圈转过30°的过程中，通过电灯的电量．（4）线圈每转动一分钟，外力所需做的功．【答案】（1）20V（2）18W（3）0.01C（4）1200J【解析】【详解】（I）电动势的最大值为；（II）电动势的有效值为，流过电灯的电流为，电灯正常发光的功率；（III）通过电灯的电量；（IV）整个回路上产生的热量为，故．14.如图所示，MN、PQ为足够长的平行金属导轨．间距，导轨平面与水平面间夹角，N、Q间连接一个电阻，匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度。将一根质量的金属棒放在导轨的ab位置，金属棒及导轨的电阻不计。现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数，当金属棒滑至处时，其速度大小开始保持不变，位置cd与ab之间的距离。已知，，。求：（）金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小；（）金属棒达到cd处的速度大小；（）金属棒由位置ab运动到cd的过程中，电阻R产生的热量。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（）设金属杆的加速度大小，则解得（）设金属棒达到位置时速度大小为v，电流为，金属棒受力平衡，有解得（）设金属棒从运动到的过程中，电阻上产生的热量为，由能量守恒，有解得15.如图所示，在平面坐标系xoy内，第Ⅱ、Ⅲ象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，第I、Ⅳ象限内存在半径为L的圆形匀强磁场，磁场圆心在M（L，0）点，磁场方向垂直于坐标平面向外．一带正电粒子从第Ⅲ象限中的Q（－2L，－L）点以速度v0沿x轴正方向射出，恰好从坐标