精选2021年高二物理上学期期末考试试题（含解析）

1、 可修改高二物理上学期期末考试试题（含解析）（考试时间:90分钟 分值:100分）I卷一、单项选择题（共12题，每题的四个选项中只有一个选项正确，每题3分，共36分）1.首先发现电磁感应现象的科学家是( )A. 法拉第B. 麦克斯韦C. 安培D. 奥斯特【答案】A【解析】【详解】英国物理学家法拉第最早发现了电磁感应现象，故A正确，BCD错误，故选A。2.下列现象中为了防止涡流危害的是（ ）A. 金属探测器B. 变压器中用互相绝缘的硅钢片叠压成铁芯C. 用来冶炼合金钢的真空冶炼炉D. 磁电式仪表的线圈用铝框做骨架【答案】B【解析】【详解】A金属探测器中变化电流遇到金属物体，在金属物体上产生涡流，

2、故A错误；B变压器中用互相绝缘的硅钢片叠压成铁芯，是为了防止涡流，而不是利用涡流，故B正确；C真空冶炼炉是线圈中的电流做周期性变化，在冶炼炉中产生涡流，从而产生大量的热量。故C错误；D铝框做骨架，当线圈在磁场中转动时，导致铝框磁通量变化，从而产生感应电流，出现安培阻力，使其很快停止摆动。而塑料做骨架达不到此作用，故D错误。故选B。3.下列有关传感器的判断正确的是（ ）A. 传感器是将电学量（电压、电流等）转化成非电学量（压力、温度、位移等）的装置B. 把霍尔元件放入磁场中，由于电磁感应现象，在元件的电极间产生感应电动势C. 金属热电阻的电阻率随温度升高而减小D. 干簧管是一种能够感知磁场的传感

3、器【答案】D【解析】【详解】A传感器是将非电学量（压力、温度、位移等）转化成电学量（电压、电流等）的装置，故A错误；B把霍尔元件放入磁场中，载流子在洛伦兹力的作用下偏转，使霍尔元件的上、下两面出现电势差，故B错误；C金属热电阻的阻值率随温度的升高而增大，故C错误；D干簧管是磁控开关，故D正确。故选D。4.面积为0.5m2的线圈放在磁感应强度为210-2 T的匀强磁场中，磁场方向与线圈平面的夹角是，那么穿过这个线圈的磁通量为（ ）A. 1.0WbB. 0.510-1 WbC. 0.510-2 WbD. 1.010-2 Wb【答案】C【解析】【详解】在匀强磁场中，当线圈与磁场方向成角，则穿过线圈的

4、磁通量故选C。5.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势如图，则( )A. t1时刻线圈中磁通量为零B. t2时刻线圈通过中性面C. t3时刻线圈中电流方向改变D. t4时刻线圈中磁通量变化率最小【答案】C【解析】【详解】A、t1时刻感应电动势为零，磁通量最大故A错误B、t2时刻感应电动势最大，线圈平面与中性面垂直故B错误C、t3时刻线圈通过中性面，线圈中电流方向改变故C正确D、t4时刻线圈中感应电动势最大，磁通量变化率最大故D错误故选C6.如图的电路中，理想变压器匝数比n1：n2=1:2，R是规格为“220V、1100W”的用电器，电表均为理想电表当用电器正常工作时，电压表和电流表的示数分

5、别为（ ）A. 110V、10AB. 110V、2.5AC. 440V、2.5AD. 440V、10A【答案】A【解析】【详解】用电器正常工作时，副线圈两端的电压，输出功率，根据电压与匝数成正比，有代入数据得解得根据输入功率等于输出功率，有：得故A正确，BCD错误。故选A。7.如图所示，一个矩形线框，自有边界的匀强磁场上方某一高度下落，进入磁场时，导线框平面与磁场方向垂直，则在进入磁场时，导线框不可能做的运动的是（ ）A. 变加速下落B. 变减速下落C. 匀速下落D. 匀加速下落【答案】D【解析】【详解】线框进入磁场过程中受到的安培力AD如果，线框向下做加速运动，由牛顿第二定律得：解得由于速度

6、v增大，a减小，线框向下做变加速运动，故A正确，D错误；B如果，线框受到的合力向上，线框向下做减速运动，由牛顿第二定律得：解得由于速度v减小，a减小，线框向下做变减速运动，故B正确；C如果，线框将向下做匀速直线运动，故C正确。故选D。8.如图所示灯泡L1、L2、L3分别与电容器、线圈、电阻相连，当交流电电压为220V，频率为50Hz时，灯泡亮度相同若保持交流电电压不变，只将频率改变为60Hz，则（）A. L1、L2、L3亮度都比原来亮B. 只有L1的亮度比原来亮C. 只有L2的亮度比原来亮D. 只有L3的亮度比原来亮【答案】B【解析】【详解】三个支路电压相同，当交流电频率变大时，电感的感抗增大

7、，电容的容抗减小，电阻所在支路对电流的阻碍作用不变，所以流过L1的电流变大，流过L2的电流变小，流过L3的电流不变。故A、C、D错误，B正确。故选B9.如图所示，理想变压器原线圈接在正弦交变电压上，副线圈通过输电线连接两只相同的灯泡L1、L2，输电线的等效电阻为R，在图示状态下，开关S是断开的，当开关S闭合时，下列说法正确的是（ ） A. 副线圈两端输出电压减小B. 等效电阻R两端的电压减小C. 通过灯泡L1的电流减小D. 原线圈中的电流减小【答案】C【解析】【详解】A理想变压器的输出电压是由输入电压和匝数比决定的，由于输入电压和匝数比不变，所以副线圈的输出的电压也不变，故A错误；B当s接通后

8、，两个灯泡并联，电路的电阻减小，副线圈的电流变大，所以通过电阻R的电流变大，等效电阻R两端的电压增大，故B错误；C副线圈的电流变大，所以通过电阻R的电流变大，电压变大，那么并联部分的电压减小，所以通过灯泡L1的电流减小，故C正确；D由于变压器的输入的功率和输出的功率相等，由于副线圈的电阻减小了，输出的功率变大了，所以原线圈的输入的功率也要变大，因为输入的电压不变，所以输入的电流要变大，故D错误。故选C。10. 电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是A. 从a到b

9、，上极板带正电B 从a到b，下极板带正电C. 从b到a，上极板带正电D. 从b到a，下极板带正电【答案】D【解析】【分析】【详解】由图知，穿过线圈的磁场方向向下，在磁铁向下运动的过程中，线圈的磁通量在增大，故感应电流的磁场方向向上，再根据右手定则可判断，流过R的电流从b到a，电容器下极板带正电，所以A、B、C错误，D正确11. 下图中两个电路是研究自感现象的电路，对实验结果的描述正确的是()接通开关时，灯P2立即就亮，P1稍晚一会儿亮；接通开关时，灯P1立即就亮，P2稍晚一会儿亮；断开开关时，灯P1立即熄灭，P2稍晚一会儿熄灭；断开开关时，灯P2立即熄灭，P1稍晚一会儿熄灭A. B. C. D

10、. 【答案】A【解析】试题分析：左图中，接通开关时，由于线圈阻碍电流的增加，故P1稍晚一会儿亮；断开开关时，虽然线圈中产生自感电动势，但由于没有闭合回路，灯P1立即熄灭；右图中，线圈和灯泡并联，接通开关时，由于线圈阻碍电流的增加，故灯泡可以立即就亮，但电流稳定后，灯泡会被短路而熄灭；断开开关时，线圈中产生自感电动势，通过灯泡构成闭合回路放电，故P2稍晚一会儿熄灭；故正确，错误；故选A考点：自感现象【名师点睛】线圈中电流发生变化时，会产生自感电动势，阻碍电流的变化，起到延迟电流变化的作用，遵循“增反减同”的规律；通电自感中，与线圈串联的灯泡稍晚一会儿亮，与灯泡并联的灯泡立即就亮；断电自感中，与线

11、圈构成闭合回路的灯泡会稍晚一会儿熄灭12.如图所示，间距为L的竖直平行金属导轨MN、PQ上端接有电阻R，质量为m、电阻为r的金属杆ab，跨在平行导轨上，垂直导轨平面的水平匀强磁场的磁感应强度为B，不计导轨电阻及一切摩擦，且ab与导轨接触良好若金属棒ab在竖直向上的外力F作用下以速度V匀速上升，则以下说法正确的是（ ）A. a、b两点间的电压为BLVB. b端电势高于a端电势C. 作用在金属棒ab上的各个力的合力做功等于零D. 拉力F所做的功等于电路中产生的热量【答案】C【解析】【详解】Aab棒切割磁感线产生的电动势为，ab棒相当于电源，由于电源有内阻，所以ab棒两端电压小于，故A错误；B由于a

12、b棒匀速上升，由右手定则可知，a端电势更高，故B错误；C由于ab棒匀速上升，由动能定理可知，作用在金属棒ab上的各个力的合力做功等于零，故C正确；D根据功能关系可知，拉力F做的功等于重力势能的增加量和电路中产生的热量之和，故D错误。故选C。二、多项选择题（共5题，每题4分，在每小题的四个选项中，有两个或多个选项正确，选全的得4分，错选不给分，少选给2分，共20分）13.在电磁感应现象中，下列说法正确的是 ( )A. 感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化B. 感应电流的磁场方向总是与引起它的磁场方向相反C. 穿过闭合电路的磁通量越大，电路中的感应电流也越大D. 穿过电路的磁通量变化越快，电路中的

13、感应电动势也越大【答案】AD【解析】【详解】根据楞次定律可知：感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化，故A正确由楞次定律可知：原磁通量减小时，感应电流的磁场方向与引起它的磁场方向相同，故B错误穿过闭合电路的磁通量越大，但磁通量变化率不一定越大，所以根据法拉第电磁感应定律知感应电动势不一定越大，感应电流也就不一定越大故C错误穿过电路的磁通量变化越快，磁通量变化率越大，根据法拉第电磁感应定律知感应电动势也越大故D正确故选AD【点睛】解决本题的关键是理解并掌握楞次定律和法拉第电磁感应定律，要注意感应电动势与磁通量变化率成正比，而不是与磁通量和磁通量变化量成正比14.一个阻值为2 的线圈在匀强磁场中转动

14、，产生的交变电动势为，当该线圈与一阻值为8的电阻组成闭合回路时，下列说法正确的是()A. t0时，线圈平面位于中性面B. t0时，穿过线圈的磁通量为0C. 电阻的热功率为16 WD. 用电压表测路端电压时读数为11.3 V【答案】A【解析】【详解】因为电动势的表达式是正弦函数，所以是从中性面开始计时的，故A正确；t=0时，线圈处于中性面，线圈平面与磁场垂直，磁通量最大，故B错误；由题意可知，电动势的有效值为10V，所以电路中的电流为：，所以电阻的热功率为，故C错误；用电压表测路端电压时读数为U=IR=8V，故D错误故选A【点睛】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

15、线圈转动的角速度等物理量，知道电动势的表达式是正弦函数，从中性面开始计时的，此时磁通量最大，根据求解电功率，电压表和电流表测量的都是有效值15.如图为远距离输电的示意图，若电厂输出电压u =220sin100pt（V），则下列表述正确的是（ ）A. U1U2 ，U3U4B. 电厂输出电压的有效值U1220VC. 若电厂输电功率不变，将U2提高为原来的10倍，输电线上损失的功率为原来的D. 用户得到的交变电流频率为25Hz【答案】AC【解析】【详解】A电厂发出的电，经过升压变压器进行升压，后经过降压变压器降压后输送给用户，所以故A正确；B根据有效值与最大值的关系可知故B错误；C若U2提高为原来的

16、10倍，由公式 则电流为原来的，根据可知，输电线上损失的功率为原来的，故C正确；D由题意可知，输电过程中功率不变，所以用户得到的交流电的频率仍为50Hz，故D错误。故选AC。16.如图所示，光滑固定金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当条形磁铁从高处下落接近回路的过程中，下列说法正确的是()A. P、Q将相互远离B. P、Q将相互靠近C. 磁铁的加速度小于gD. 磁铁的加速度仍为g【答案】BC【解析】【详解】AB当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，可知，P、Q将互相靠拢，回路的面积减小一

17、点，使穿过回路的磁场减小一点，起到阻碍原磁通量增加的作用，故A错误，B正确；CD由楞次定律中的来去拒留可知，磁铁受到向上的安培力作用，所以合力小于重力，磁铁的加速度一定小于g，故C正确，D错误。故选BC。17.如图所示，闭合的矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO匀速转动，沿着OO方向观察，线圈沿逆时针方向转动已知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为l1，ad边的边长为l2，线圈电阻为R，转动的角速度为，则当线圈转至图示位置时()A. 线圈中感应电流的方向为abcdaB. 线圈中的感应电动势为2nBl2C. 穿过线圈的磁通量随时间的变化率最大D. 线圈ad边所

18、受安培力的大小为【答案】CD【解析】【详解】根据右手定则，线圈中感应电流的方向为adcba，故A错；当线圈转至图示位置时，线圈中感应电动势应为最大值Em=nBl1l2，此时，穿过线圈磁通量随时间的变化率最大，B错，C对；线圈ad边所受安培力的大小，D对II卷三、填空题（共5题、每空2分、共20分）18.通过如图实验可以探究产生感应电流的条件。（以下三空均填“偏转”或“不偏转”）（1）接好电路，合上开关瞬间，电流表指针_（2）电路稳定后，电流表指针_；迅速移动滑动变阻器的滑片，电流表指针_【答案】 (1). 偏转 (2). 不偏转 (3). 偏转【解析】【详解】(1)1接好电路，合上开关瞬间，穿

19、过大线圈磁通量增加，电流表指针偏转；(2)23电路稳定后，穿过大线圈的磁通量不变，电流表指针不偏转；迅速移动滑动变阻器的滑片，穿过大线圈的磁通量变化，电流表指针偏转。19.如图是一个阻值为2的电阻的交变电流图象，根据图象可求出它的频率为_Hz，在一个周期内电阻的电热为_J【答案】 (1). 5 (2). 40【解析】【详解】1由图像可知，交变电流的周期为0.2s，则频率为2由图可知，电流的有效值一个周期内电阻的电热为20.有一面积为150cm2的金属环，电阻为0.1，在环中100cm2的同心圆面上存在如图（b）所示的变化的磁场，在0.1s到0.2s的时间内环中感应电流为 ，流过的电荷量为 【答

20、案】0.1A，0.01C【解析】【详解】由b图得：=T/s=1T/s由法拉第电磁感应定律可得：感应电动势：E=S=1100104V=0.01V；感应电流：I=A=0.1A，通过圆环横截面的电荷量：q=It=0.1（0.20.1）C=0.01C；故答案为0.1A，0.01C21.通过某电阻的周期性交变电流的图象如图，则该交流电的有效值为 【答案】3A【解析】【详解】交流电的有效值是根据电流的热效应去求，设有效值为,则：代入数据得，解得=3A 22.如图所示，放置在水平桌面上的平行光滑金属框架宽为0.6m，金属棒ab垂直框架两边放置，电阻R1，金属棒ab的电阻r0.2，其余电阻不计，整个装置处于竖直向下的的匀强磁场中，磁感应强度B0.5T，当ab棒以4m/s的速度匀速向右运动时，ab棒中的电流大小为_A，维持金属棒ab匀速运动所需的外力大小为_ N。【答案】 (1). 1 (2). 0.3【解析】【详解】1根据法拉第电磁感应定律，由闭合电路欧姆定律，联立代入数据得2ab棒所受的安培力为由于ab棒匀速，所以由平衡可知，维持金属棒ab匀速运动所需的外力大小为0.3N。四、计算题（共2题，每题12分，共24分）23.如图所示，线圈abcd的面积S=0.05m2，共100匝，线