北京市第四中学2017-2018学年高二物理下学期期中试题

1、北京四中 2017-2018 学年下学期高二年级期中考试物理试卷（试卷满分为 150 分，考试时间为 100 分钟）I 卷（100 分）一、单项选择题（本大题共10 小题；每小题 4 分，共 40 分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意）1.对于法拉第电磁感应定律 E=n，下列理解正确的是A. 穿过闭合电路的磁通量越大，感应电动势越大B. 穿过闭合电路的磁通量为零，感应电动势一定为零C. 穿过闭合电路的磁通量变化越大，感应电动势越大D. 穿过闭合电路的磁通量变化越快，感应电动势越大2.下列说法正确的是A. 变化的磁场不定产生电场B. 变化的电场不疋产生磁场C. 电磁波是横波D. 电

2、磁波是纵波3. 如图所示，一个长直导线穿过圆环导线的中心，并与圆环导线平面垂直。当长直导线中的电流逐渐减小时，圆环导线内将A. 没有感应电流B. 有逆时针方向的电流（俯视）C. 有顺时针方向的电流（俯视）D. 有电流，但方向不能确定4. 如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，磁铁正下方有一固定的闭合线圈。现将 磁铁托起到某一高度后放开，使磁铁上下振动时穿过它，磁铁会很快停下来。关于此现象， 下列说法正确-2 -的是-3 -A. 磁铁上下振动过程中，线圈中会产生感应电流B. 磁铁上下振动过程中，线圈中不会产生感应电流C. 磁铁上下振动过程中，磁铁与弹簧组成的系统机械能不变D. 磁铁上下振动过

3、程中，磁铁与弹簧组成的系统机械能增加法正确的是5.如图所示， 一导体棒在匀强磁场中以速度v 匀速运动，则关于导体棒各点电势高低的说A.上端电势最高C.中点电势最高B.下端电势最高D.各点电势相同0.4s 内穿过它的磁场方向不变，但磁通量从0.01Wb 均匀增加到 0.09Wb，则A.线圈中的感应电动势减小B.线圈中的感应电动势增加C.线圈中的感应电动势大小为D.线圈中的感应电动势大小为7.某正弦交流电流随时间变化的6.有一个 1000 匝的线圈，在0.2V200vi-t ，图象如图所示，由图象可知-4 -A.这个交变电流的频率是100HzB.这个交变电流的频率是50HzC.这个交变电流的有效值

4、是5AD.这个交变电流的有效值是10A8.在如图所示的电路中，如果正弦交流电的频率增大而电压最大值保持不变,的亮度变化情况是A. 1、2 两灯均变亮，3 灯变暗B. 1 灯变亮，2、3 两灯均变暗C. 1、2 灯均变暗，3 灯亮度不变D. 1 灯变暗，2 灯变亮，3 灯亮度不变9.如图所示，理想变压器的原线圈的匝数m=550 匝，畐 U 线圈的匝数 n2=110 匝。现在要使副线圈两端得到 U=220V 的电压，原线圈两端应接入的电压U 是rU1A. 1100VB. 550VC. 110VD. 44V-5 -10. 如图所示，方波交流电压和正弦交流电压分别加在相同阻值的电阻上，则-6 -A.方

5、波交流电压的有效值是10VB.正弦交流电压的有效值是5VC.它们在此电阻上产生的热功率之比Pa: Pb为 1 : 1D.它们在此电阻上产生的热功率之比Pa: Pb为 4 ：1二、不定项选择题（本大题共4 小题，每小题 5 分，共 20 分。在每小题给出的四个选项中，有一个选项或多个选项符合题意，选不全得3 分，选错不得分）11.某发电厂原来用 11kV 的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到220kV 输电,若两次输送的电功率一样，输电线路的电阻为R,则下列说法中正确的是A.据公式 l=P/U，提高电压后输电线上的电流降为原来的1/20：B.据公式 I=P/U，提高电压后输电线上的电流

6、增为原来的20 倍C.据公式 P=I2R,提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1/400D.据公式 P=U/R，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400 倍12.如图所示，电池内阻不计，L 是电阻与灯泡相同、自感系数足够大的线圈，D 是灯泡。对于这个电路，下列说法中正确的是A. S闭合后，灯泡立即变亮图Q图乃-7 -B. S闭合后，灯泡逐渐变亮C.电路达到稳定后，再断开开关，灯泡立即熄灭-8 -D.电路达到稳定后，再断开开关，灯泡逐渐熄灭13.一电容器的电容为 10F,A C两板间距极小，垂直于回路平面的磁感应强度以 5X10-3T/S的变化率增加，回路面积为 ixio-2m,如图所

7、示。则图口图b15.如图所示， 竖直放置的两根平行金属导轨间距为I，之间接有定值电阻R,质量为 m 的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒的电阻为r,导轨电阻不计。整个装置放在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F 作用下先加速上升一段时间，再达到稳定状态。则下列说法中正确的是A. A板带正电C. A板带电量为 2X-10 10 C10D. A 板带电量为 5X10 C14.如图 a 所示，矩形导线框ABCD 固定在匀强磁场中， 磁感线垂直于线框所在平面向里。规定垂直于线框所在平面向里为磁场的正方向，线框中沿着向。要在线框中产生如图 b 所示的

8、感应电流，则磁感应强度ABCDA 方向为感应电流 i 的正方B 随时间 t 变化的规律可能为1LBSo0trB. C 板带正电-9 -A.棒达到稳定状态时，通过它的电流为 I=-（F mg）BlB.棒达到稳定状态时，其速度为 v=（FmgB2l2C. 棒达到稳定状态前，其加速度一直在减小D. 整个过程中，棒克服安培力做功在数值上等于电路中所产生的焦耳热三、解答题（本大题共3 小题，共 40 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）16.、如图所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l=0.20m，导

9、轨间接有电阻R=1.0 x；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻均可忽略不计，整 个装置处于磁感应强度B=0.50T 的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向下。现用一大小为0.02N 的恒力 F 拉杆，使之沿轨道向右运动起来，求X X X X占XRTXX X X X（1 ）当导体杆速度为 v=1.0m/s 时，电阻 R 两端的电压；（2 ）导体杆最终的最大速度 Vm。17.如图所示为一交流发电机的原理示意图，其中矩形线圈的面积为S,匝数为 n,线圈的总电阻为 r，线圈在磁感强度 B 的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴 00 匀速转动，角速度为，。 线圈两端通过两个电刷与阻值为 R

10、 的定值电阻连接。-10 -(1) 从线圈经过中性面开始计时，写出线圈中感应电动势随时间变化的函数表达式；(2 )求此发电机在上述工作状态下的输出功率；(3 )求从线圈经过中性面开始计时，经过丄周期时间通过电阻 R 的电荷量。418.如图所示，间距为 21 的两条水平虚线之间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度为I一质量为 m 边长为 I、电阻为 R 的单匝正方形闭合导体线框abed，从磁场上方某一高度处自由下落，ab 边恰好垂直于磁场方向匀速进入磁场，线框ed 边刚离开磁场区域时的速度与边刚进入磁场区域时的速度相等。重力加速度为g，不考虑空气阻力。求：(1)线框开始下落时，ab 边到磁场上边界的

11、高度 h ；(2)线框穿过磁场区域的过程中产生的焦耳热Qab-11 -II 卷-12 -四、选择题（本大题共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分。在每小题给出的四个选项中，有一个 选项或多个选项正确。全部选对的得4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分。19.如图所示，几位同学在做“摇绳发电”实验：把一条长导线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合回路。两个同学迅速摇动AB 这段“绳”。假设图中情景发生在赤道，地磁场方向与地面平行，由南指向北。图中摇“绳”同学是沿东西站立的，甲同学站在西边，手握导线的 A 点，乙同学站在东边，手握导线的B 点。则下列说法正确的是A.

12、当“绳”摇到最高点时，“绳”中电流最大B. 当“绳”摇到最低点时，“绳”受到的安培力最大C. 当“绳”向下运动时，“绳”中电流从 A 流向 BD. 在摇“绳”过程中，A 点电势总是比 B 点电势高20.英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场。如图所示，一个半径为 r 的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场B,环上套一带电量为+q 的小球。已知磁感应强度 B 随时间均匀增加，其变化率为k，则感生电场对小球的作用力大小是-13 -A. 0B.22D.二 r kq21.利用小直流电动机提升质量为m 的物体 A,如图 a 所示，最终物体能以某一速度匀速上升。小直流电动机可以

13、简化为如图b 中的模型。开关 S 闭合后，金属棒在安培力作用下运动,通过轻绳带动物体 A 上升。设金属棒与两平行导轨始终垂直，导轨间距为I，磁场方向竖直向上，面积足够大，磁场磁感应强度为B。金属棒质量为 mt,电阻为 R,电源电动势为 E,忽略一切摩擦和电源、导轨内阻。现已知物体A 匀速上升，则-14 -图aA. 电路中的电流为migBlB. 电路中的电流为RC. 物体 A 匀速上升的速度为D. 物体 A 匀速上升的速度为22.水平面内，有两根足够长的固定平行金属导轨，在它们上面横放两根平行导体棒，构 成矩形回路。每根棒长度均为L,质量均为 m 电阻均为 R,导轨电阻不计，空间有方向竖直向下、

14、磁感应强度为B 的匀强磁场，不计电磁辐射及导体棒与导轨之间的摩擦。现已知左侧导体棒 I 静止，右侧导体棒 II 具有向右的初速度 vo,如图所示，则以下判断正确的是1IIX GL X XX X X XX X X XX XX XX X X XX X X XL_VOX XX XX X X XX X X XX! X XX X X XX X X XA.两导体棒受到的安培力始终等大反向，整个过程中它们组成的系统动量守恒B.最终两导体棒将以同一速度向右做匀速运动，由于都做切割磁感线运动，电路中电流不为零C.从开始运动到最终达到稳定状态，整个回路产生的焦耳热为-mv24D.从开始运动到最终达到稳定状态，两导

15、体棒之间的距离x 不断增大，x 最大值为BEI-ggRB2I2s-15 -mv0RB2L223.如图所示，OACO 为置于水平面内的光滑闭合金属导轨，OCA 导轨的形状满足方程y=1.0sin （兀 x/3 ）（单位：。OC 处分别接有短电阻丝 （图中用粗线表示）Ri=3.0 0，F2=6.0 Q（导轨其它部分的电阻不计）。在 xOy 平面内存在有 B=0.2T 的匀强磁场，方向如图，现有一 长为I（l1.0m）的金属棒在水平外力作用下以速度 v=5.0m/s 水平向右匀速运动，设棒与导 轨始终接触良好，不计棒的电阻，则在金属棒从左向右运动的过程中A.金属棒相当于电源的作用，R、F2电阻并联在

16、电源两端B. /通过金属棒的电流最大值为0.5AC.金属棒通过导轨（从 O 到 C 的时间为 0.6sD.整个过程中电路产生的焦耳热为0.3J五、简答题（本大题共 1 小题，共 4 分。）24.李辉用多用表的欧姆挡测量一个演示用可拆变压器原线圈的电阻，以断定它是否断路。 刘伟为了使李辉操作方便，用两手分别握住线圈暴露出金属导线的两端让李辉测量。测量时 表针摆过了一定角度，李辉由此确认线圈没有断路。正当李辉把多用表的表笔与被测线圈脱 离时，刘伟突然惊叫起来，说自己被电击了一下。李辉很奇怪，用手摸摸线圈两端，没有什 么感觉，再摸摸多用表的两表笔，也没有什么感觉，两位同学隐隐觉得这个现象和线圈有关

17、系。请你分析一下，是什么原因导致断开电表时刘伟被电击？-16 -六、解答题（本大题共 2 小题，共 26 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算 步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）25. 如图所示，在竖直向下的磁感应强度为 B 的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道 MN PQ 固定在水平面内，相距为 L,电阻不计。电阻为 R、质量为 m 的金属导体棒 ab 垂直于 MN PQ 放在轨道上，与轨道接触良好。轨道端点 MP 间接有阻值为 r 的电阻。给导体棒 ab 一个瞬 时冲量，使导体棒获得速度 v （v平行于 MN。（2）接（1），在上述过

18、程中导体棒 ab 中产生的焦耳热；（3） 通过公式推导验证：当导体棒 ab 速度为 v 时，回路磁通量随时间的变化率等于(1)-17 -itBLv,也等于将一个电子（电量为e）从 a 沿导体棒 ab 移到 b，电子所受洛伦兹力沿导体棒ab的分力对电子做的功 W 与电子电量 e 的比值一。e26.如图，水平面内有一不计电阻的光滑金属导轨，MP 间接阻值 R=2.0的电阻，MN 与 MP的夹角为 135, PQ 与 MP 垂直，MP 边长度小于 0.1m。将质量 m=0.10kg，电阻不计的足够长 直导体棒搁在导轨上，并与MP 平行。棒与 MN PQ 交点 G H 间的距离 L=0.4m。空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T。在外力作用下，棒由 GH 处以一定的初速度向左做直线运动。(1 )若初速度 vi=3.0m/s，求棒在 GH 处所受安培力的功率P；(2)若初速度 V2=2.0m/s，且此时棒的加速度 a=1.0m/s2,方向向左。求此时的外力 F;(3)若初速度 V3=1.0m/s，且运动时回路中的电流强度始终与初始时的电流强度相等。求棒向左移动距离 0.2m 所需时间 t 及该过程外力所做的功。-18 -参考答案I 卷、单项选择题（40 分）题号12345678910答案DCAAADB