安徽省马鞍山二中高二下学期期中考试（理科）物理试题

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，业必贵于专精一、单项选择题（每个小题只有一个正确选项,每题3分,共30分）1.关于感应电流，下列说法中正确的是（）A.只要闭合电路里有磁通量，闭合电路里就有感应电流B。穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生C。如果线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框也没有感应电流D.只要电路中有导体棒做切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流【答案】CC、线框不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流．故C正确．D、不知道电路是否闭合，因此不能确定有电流产生．故D错误．故选C．【点评】此题要求理解感应电流产生的条件：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化才能产生感应电流．要产生感应电流，电路一定要闭合，穿过的磁通量还要变化，缺一不可．2。下面关于交变电流的说法中正确的是（）A.交流电器设备上所标的电压和电流值是交变电流的最大值B.用交流电表测定的读数值是交流电的瞬时值C。电容器的击穿电压指的电容器上所加交变电流的有效值D.跟交变电流有相同热效应的直流电的数值是交变电流的有效值【答案】D【解析】交流电器设备上所标的电压和电流值均为有效值，A错误；用交流电表测定的读数值为交流电的有效值，B错误；电容器的击穿电压指的电容器上所加交变电流瞬时值，C错误；跟交变电流有相同热效应的直流电的数值是交变电流的有效值，D正确。3。如图所示，线框在匀强磁场中绕OO’轴匀速转动（由上向下看是逆时针方向），当转到图示位置时,磁通量和感应电动势大小的变化情况是（）A。磁通量和感应电动势都在变大B.磁通量和感应电动势都在变小C.磁通量在变小,感应电动势在变大D。磁通量在变大，感应电动势在变小【答案】D考点：本题考查感应电动势、磁通量。4。如图所示，面积均为S的单匝线圈绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势e＝BSωsinωt的图是（）A.B。C。D。【答案】A【解析】试题分析：根据题意可知，产生正弦交变电动势e=BSωsinωt的图必须切割磁感线，导致磁通量在变化，从而即可求解．解：由题意可知，只有A图在切割磁感线，导致磁通量在变化,从而产生正弦交变电动势e=BSωsinωt，而BCD图均没有导致磁通量变化，故A正确，BCD错误;故选:A【点评】考查线圈切割磁感线，产生感应电动势,掌握法拉第电磁感应定律的应用．注意磁通量的变化．5。小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系,如图所示．此线圈与一个R＝10Ω的电阻构成闭合电路,电路中的其他电阻不计．下列说法正确的是()A.交变电流的周期为0.125sB。交变电流的频率为8HzC.交变电流的有效值为QUOTEAD.交变电流的最大值为4A【答案】CC、由图可知，交流电的最大电压Um=20V，所以交变电流的最大值为Im==2A,所以交变电流的有效值为I==A，故C正确,D错误;故选：C．【点评】本题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。如图所示,线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下．在将磁铁的S极插入线圈的过程中(）A.通过电阻的感应电流的方向为由a到b，线圈与磁铁相互排斥B.通过电阻的感应电流的方向为由b到a,线圈与磁铁相互排斥C.通过电阻的感应电流的方向为由a到b，线圈与磁铁相互吸引D.通过电阻的感应电流的方向为由b到a，线圈与磁铁相互吸引【答案】B7。闭合线圈与匀强磁场垂直，现用外力将线圈匀速拉出磁场，第一次拉出速度为v1=1m/s，第二次拉出速度为v2=2m/s。则（）A。两次拉力做的功一样多B。两次所需拉力一样大C.两次拉力的功率一样大D。两次通过线圈的电荷量一样多【答案】DQUOTE，所以第二次拉力的功率大，故C错误;两种情况下，线框拉出磁场时穿过线框的磁通量的变化量相等，根据感应电荷量公式QUOTE可知,通过导线截面的电量相等，故D正确．8。如图所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯A的电阻，接通S，电路达到稳定后，灯泡A发光，则（）A.在电路（a)中，断开S，A将立即熄灭B。在电路(a)中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗C。在电路(b)中，断开S,A将渐渐变暗D.在电路（b)中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗【答案】D【解析】试题分析：通过线圈的电流发生变化时，将产生自感电动势，而自感电动势总是阻碍电流的变化．线圈中的电流增大时,产生自感电流的方向更原电流的方向相反,抑制增大；线圈中的电流减小时，产生自感电流的方向更原电流的方向相同，抑制减小，并与灯泡A构成电路回路．在电路（a)中，断开S，由于线圈产生自电动势，阻碍电流变小，导致A灯的电流只能逐渐变小，所以A灯将逐渐变暗．故A错误；在电路乙中，由于电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，所以通过灯泡的电流比线圈的电流小，断开S时,由于线圈阻碍电流变小，导致A灯将变得更亮，然后逐渐变暗，故BC错误D正确．9。如图所示，理想变压器原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为n2,原线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压表V的示数为220V，负载电阻R＝44Ω，电流表A1的示数为0.2A．下列判断正确的是（）A。原线圈和副线圈的匝数比为2∶1B。原线圈和副线圈的匝数比为5∶1C.电流表A2的示数为0.1AD.电流表A2的示数为0.4A【答案】B10.如图所示，A是一个边长为L的正方形导线框，每边电阻为r.现维持线框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中所示由虚线围成的匀强磁场区域．Ubc＝φb－φc，线框在图示位置的时刻作为时间的零点,则b、c两点间的电势差随时间变化的图线应为()A。B。C。D。【答案】BQUOTE．QUOTE，线框左边切割磁感线,由右手定则可得出电流的方向为顺时针的方向，维持线框以恒定速度v沿x轴运动，所以感应电动势和电流不变，根据法拉第电磁感应定律，则有QUOTE．二、多项选择题(每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的，选对但不全得2分,错选或不选得0分）11。为了监测变电站向外输电情况，要在变电站安装互感器,其接线如图所示。两变压器匝数分别为n1、n2和n3、n4,a和b是交流电表。则（）A.n1＞n2B。n3＞n4C。a为交流电流表，b为交流电压表D.a为交流电压表，b为交流电流表【答案】AD由图可知,a并联在电路中是电压互感器，电路中是强电压，通过变压器变成弱电压，用电压表测量，因为电压之比等于线圈匝数比，所以QUOTE，故A正确；b串联在电路中是电流互感器，电路中是强电流，通过变压器变成弱电流，用电流表测量，因为电流之比等于线圈匝数的倒数比,所以QUOTE,故B错误;串联在电路中的是电流互感器，并联在电路中的是电压互感器，故a是电压表，b为电流表，故C错误D正确．12。如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,MN的左边有一如图所示的闭合电路，当PQ在一外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是（）A。向右加速运动B.向左加速运动C。向右减速运动D。向左减速运动【答案】BC【解析】试题分析:MN在磁场力作用下向右运动，说明MN受到的磁场力向右，由左手定则可知电流由M指向N，由楞次定律可知，线圈中产生感应电流的磁场应该是向上减小，或向下增加；再由右手定则可知PQ可能是向左加速运动或向右减速运动，故BC正确，AD错误.考点：楞次定律【名师点睛】本题关键是分析好引起感应电流的磁通量的变化，进而才能分析产生电流的磁通量是由什么样的运动产生的。学＊13.用一条形金属板折成一狭长的矩形框架，框架右边是缺口，如图所示.框架在垂直纸面向里的匀强磁场中以速度v1向右匀速运动,此时从框架右方的缺口处射入一速度为v2、方向向左的带电油滴。若油滴恰好在框架内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A.油滴带正电B。油滴带负电C.油滴做匀速圆周运动，半径为v12/gD。油滴做匀速圆周运动，半径为v1v2/g【答案】BD根据右手定则可得，线框的上方为正，下方为负，若油滴带正电，受到的电场力和重力都向下,故不能做匀速圆周运动，所以油滴带负电,A错误B正确;运动过程中电场力和重力平衡，洛伦兹力充当向心力，因为QUOTE，QUOTE，QUOTE,QUOTE,联立解得QUOTE，C错误D正确。14.如图所示,相距为L的两条足够长的平行金属导轨，与水平面的夹角为θ,导轨上固定有质量为m、电阻为R的两根相同的导体棒，导体棒MN上方轨道粗糙、下方轨道光滑，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B。将两根导体棒同时释放后，观察到导体棒MN下滑而EF保持静止，当MN下滑速度最大时，EF与轨道间的摩擦力刚好达到最大静摩擦力,下列叙述正确的是（）A。导体棒MN的最大速度为QUOTEB。导体棒EF与轨道之间的最大静摩擦力为2mgsinθC。导体棒MN受到的最大安培力为2mgsinθD。导体棒MN所受重力的最大功率为QUOTE【答案】BD当导体棒MN匀速运动时速度最大，由平衡条件得QUOTE，则得最大速度为QUOTE，故A错误；当MN下滑速度最大时，EF与轨道间的摩擦力刚好到达最大静摩擦力,两棒所受的安培力大小相等，方向相反，则对EF棒：QUOTE,则得最大静摩擦力为QUOTE，故B正确；导体棒MN匀速运动时速度最大，感应电流最大，所受的安培力也最大，由平衡条件得知：最大安培力为QUOTE，故C错误；导体棒MN所受重力的最大功率为QUOTE，故D正确．三、填空题（每空3分、共18分）15.如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n＝100，线圈面积S＝200cm2，线圈的电阻r＝1Ω，线圈外接一个阻值R＝4Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．则线圈中的感应电流方向为_________,线圈电阻r消耗的功率为_____________【答案】（1）.逆时针(2）。QUOTE【解析】试题分析：由楞次定律可确定感应电流方向，由法拉第电磁感应定律可求出感应电动势大小，运用功率表达式求解，由图可知，穿过线圈的磁通量变大,由楞次定律可得线圈产生的感应电流逆时针，由法拉第电磁感应定律QUOTE，由闭合电路欧姆定律，可知电路中的电流为QUOTE,所以线圈电阻r消耗的功率QUOTE。16.如图甲所示，一个电阻为R、面积为S的单匝矩形导线框abcd，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向与ad边垂直并与线框平面成45°角，则甲图中的磁通量大小为___________,其中O、O′分别是ab边和cd边的中点．现将线框右半边ObcO′绕OO′逆时针旋转90°到图乙所示位置，在这一过程中，通过这一回路中的电荷量大小为__________。【答案】(1）。QUOTE（2）.QUOTE【点睛】求导线中通过的电荷量时,一定要选用法拉第电磁感应定律求电动势的平均值，同时本题要注意旋转后的右侧磁通量的正负，理解旋转后磁通量为零．17.如图所示甲理想变压器的原线圈匝数n1＝350匝，副线圈匝数n2＝70匝，电阻R＝20Ω，原线圈加上如图乙所示的交流电,则加在原线圈上交流电压瞬时值的表达式为__________________，电阻R上消耗的电功率为________________.【答案】（1）.QUOTE(2）。0。8W四、计算题（共36分每小题12分,写出必要的文字说明和解答过程，直接写答案不得分）18.如图所示，矩形线圈边长为ab＝20cm，bc＝10cm，匝数N＝100匝，磁场的磁感应强度B＝0.01T．当线圈以n＝50r/s的转速从图示位置开始逆时针匀速转动时，求：(1）线圈中交变电动势瞬时值表达式；（2)从线圈开始转动起，经0.01s时感应电动势的瞬时值．【答案】（1)6.28sin（100πt＋QUOTE)V；（2)－3。14V;【解析】试题分析：（1)线圈的角速度为ω＝2πn＝100πrad/s产生的感应电动势的最大值为Em＝NBSω＝NBω·ab·bc＝6。28V又刚开始转动时线圈平面与中性面夹角为30°＝π/6故线圈中交变电动势的瞬时值表达式为e＝Emsin(ωt＋π/6）＝6。28sin(100πt＋π/6)V（2）把t＝0。01s代入上式，可得此时感应电动势的瞬时值：e＝－3。14V考点：正弦交流电的瞬时值及瞬时值表达式。19.如图所示，MN、PQ为足够长的平行金属导轨,间距L＝0。50m，导轨平面与水平面间夹角θ＝37°，N、Q间连接一个电阻R＝5.0Ω,匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度B＝1.0T．将一根质量为m＝0.050kg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μ＝0。50,当金属棒滑行至cd处时，其速度大小开始保持不变，位置cd与ab之间的距离s＝2。0m．已知