天津市武清区等五区县2017-2018学年高二下学期期中考试物理试题

天津市武清区等五区县20172018学年高二下学期期中考试物理试题一、单项选择题1.下列装置中应用电磁感应原理工作的是A.干电池B.变压器C.磁电式电流表D.电磁铁【答案】B【解析】A项：干电池是把化学能转换为电能的装置，故A错误；B项：变压器利用的是互感现象，原线圏中的交变电流产生的磁场引起副线圈中磁通量的变化，从而在副线圈中产生感应电动势，故B正确；C项：磁电式电流表利用通电线圈在磁场中受到安培力，线圈安培力作用下转动，当安培力力距与螺旋弹簧的扭转力距相等时，线圈停止转动，故C错误；D项：电磁铁利用的是电流的磁效应，故D错误。点晴：电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，这叫电磁感应现象，注意前提条件是施加运动，结果是产生电流。2.下列说法正确的是A.金属棒在磁场中运动一定能产生感应电流B.金属棒在磁场中运动一定能产生感应电动势C.闭合导体回路在磁场中产生感应电流，则穿过回路的磁通量一定发生了变化D.闭合导体回路在磁场中产生感应电流，则闭合回路的一部分一定相对磁场运动【答案】C【解析】A项：产生感应电流的条件：闭合回路和电源，金属棒在磁场中运动不一定产生感应电动势，也不一定有闭合回路，故A错误；B项：只有金属棒切割磁感线才会产生感应电动势，故B错误；C项：闭合回路中产生感应电流的条件即为则穿过回路的磁通量一定发生了变化，故C错误；D项：闭合导体回路在磁场中产生感应电流，闭合回路的一部分一定切割磁感线，故D错误。3.闭合导体回路中产生感应电动势的大小，跟穿过这一团合回路的下列哪个物理量成正比A.磁通量B.磁感应强度C.磁通量的变化率D.磁通量的变化量【答案】C【解析】根据感应电动势的计算公式：=可以判断感应电动势的大小与时间，磁通量的变化有关，还可以直接表述为磁通量的变化率，所以C对。思路分析：根据感应电动势的大小的计算公式直接计算试题点评：考查感应电动势的相关计算4.闭合金属线圈置于匀强磁场中磁感应强度随时间变化的关系如图所示，规定垂直纸面向里为磁场的正方向。则0～2s内线圈中感应电流的方向为A.顺时针B.逆时针C.先顺时针后逆时针D.先逆时针后顺时针【答案】A【解析】内磁场垂直纸面向里且在减小，所以穿过闭合线圈的磁通量在减小，根据“增反减同”可知，感应电流的磁场方向垂直纸面向里，根据“右手螺旋定则”可知，线圈中产生顺时针的感应电流，内场垂直纸面向外且在增大，所以穿过闭合线圈的磁通量在增大，根据“增反减同”可知，感应电流的磁场方向垂直纸面向里，根据“右手螺旋定则”可知，线圈中产生顺时针的感应电流，故A正确。5.如图所示矩形线圈在今匀强破场中匀速转动，已如从图示位置转过30º时，感应电动势的瞬时值大小为25V，则感应电动势的峰值为A.50VB.25VC.25VD.50V【答案】A【解析】根据交变电流的瞬时表达式可知，，解得：，故A正确。6.如图所示交变电流，该交变电流的有效值为A.2AB.3AC.AD.A【答案】D【解析】根据电流的热效应可知：，解得：，故D正确。点晴：解决本题关键知道交流电有效值的求解利用电流的热效应，注意要电阻相同，时间相同，产生的热量相同。7.图示理想变压器的原、副线圈中，一定不同的物理量是A.交流的频率B.电流的有效值C.电功率D.磁通量变化率【答案】B【解析】A、B项：变压器只改变电压和电流，不改变电流的频率，故A错误，B正确；C项：理想变压器没有能量损失，输入功率等于输出功率，故C错误；D项：变压器的变压原理即为在同一个铁芯中磁通量的变化率相同，故D错误。点晴：本题考查了变压器的变压特点，知道电压、电流与匝数的关系，输入功率等于输出功率。8.如图所示闭合电路，A、B是两只相同且完好的小灯泡，L是自感系数很大的线圈，线圈的电阻为0，灯泡A不亮，灯泡B正常发光。断开开关瞬间，下列说法正确的是A.A灯依然不亮B.B灯过一会熄灭C.A灯亮一下后熄灭D.A灯可能烧毁【答案】C【解析】开关闭合时，由线圈的电阻为零，所以A灯短路，开关断开瞬间，由于线圈中的电流变化，所以在线圈中产生感应电动势阻碍电流的变化，使电流缓慢减小，线圈和灯A组成闭合回路，所以在开关断开的瞬间灯A中的电流也缓慢减小，由于开始时灯A中的电流为零，所以A灯亮一下后熄灭，B灯立即熄灭，故A正确。9.如图所示，一有界的匀强磁场区域，宽度为d，一边长为L的正方形导线框以速度v，匀速地通过磁场区域，若d<L，则线框中有感应电流产生的时间为A.B.C.D.【答案】B【解析】线圈进入磁场即线圈右边从进入磁场到右边到磁场的右边界线圈中的电流产生，所用的时间为，从线圈右边在磁场中右边界到线圈的左边进入磁场的过程中，由于穿过线圈的磁通量不变，所以线圈中无感应电流，从线圈左边进入磁场到或边出磁场过程，穿过线圈的磁通量减小，产生感应电流，所用的时间所以整个过程为感应电流产生的时间，故B正确。10.磁卡的词条中有用于存储信息的磁极方向不的不同的磁化区，刷卡器中有检则线圈，当以速度，在线圈中产生感应电动势E，其中Et关系如图所示。如果只将刷卡速度改为，则线图中的Et关系可能是.A.B.C.D.【答案】D【解析】根据感应电动势公式E=BLv可知，其他条件不变时，感应电动势与导体的切割速度成正比，只将刷卡速度改为，则线圈中产生的感应电动势的最大值将变为原来的，磁卡通过刷卡器的时间与速率成反比，所用时间变为原来的2倍，故D正确。点晴：根据感应电动势公式E=BLv可知，其他条件不变时，感应电动势与导体的切割速度成正比，磁卡通过刷卡器的时间与速率成反比。二、不定项选择题11.有一个交变电源，其电动势e=311sin100πtV，则A.把打点计时器接入该电源，打点周期为0.02sB.可使“220V100W”的灯泡正常发光C.可使耐压值为220V的电容器正常工作D.将纯电阻用电器接入该电源，流过的电流会变为恒定电流【答案】AB【解析】A项：由e=311sin100πtV可知，，所以周期，故A正确；B项：由e=311sin100πtV可知，最大电压为311V，由，故B正确；C项：由电容器的耐压值为交流电的最大值，电源电压的最大值为311V，故C错误；D项：将纯电阻用电器接入该电源并不能改变电流的性质，故D错误。12.在遭遇特大冰雪灾害时，高压电线覆冰后有成人大腿殷粗，为清除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰。若在正常供电时，高压线上送电电压为U，电流为I，热损耗功率为ΔP；除冰时，输电线上的热损耗功率需变为9ΔP.假定输电功率及输电线电阻均不变，则除冰时A.输电电流为3IB.输电电流为9IC.输电电压为3UD.输电电压为【答案】AD【解析】A、B项：正常供电时，除冰时：，解得：，故A正确；..................13.如图，两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环，当A以如图所示顺时针方向绕中心转动时，b中产生图示逆时针方向的感应电流，则A.A可能带正电且转速减小B.A可能带正电且转速增大C.A可能带负电且转速减小D.A可能带负电且转速增大【答案】BC【解析】A、B项：如果A带正电且顺时针转动，产生的磁场穿过B，方向垂直纸面向里，如果转速增大，产生的磁场增大，穿过B线圈的磁通时增大，根据楞次定律可知，在B中产生逆时针方向的感应电流，故A错误，B正确；C、D项：如果A带负电且顺时针转动，产生的磁场穿过b线圈，方向垂直纸面向外，如果转速减小，产生的磁场减小，穿过B线圈的磁通时减小，根据楞次定律可知，在B中产生逆时针方向的感应电流，故C正确，D错误。14.如图所示正方形闭合导线框abcd，置于磁感应强度为B垂直纸面向里的匀强磁场上方h处。线框由静止自由下落，线框平面始终保持在竖直平面内，且dc边与磁场的上边界平行。则下列说法正确的是A.dc边刚进入磁场时，线框中产生的感应电动势一定最大B.线框进入磁场的过程中一定做减速运动C.线框进入磁场的过程中加速度不可能变大D.线柜从释放到完全进入磁场的过程中，线框减少的重力势能等于它增加的动能与产生的焦耳热之和【答案】CD【解析】A、B项：线框下落过程有：得所受安培力：若mg＞F，则线框具有向下的加速度，速度增大，E=BLV增大，则当cd边刚进入磁场时，线框中产生的感应电动势不是最大，故A错误B错误；C项：若线框刚进入磁场时：mg＞F，，a＞0，加速，v增大，则合力减小，a减小；若mg＜F，则，a＜0，减速，v减小，则合力减小，a减小，若mg=F，则a=0，v不变，即做匀速直线运动，故线框进入磁场的过程其加速度可能变小，可能为0，不可能变大，故C正确；D项：根据能量守恒知：线框从释放到完全进入磁场的过程中，线框减少的重力势能等于它增加的动能与产生的焦耳热之和，故D正确。点晴：本题电磁感应与力学、电路知识的综合，安培力与速度的关系要会推导，并会运用牛顿第二定律分析加速度的变化。三、填空题15.条形磁铁位于线圈L的正上方，N极朝下。现使磁铁从静止开始下落，在N极接近线圈上端的过程中，穿过线圈的磁通量将________(选填“增加”或“减少”)，相当于电源的正极________(选填“a”或“b”)。【答案】(1).增加(2).b【解析】当磁铁N极向下运动，导致穿过线圈的磁通量变大，且方向向下，则由楞次定律可得线圈中产生感应电流方向盘旋而下，螺线管下端b相当于电源的正极。点晴：当螺线管的磁通量变化时，相当于电源的作用，由楞次定律来确定电源的正负极。16.如图所示，纸面内有一正方形单匝导线框abcd，置于垂直纸面向外、边界为MN的匀强磁场外，第一次以速度v向右匀速进入匀强磁场，第二次以速度2v匀速进入匀强磁场。求：(1)第一次与第二次线框中电流之比________；(2)第一次与第二次线框上产生的热量之比________；(3)第一次与第二次通过线框导线横截面的电荷量之比________。【答案】(1).1：2(2).1：2(3).1：1【解析】(1)线圈进入磁场产生的感应电动势，感应电流为，所以电流之比；(2)根据，所以；(3)根据公式，所以。17.用如图所示的实验器材探究感应电流产生的条件。(1)在图中以笔画线代替导线完成未连接的部分电路______(2)当闭合开关时，发现电流计指针向右偏。保持开关闭合，将滑动变阻器的滑片向右滑动时，指针将向_______偏(选填“右”或“左”)。【答案】(1).(2).右【解析】(1)电路为串联电路，如图所示(2)当闭合开关时，发现电流计指针向右偏，说明电流增大时产生的感应电流方向向右偏，所以将滑动变阻器的滑片向右滑动时，即滑动变阻器电阻减小，电流增大，故产生的感应电流和闭合开关时产生的感应电流方向一致，都向右偏。四、计算脱18.有一个负载电阻R，当将它接在10V的直流电源上时，消耗的电功率为P。现将它接在图示变压器的副线圈上，电阻R消耗的电功率为4P.已知变压器原线图输入正弦交流电压的有效值为220V，求此变压器原，副线圈的匝数之比。【答案】【解析】由得所以点晴：本题主要考查变压器的知识，要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解。19.如图甲所示，n=50匝的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，a、b间电压如图乙所示。试求：(1)若在a、b间接入交流电压表，电压表的示数；(2)穿过线圈磁通量变化率的最大值；(3)穿过线圈磁通量的最大值。【答案】（1）（2）（3）【解析】(1)由图乙知交流电压的最大值为100V电压表的示数(2)根据法拉第电磁感应定律代入数据可得：(3)由图乙可知交流电压的周期为解得：。20.如图所示，宽L=1.0m的矩形金属框架倾斜放置，与水平面成θ=30º，框架上端连接阻值R=1.5Ω的电阻，框架的其它部分电阻不计，框架足够长。垂直于框架平面存在向上的匀强磁场。金属棒ab与框架接触良好，棒的质量m=0.2kg，电