云南省玉溪市易门一中2017-2018学年高二下学期期中考试物理试题

云南省玉溪市易门一中2018学年下学期期中考试高二物理命题：徐州本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间120分钟。学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________分卷I一、单选题(共12小题,每小题3.0分,共36分)1.当穿过导体或线圈的磁通量发生变化时，在导体或线圈中就会产生感应电流，看起来像水中的旋涡，所以把它叫做涡电流，简称涡流．下列情况中不是利用涡流工作的是()A．变压器用电阻率较大且相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯B．用来冶炼合金的高频感应炉C．用探雷器来探测金属壳的地雷或有较大金属零件的地雷D．在机场、车站和重要活动场所的安检门探测人身携带的金属物品2.由法拉第电磁感应定律公式E＝可知()A．穿过线圈的磁通量Φ越大，感应电动势E一定越大B．穿过线圈的磁通量改变量ΔΦ越大，感应电动势E一定越大C．穿过线圈的磁通量变化率越大，感应电动势E一定越大D．穿过线圈的磁通量发生变化的时间Δt越小，感应电动势E一定越大3.如图所示一矩形线框，从abcd位置移到a′b′c′d′位置的过程中，关于穿过线框的磁通量情况，下列叙述正确的是(线框平行于纸面移动)()A．一直增加B．一直减少C．先增加后减少D．先增加，再减少直到零，然后再增加，然后再减少4.如图所示，在匀强磁场中有一个用比较软的金属导线制成的闭合圆环．在此圆环的形状由圆形变成正方形的过程中()A．环中有感应电流，方向a→d→c→bB．环中有感应电流，方向a→b→c→dC．环中无感应电流D．条件不够，无法确定5.如图所示，闭合金属线框曲线部分恰好是半个周期的正弦曲线，直线部分长度为0.4m，线框的电阻为1Ω，若线框从虚线位置开始以2m/s的速度匀速进入足够大的匀强磁场(线框直线部分始终与磁场右边界垂直)，这个过程中线框释放出的焦耳热为0.4J，线框中电流随时间变化的关系式为()A．i＝2sin10πt(A)B．i＝sin10πt(A)C．i＝2sin5πt(A)D．i＝sin5πt(A)6.在水平放置的光滑绝缘杆ab上，挂有两个金属环M和N，两环套在一个通电密绕长螺线管的中部，螺线管中部区域的管外磁场可以忽略．当滑动变阻器的滑动触头向左移动时，两环的运动情况是()A．一起向左移动B．一起向右移动C．互相靠近D．互相离开7.如图所示，MN是一根固定的通电直导线，电流方向由N到M，今将一金属框abcd放在导线上，让线框的位置偏向导线的左边，两者彼此绝缘，当导线中的电流突然增大时，线框整体受力情况为()A．受力沿x轴正向B．受力沿x轴负向C．受力沿y轴正向D．受力沿y轴负向8.如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长la＝3lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则()A．两线圈内产生顺时针方向的感应电流B．a、b线圈中感应电动势之比为9：1C．a、b线圈中感应电流之比为3：4D．a、b线圈中电功率之比为3：19.线圈中产生的交流电动势e随时间t变化的情况如图所示，下列说法中正确的是()A．交流电动势的有效值为1VB．交流电动势的最大值为VC．交流电的频率为0.2HzD．交流电的周期为0.2s10.如图所示，一根条形磁铁穿过一个弹性线圈，将线圈面积拉大，放手后穿过线圈的()A．磁通量减少且合磁通量向左B．磁通量增加且合磁通量向左C．磁通量减少且合磁通量向右D．磁通量增加且合磁通量向右11.如图所示，在0≤x≤2L的区域内存在着匀强磁场，磁场方向垂直于xy坐标系平面(纸面)向里．具有一定电阻的矩形线框abcd位于xy坐标系平面内，线框的ab边与y轴重合，bc边长为L.设线框从t＝0时刻起在外力作用下由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流i(取逆时针方向的电流为正)随时间t变化的函数图象可能是图中的()A．B．C．D．12.满足下列哪个条件时，闭合回路中就会产生感应电流()A．有磁感线穿过回路B．回路中有磁通量C．磁通量发生变化D．穿过回路的磁通量较大二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分)13.(多选)在如图所示的电路中，带铁芯、电阻较小的线圈L与灯A并联，当合上开关S后灯A正常发光．则下列说法中正确的是()A．当断开S时，灯A立即熄灭B．当断开S时，灯A可能突然闪亮然后熄灭C．用阻值与灯A相同的线圈取代L接入电路，当断开S时，灯A逐渐熄灭D．用阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路，当断开S时，灯A突然闪亮然后熄灭14.(多选)如图甲所示，M是一个小型理想变压器，原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶1，a、b端接有正弦交变电流，电压随时间的变化规律如图乙所示．变压器右侧部分为一火警报警电路原理图，其中R2为用半导体热敏材料(电阻随温度升高而减小)制成的传感器，R1为一定值电阻，电压表和电流表可视为理想电表．下列说法中正确的是()A．变压器副线圈的输出电压的表达式为u＝20sin100πt(V)B．当传感器R2所在处未出现火警时，电压表的示数为20VC．当传感器R2所在处出现火警时，电压表的示数减小D．当传感器R2所在处出现火警时，电流表的示数减小15.(多选)日常生活中，下列哪些情况利用了电磁感应现象()A．录音机磁头将声音的电信号记录在磁带上B．静电除尘设备消除火电厂废气中的粉尘C．银行柜员机通过信用卡上的磁条读取用户的信息D．话筒通过振动磁场中的线圈将声信号转变为电信号16.如图所示装置中，cd杆原来静止．当ab杆做如下哪些运动时，cd杆将向右移动(说明：导体棒切割磁感线速度越大，感应电流越大，导体棒匀速切割磁感线时，感应电流恒定)()A．向右匀速运动B．向右加速运动C．向左加速运动D．向左减速运动分卷II三、计算题17.如图所示，电动机牵引一根原来静止的、长L为1m、质量m为0.1kg的导体棒MN上升，导体棒的电阻R为1Ω，架在竖直放置的框架上，它们处于磁感应强度B为1T的匀强磁场中，磁场方向与框架平面垂直．当导体棒上升h＝3.8m时，获得稳定的速度，导体棒上产生的热量为2J，电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数分别为7V、1A，电动机内阻r为1Ω，不计框架电阻及一切摩擦，求：(g取10m/s2)(1)棒能达到的稳定速度；(2)棒从静止至达到稳定速度所需要的时间．18.图甲为小型旋转电枢式交流发电机原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n＝100，电阻r＝10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R＝90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表，在t＝0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化．求：(1)该发电机旋转的角速度；(2)交流发电机产生的电动势的最大值；(3)电路中交流电压表的示数．19.如图1所示，空间存在方向竖直向下的磁场，MN、PQ是水平放置的平行长直导轨，其间距L＝0.2m．额定电压为2V的小灯泡接在导轨一端，ab是跨接在导轨上内阻不计的导体棒，开始时ab与NQ的距离为0.2m.图1(1)若导体棒固定不动，要使小灯泡正常发光，磁感应强度随时间的变化率是多大？(2)若磁感应强度保持B＝2T不变，ab匀速向左运动，要使小灯泡正常发光，ab切割磁感线的速度是多大？20.一小型水电站，其交流发电机的输出功率为1000kW，输出电压为1000V，在输电过程中，要求输电线能量损耗不大于4%，已知输电线电阻为16Ω，用户降压变压器的输出电压为240V，求输电线路中，升压变压器与降压变压器的变压比各多大？(升、降压变压器均为理想变压器)五、填空题(共4小题,每小题5.0分,共20分)21.发电机端电压为220V，输出功率是110kW，若要保证用户获得100kW的功率，则输电线的电阻不得大于________Ω.若用一个理想变压器将发电机端电压升压至5500V后再输电，则输电线的电阻不得大于________Ω.22.如图所示，理想变压器原线圈与一10V的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a和b，小灯泡a的额定功率为0.3W，正常发光时电阻为30Ω，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09A，可计算出原、副线圈的匝数比为________，流过灯泡b的电流为________A.23.远距离输电时，输电导线上的功率损失和电压损失将很大，如果采用________输电则会大大降低这种损失．24.(1)某同学利用假期进行实验复习，验证电磁感应产生的条件，他通过如图所示试验，观察到以下试验现象：①把磁铁插入线圈时，线圈中有感应电流；②把磁铁放在线圈内不动，线圈中无感应电流；③把磁铁从线圈中拔出，线圈中有感应电流．这次实验表明，穿过闭合线圈的磁通量________(填“变化”或“不变化”)，线圈中就有感应电流(2)如图乙所示，甲乙两个完全相同的金属小球，甲带有＋q的电量，乙带有－q的电量．若乙球与甲球接触后放回原处，则甲球带电量为______．

答案解析1.【答案】A【解析】A选项用了相互绝缘的硅钢片，阻碍了涡电流的流通，是避免，而不是利用涡流．其它都是利用了涡流．2.【答案】C【解析】由法拉第电磁感应定律可知；E＝n，即E与磁通量的变化率成正比，即电动势取决于磁通量的变化快慢，故C正确，A、B、D错误．3.【答案】D【解析】离导线越近，磁场越强，当线框从左向右靠近导线的过程中，穿过线框的磁通量增大，当线框跨在导线上向右运动时，磁通量减小，当导线在线框正中央时，磁通量为零，从该位置向右，磁通量又增大，当线框离开导线向右运动的过程中，磁通量又减小；故A、B、C错误，D正确．4.【答案】A【解析】由圆形变成正方形的过程中，面积减小，磁通量减小，由楞次定律可知正方形中产生a→d→c→b方向的电流，A对．5.【答案】C【解析】设该正弦式交流电的电流有效值为I，由题意可得Q＝I2Rt，其中t＝＝0.2s，解得I＝A，所以该正弦式交流电的最大值为Im＝I＝2A，金属线框从图示位置到完全进入磁场为半个周期，故T＝2＝0.4s，ω＝＝5πrad/s，所以正弦式交流电的表达式为i＝2sin5πt(A)，C正确．6.【答案】C【解析】滑动变阻器的滑动触头向左移动时，电阻变小，电流变大，M、N线圈中磁通量发生变化，产生相同方向的感应电流，互相吸引，C正确．7.【答案】A【解析】根据安培定则可得，MN右侧磁场方向为垂直纸面向里，左侧磁场方向垂直纸面向外，并且左侧磁通量大于右侧穿过金属框的磁通量，所以穿过线框整体磁通量垂直纸面向外增大，根据楞次定律，线圈要向右移动，才能阻碍原磁场磁通量的增大，故A正确．8.【答案】B【解析】根据楞次定律可知，两线圈内均产生逆时针方向的感应电流，选项A错误；因磁感应强度随时间均匀增大，则＝k，根据法拉第电磁感应定律可知E＝n＝nl2，则＝()2＝，选项B正确；根据I＝＝＝＝∝l，故a、b线圈中感应电流之比为3：1，选项C错误；电功率P＝IE＝·nl2＝∝l3，故a、b线圈中电功率之比为27：1，选项D错误；故选B.9.【答案】D【解析】由图象可知交流电动势的峰值为1V，有效值为V，选项A错误；同理选项B错误；交流电的周期为0.2s，频率为＝5Hz，选项C错误；故选D.10.【答案】B【解析】放手后线圈的面积将减小，由条形磁铁磁感线分布特点可知，当弹性线圈面积减小时，磁场外部的磁通量减少，磁场内部的磁通量未发生变化，合磁通量增加，且合磁通量向左．11.【答案】D【解析】线框的ab边刚进入磁场时，产生逆时针方向的电流，随着速度的增加，感应电流逐渐增大；线框全部进入磁场后，无感应电流；当线框的ab边离开磁场时，此时cd边切割磁感线，产生顺时针方向的电流，且随速度的增加而增大．因为线框此时的速度不为零，所以电流是从某一值增大．选项D正确．12.【答案】C【解析】感应电流产生的条件：①闭合回路，②穿过闭合导体回路的磁通量发生变化．即穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流．故选C.13.【答案】BC【解析】在S断开的瞬间，L与A构成闭合回路，灯A不会立即熄灭．在断开S的瞬间，灯A中原来的电流IA立即消失，但灯A和线圈L组成的闭合回路，由于线圈L的自感作用，其中的电流IL不会立即消失．如果IL>IA，则灯A熄灭之前要闪亮一下；如果IL≤IA，则灯A是逐渐熄灭而不闪亮一下．至于IL和IA的大小关系，由RA和RL的大小关系决定：若RA>RL，则IA<IL，灯将闪亮一下；若RA≤RL，则IA≥IL，灯将逐渐熄灭．14.【答案】AC【解析】变压器次级电压最大值为U2m＝U1m＝×220V＝20V，交流电ω＝＝100πrad/s，变压器副线圈的输出电压的表达式为u＝20sin100πt(V)，选项A正确；变压器次级电压有效值为U2＝＝20V，故当传感器R2所在处未出现火警时，电压表的示数小于20V，选项B错误；当传感器R2所在处出现火警时，R2阻值减小，次级电流增大，电阻R1的电压增大，R2上电压减小，故电压表的示数减小，选项C正确；由于次级电流增大，故初级电流增大，电流表的读数增大，选项D错误．15.【答案】CD【解析】录音机磁头将声音的电信号记录在磁带上，磁带划过磁头时，磁带上的小颗粒被强弱不同的电流产生的磁场磁化，于是记录了一连串有关磁性变化的信息，是利用电流磁效应和磁化原理．故A错误．静电除尘利用了带电粒子在电场中的运动，不是电磁感应现象，B错误．银行柜员机通过信用卡上的磁条读取用户的信息，利用电磁感应原理将磁条上信息还原成电流信息．故C正确．话筒通过振动磁场中的线圈，产生感应电流，将声音信号变成电信号，是利用电磁感应原理．故D正确．16.【答案】BD【解析】ab杆匀速运动时，ab杆中感应电流恒定，L1中磁通量不变，穿过L2的磁通量不变，L2中无感应电流产生，cd杆保持静止，A不正确；ab杆向右加速运动时，L2中的磁通量向下，增大，通过cd杆的电流方向由c→d，cd杆向右移动，B正确；同理可得C不正确，D正确．17.【答案】(1)2m/s(2)1s【解析】(1)电动机的输出功率为：P出＝UI－I2r＝6W电动机的输出功率就是电动机牵引棒的拉力的功率P出＝Fv当棒达到稳定速度时，F＝mg＋BI′L感应电流I′＝＝解得稳定速度v＝2m/s.(2)由能量守恒定律得：P出t＝mgh＋mv2＋Q解得t＝1s.18.【答案】(1)100rad/s(2)200V(3)126V【解析】(1)交流发电机旋转周期与磁通量变化周期相同则由图可知T＝6.28×10－2s则有ω＝＝100rad/s(2)交流发电机产生电动势的最大值Em＝nBSω而Φm＝BS，ω＝，所以Em＝由Φ－t图线可知：Φm＝2.0×10－2Wb，T＝6.28×10－2s所以Em＝200V