西藏拉萨市那曲二中2024-2025学年高二物理下学期期中试题含解析

PAGE14-西藏拉萨市那曲二中2024-2025学年高二物理下学期期中试题（含解析）一、单选题（共12小题，每小题4分，共48分；其中第1—8题为单选，第9—12题为多选，全对得4分，选不全2分，错选0分）1.下列对电磁感应的理解，正确的是（）A.发生电磁感应现象时肯定会产生感应电流B.穿过某闭合回路的磁通量发生变更时，回路中不肯定产生感应电流C.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变更D.穿过线圈的磁通量匀称变更时，感应电动势匀称变更【答案】C【解析】【详解】A、发生电磁感应现象时，若电路不闭合，只产生感应电动势，不产生感应电流，故A错误；B、穿过某闭合回路的磁通量发生变更时，肯定会产生感应电流，故B错误；C、依据楞次定律可知：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变更，即增反减同；故C正确.D、穿过线圈的磁通量匀称变更时，磁通量的变更率恒定，依据法拉第电磁感应定律知，线圈中产生的感应电动势恒定不变，故D错误；故选C.2.下列四幅图中能产生感应电流的情形是()A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】A．依据产生感应电流的条件，A中电路没有闭合，无感应电流，故A错误；B．穿过回路的磁感应强度不变，面积增大，闭合电路的磁通量增大，有感应电流，故B正确；C．穿过线圈的磁感线相互抵消，磁通量恒为零，无感应电流，故C错误；D．磁通量不发生变更，无感应电流，故D错误。故选B3.如图所示，M是一小型志向变压器，接线柱a、b接在电压的正弦沟通电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流；电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R3为肯定值电阻．当传感器R2所在处出现火警时，以下说法中正确的是A.A1的示数不变，A2的示数增大B.A1的示数增大，A2的示数增大C.V1的示数增大，V2的示数增大D.V1的示数不变，V2的示数减小【答案】D【解析】【详解】当传感器R2所在处出现火情时，R2的电阻减小，导致电路的总的电阻减小，所以电路中的总电流将会增加，A1测量的是原线圈中的总的电流，由于副线圈的电流增大了，所以原线圈的电流A1示数也要增加；由于电源的电压不变，原副线圈的电压也不变，所以V1的示数不变，由于副线圈中电流增大，R3的电压变大，所以V2的示数要减小，即R1的电压也要减小，所以A2的示数要减小，故ABC错误，D正确．4.如图所示的电路中，有一自耦变压器，左侧并联一只志向电压表V1后接在稳定的沟通电源上；右侧串联灯泡L和滑动变阻器R，R上并联一只志向电压表V2.下列说法中正确的是（）A.若F不动，滑片P向下滑动时，V1示数变大，V2示数变小B.若F不动，滑片P向下滑动时，灯泡消耗的功率变大C.若P不动，滑片F向下移动时，V1、V2的示数均变小D.若P不动，滑片F向下移动时，灯泡消耗的功率变小【答案】D【解析】【详解】A．设变压器的输入电压为U1，输出电压为U2；输入电压U1不变，则V1示数不变；若F不动，依据变压比公式，则输出电压U2也不变；滑片P向下滑动时，电阻R增大，依据欧姆定律，副线圈回路电流减小，电阻R的电压：U=U2-IRL，由于电流减小，故电压U增大，电压表V2读数增大，故A错误；B．由A项的分析可知，当滑片向下滑动时，滑动变阻器的电阻增大，副线圈回路电流减小，小灯泡中电流减小，功率减小，故B错误；CD．输入电压U1不变，则V1示数不变，若P不动，滑片F向下移动时，依据变压比公式，由于n2减小，故输出电压U2也减小；所以副线圈回路电流减小，灯泡消耗的功率减小，电阻R的电压减小，V2的示数也变小，故C错误，D正确．5.在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈，绕垂直磁场的轴匀速运动，产生如图甲所示的正弦沟通电，把该沟通电在图乙中志向变压器的、两端，电压表和电流表均为志向电表，为热敏电阻（温度上升时其电阻减小），为定值电阻．下列说法正确的是A.在s时，穿过该矩形线圈的磁通量的变更率为零B.变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为(V)C.处温度上升时，由于变压器线圈匝数比不变，所以电压表、示数的比值不变D.处温度上升时，电流表的示数变小，变压器输入功率变小【答案】A【解析】【详解】A．由图知当t=0.01s时，u=0，此时穿过该线圈的磁通量最大，穿过线圈的磁通量的变更率为零，故A正确；B．原线圈接的图甲所示的正弦沟通电，由图知最大电压36V，周期0.02s，故角速度是ω=100π，u=36sin100πt（V）．故B错误；C．Rt处温度上升时，原线圈的电压不变；原副线圈电压比不变，但是V2不是测量副线圈电压，Rt温度上升时，阻值减小，电流增大，则R2电压增大，所以V2示数减小，则电压表V1、V2示数的比值增大，故C错误；D．Rt温度上升时，阻值减小，电流增大，而输出电压不变，所以变压器输出功率增大，而输入功率等于输出功率，所以输入功率增大，故D错误．6.如图所示，导体棒ab沿水平面内的光滑导线框向右做匀速运动，速度v=6.0m/s．线框宽度L=0.3m，处于垂直纸面对下的匀强磁场中，磁感应强度B=0.1T．则感应电动势E的大小为A.0.18V B.0.20V C.0.30V D.【答案】A【解析】【详解】ab棒切割磁感线产生的感应电动势为：E=Blv=0.1×0.3×6.0V=0.18V，故选A．7.一平面线圈用细杆悬于P点，起先时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动．已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置I和位置Ⅱ时，顺着磁场的方向看去，线圈中感应电流的方向分别为：()A.逆时针方向逆时针方向B.逆时针方向顺时针方向C.顺时针方向顺时针方向D.顺时针方向逆时针方向．【答案】B【解析】【详解】线圈第一次经过位置Ⅰ时，穿过线圈的磁通量增加，由楞次定律，线圈中感应电流的磁场方向向左，依据安培定则，顺着磁场看去，感应电流的方向为逆时针方向.当线圈第一次通过位置Ⅱ时，穿过线圈的磁通量减小，可推断出感应电流为顺时针方向，故选项B正确.8.一正弦沟通电的电流随时间变更的规律如图所示．由图可知A.该沟通电的电流瞬时值的表达式为i＝2sin50πt（A）B.该沟通电的频率是25HzC.该沟通电的电流有效值为AD.若该沟通电流通过R＝10Ω电阻，则电阻消耗的功率是40W【答案】AB【解析】【详解】A．依据图像可求得周期，所以角速度所以瞬时值表达式（A）选项A正确；B．沟通电频率选项B正确；C．正弦沟通电有效值选项C错误；D．依据焦耳定律：选项D错误．9.如图，在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R，R在PQ的右侧．导线PQ中通有正弦沟通电i，i的变更如图所示，规定从Q到P为电流正方向．导线框R中的感应电动势A.在时为零B.在时变更方向C.在时最大，且沿顺时针方向D.在时最大，且沿顺时针方向【答案】AC【解析】【详解】本题考查交变电流图象、法拉第电磁感应定律、楞次定律及其相关的学问点．解析由图（b）可知，导线PQ中电流在t=T/4时达到最大值，变更率为零，导线框R中磁通量变更率为零，依据法拉第电磁感应定律，在t=T/4时导线框中产生的感应电动势为零，选项A正确；在t=T/2时，导线PQ中电流图象斜率方向不变，导致导线框R中磁通量变更率的正负不变，依据楞次定律，所以在t=T/2时，导线框中产生的感应电动势方向不变，选项B错误；由于在t=T/2时，导线PQ中电流图象斜率最大，电流变更率最大，导致导线框R中磁通量变更率最大，依据法拉第电磁感应定律，在t=T/2时导线框中产生的感应电动势最大，由楞次定律可推断出感应电动势的方向为顺时针方向，选项C正确；由楞次定律可推断出在t=T时感应电动势的方向为逆时针方向，选项D错误．10.如图甲所示，一单匝圆形闭合导线框半径为r，线框电阻为R，连接一沟通电流表(内阻不计)．线框内充溢匀强磁场，已知该磁场磁感应强度B随时间按正弦规律变更，如图乙所示(规定向下为B的正方向)，则下列说法正确的是()A.t＝0.005s时线框中的感应电流最大B.t＝0.01s时线框中感应电流方向从上往下看为顺时针方向C.t＝0.015s时电流表的示数为零D.0～0.02s内闭合导线框上产生热量为【答案】BD【解析】【详解】t=0.005s时，磁感应强度最大，磁通量最大，而，故A错误；t=0.01s时感应电流方向与0.005～0.01s内电流方向相同，由楞次定律可知，感应电流的方向沿顺时针方向，B正确；t=0.015s时的瞬时电流为零，但电流表的示数为有效值不等于零，C错误；线框中产生的感应电动势的最大值，一个周期内产生的热量，D正确．11.如图所示，志向变压器原、副线图的应数些为n1:n2=2:1，输人端接在(V)的沟通电源上，R1为电阻箱，副线圈连在电路中的电阻R=10Ω，电表均为志向电表．下列说法正确的是()A.当R1=0时，电压表的读数为30VB.当R1=0时，若将电流表换成规格为“5V5W”的灯泡，灯泡能够正常发光C.当R1=10Ω时，电流表的读数为1.2AD.当R1=10Ω时，电压表的读数为6V【答案】BC【解析】【详解】输入端电压的有效值为30V，当R1=0时，电压表的读数为，选项A错误；当R1=0时，若将电流表换成规格为“5V，5W”的灯泡，灯泡电阻为，此时次级电流，因灯泡的额定电流为，则此时灯泡能够正常发光，选项B正确；当R1=10Ω时，设电流表的示数为I，则此时初级电流为0.5I，初级电压：，则次级电压为，则，解得I=1.2A，此时电压表读数为IR=12V，选项C正确，D错误；12.如图所示，A、B两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数均为20匝，半径rA=3rB，图示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间匀称减小，下列说法正确的是A.两线圈中产生的电动势之比EA：EB=3:1B.两线圈中感应电流之比IA：IB=3:1C.两线圈中感应电流的方向均为顺时针D.两线圈面积均有扩张的趋势【答案】BCD【解析】【详解】A、，，联立得：，则；故A错误．B、，代入数据得：，故B正确．C、由楞次定律得：原磁通量减小，感应电流的磁场阻碍削减，所以两线圈中感应电流的方向均为顺时针．故C正确．D、穿过线圈的磁通量削减，线圈的面积增大，减缓变更．故D正确．故本题选BCD．二、填空题（每空2分，共18分）13.如图所示，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽视不计，在M和P之间接有阻值为R＝3.0Ω的定值电阻．导体棒ab长l＝0.5m，其电阻为r＝1.0Ω，，与导轨接触良好．整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.4T．现使ab以v＝10m/s的速度向右做匀速运动．则ab中产生的感应电动势大小为___________v，通过ab棒的电流方向___________（填“a→b”或“b→a”），电流大小为___________A，ab棒所受安培力的大小为___________N，方向___________．【答案】(1).2(2).b→a(3).0.5(4).0.1(5).水平向左【解析】【详解】电路中电动势：E=Blv=0.4×0.5×10=2V；由右手定则可知，通过ab棒的电流方向b→a；电路中电流：；ab棒所受的安培力：F=BIl=0.4×0.5×0.5=0.1N，由左手定则可知水平向左.14.如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝T，边长L＝10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r＝1Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度ω＝2πrad/s，外电路电阻R＝4Ω，从图示位置起先计时，转动过程中感应电动势瞬时值表达式为e=____________V；电压表的示数为____________V.【答案】(1).e=10cos2πt(2).【解析】【详解】[1]电动势的峰值为从图示位置起先计时，转动过程中感应电动势瞬时值表达式为[2]依据电压安排原理可得，路端电压的峰值为则电压表示数为15.如图所示，志向变压器的原、副线圈匝数之比n1∶n2＝4∶1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等．a、b两端加肯定沟通电压后，求两电阻消耗的电功率之比和两电阻两端电压之比．【答案】【解析】【分析】变压器原副线圈电流与匝数成反比，求出电流之比，依据电阻消耗的功率P=I2R，电阻两端的电压U=IR即可求解．【详解】变压器原、副线圈电流比设流过A电阻电流，则流过B电阻电流所以两电阻功率之比两电阻两端电压之比三、解答题（3小题，共34分）16.如图所示，两根平行光滑金属导轨MN和PQ放置在水平面内，其间距L=0.4m，磁感应强度B=0.5T的匀强磁场垂直轨道平面对下，两导轨之间连接的电阻R=4.8Ω，在导轨上有一金属棒ab，其电阻r=0.2Ω，金属棒与导轨垂直且接触良好，如图所示，在ab棒上施加水平拉力使其以速度v=0.5m/s向右匀速运动，设金属导轨足够长．求：（1）金属棒ab产生的感应电动势；（2）通过电阻R的电流大小和方向；（3）水平拉力的大小F【答案】(1)E=0.1V(2)I=0.02A,从M通过R流向P(3)0.004N【解析】【详解】（1）设金属棒中感应电动势为E，则：代入数值得E=01V（2）设过电阻R的电流大小为I，则：代入数值得I=0.02A由右手定则可得，通过电阻R的电流方向从M通过R流向P（3）棒受到的安培力为：，ab棒匀速直线运动拉力等于安培力则：F=0.004N17.如图所示，正方形线圈abcd绕对称轴OO′在匀强磁场中匀速转动，