云南省昆明市黃岡實驗學(xué)校2017-2018學(xué)年高二下學(xué)期期中考試物理試題

昆明黃岡實驗學(xué)校20172018學(xué)年下學(xué)期期中考試卷高二年級物理一、單選題（32分）1.高頻感應(yīng)爐是用來熔化金屬對其進(jìn)行冶煉的，如下圖所示為冶煉金屬的高頻感應(yīng)爐的示意圖，爐內(nèi)放入被冶煉的金屬，線圈通入高頻交變電流，這時被冶煉的金屬就能被熔化，這種冶煉方法速度快，溫度易控制，并能避免有害雜質(zhì)混入被煉金屬中，因此適于冶煉特種金屬.該爐的加熱原理是（）A.利用線圈中電流產(chǎn)生的焦耳熱B.利用線圈中電流產(chǎn)生的磁場C.利用交變電流的交變磁場在爐內(nèi)金屬中產(chǎn)生的渦流D.給線圈通電的同時，給爐內(nèi)金屬也通了電2.矩形閉合線圈平面跟磁感線方向平行，如圖所示。下列情況線圈中有感應(yīng)電流的是（）A．線圈繞ab軸轉(zhuǎn)動B．線圈垂直紙面向外平動C．線圈沿ab軸下移D．線圈繞cd軸轉(zhuǎn)動A．0VB．2VC．4VD．8V3.如圖所示,變壓器原副線圈匝數(shù)比為1:2,則副線圈中電壓表讀數(shù)為（）

4.矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動，對于線圈中產(chǎn)生的交變電流：(

)A．交變電流的周期一定等于線圈轉(zhuǎn)動周期B．線圈磁通量最大時，感應(yīng)電動勢達(dá)到最大值C．線圈每次通過中性面，感應(yīng)電流達(dá)到最大值D．線圈每次通過中性面，感應(yīng)電動勢最大5.如圖所示，同軸的兩個平行導(dǎo)線圈M、N，其中線圈M中通有右側(cè)圖象所示的交變電流，則下列說法中正確的是（

）

A．在t1到t2時間內(nèi)導(dǎo)線圈M、N互相排斥B．在t2到t3時間內(nèi)導(dǎo)線圈M、N互相吸引C．在t1時刻M、N間相互作用的磁場力為零D．在t2時刻M、N間相互作用的磁場力最大6.一矩形閉合線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動,下述說法正確的是()A．穿過線圈的磁通量最大時,線圈中感應(yīng)電流最大B．穿過線圈的磁通量為零時,線圈中感應(yīng)電流最大C．若加大線圈的轉(zhuǎn)速(其他條件不變),則線圈中交變電流的頻率不變D．若加大線圈的轉(zhuǎn)速(其他條件不變),則線圈中交變電流的最大值不變7.如圖所示，在條形磁鐵外套有A、B兩個大小不同的圓環(huán)，穿過A環(huán)的磁通量ΦA(chǔ)與穿過B環(huán)的磁通量ΦB相比較（）ΦA(chǔ)＞ΦB

B．ΦA(chǔ)＜ΦBC．ΦA(chǔ)＝ΦBD．不能確定8.如圖所示，a、b燈分別標(biāo)有“36V，40W”和“36V，25W”，閉合電鍵，調(diào)節(jié)R，使a、b都正常發(fā)光。這時斷開電鍵后再次閉合，則下列說法中錯誤的是（

）

A．重新閉合瞬間，由于電感線圈對電流增大的阻礙作用，a將慢慢亮起來，而b立即變亮B．重新閉合穩(wěn)定后，兩燈都正常發(fā)光，a的額定功率大，所以較亮C．?dāng)嚅_瞬間，由于電感線圈對電流減小的阻礙作用，通過a的電流將逐漸減小，a漸漸變暗到熄滅D．?dāng)嚅_瞬間，b燈立刻熄滅二、多選題（16分）9.如圖甲所示,面積S="1"m2的導(dǎo)體圓環(huán)內(nèi)通有垂直于圓平面向里的磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示（B取向里為正）,以下說法正確的是（

）

A．環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流

B．環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流

C．環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為1V

D．環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為2V10.如圖所示，在一空心螺線管內(nèi)部中點處懸掛一銅環(huán)，電路接通瞬間，下列說法正確的是（

）

A．從左往右看，銅環(huán)中有逆時針方向感應(yīng)電流

B．從左往右看，銅環(huán)中有順時針方向感應(yīng)電流

C．銅環(huán)有收縮趨勢

D．銅環(huán)有擴(kuò)張趨勢11.一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示，P為滑動變阻器的觸頭。下列說法中正確的是（

）

A．副線圈輸出電壓的頻率為50HzB．副線圈輸出電壓的有效值為31V

C．P向右移動時，原、副線圈的電流比減小D．P向右移動時，變壓器的輸出功率增加12.如圖所示，MN右側(cè)有一正三角形勻強(qiáng)磁場區(qū)域(邊緣磁場忽略不計),上邊界與MN垂直?，F(xiàn)有一與磁場邊界完全相同的三角形導(dǎo)體框，從MN左側(cè)垂直于MN勻速向右運動.導(dǎo)體框穿過磁場過程中所受安培力F的大小隨時間變化的圖象以及感應(yīng)電流i隨時間變化的圖象正確的是(取逆時針電流為正)（）三、計算題（每題10分）13.如圖所示。在有明顯邊界PQ的勻強(qiáng)磁場B外有一個與磁場垂直的正方形閉合線框其電阻為R。用一個平行線框的力將此線框勻速地拉進(jìn)磁場。設(shè)第一次速度為v，第二次速度為2v，求兩次拉力大小之比多少？14.金屬桿MN和PQ間距為l,MP間接有電阻R,磁場如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.金屬棒AB長為2l,由圖示位置以A為軸,以角速度ω勻速轉(zhuǎn)過90°(順時針).求該過程中(其他電阻不計):

(1)R上的最大電功率.

(2)通過R的電量.四、實驗題（每空3分，第8題5分）15.一個面積為S的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中以某一條邊為轉(zhuǎn)軸做勻速轉(zhuǎn)動，磁場方向與轉(zhuǎn)軸垂直。線圈中感應(yīng)電動勢e與時間t的關(guān)系如圖15所示。感應(yīng)電動勢的峰值和周期可由圖中讀出。則磁感應(yīng)強(qiáng)度B=_

___；在t=T/12時刻，線圈平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度的夾角等于

。16.在探究產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的實驗中，實驗室提供了下列器材，電源、開關(guān)、電流表、大小螺線管、鐵芯、滑動變阻器、導(dǎo)線若干，如圖所示.請按照實驗的要求連好實驗電路.17.如圖所示，電容器PQ的電容為10μF,垂直于回路的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度以5×103T/s的變化率均勻增加，回路面積為102m2.則PQ兩極電勢差的絕對值為_______V，P極所帶電荷的種類為_______，帶電荷量為_______C.

五、綜合題（12分）18.如圖，光滑斜面的傾角=30°，在斜面上放置一矩形線框abcd，ab邊的邊長l1="l"m，bc邊的邊長l2="0.6"m，線框的質(zhì)量m="1"kg，電阻R=0.1Ω，線框通過細(xì)線與重物相連，重物質(zhì)量M="2"kg，斜面上ef線（ef∥gh）的右方有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B="0.5"T，如果線框從靜止開始運動，進(jìn)入磁場最初一段時間是勻速的，ef線和gh的距離s="11.4"m，（取g=10.4m/s2），求：

（1）線框進(jìn)入磁場前重物M的加速度；

（2）線框進(jìn)入磁場時勻速運動的速度v；

（3）ab邊由靜止開始到運動到gh線處所用的時間t；

（4）ab邊運動到gh線處的速度大小和在線框由靜止開始到運動到gh線的整個過程中產(chǎn)生的焦耳熱。答案答案解析部分(共有18道題的解析及答案)一、選擇題1、解析：高頻感應(yīng)爐的原理是：給線圈通以高頻交變電流后，線圈產(chǎn)生高頻變化的磁場，磁場穿過金屬，在金屬內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)渦流，由于電流的熱效應(yīng)，可使金屬熔化.故只有C正確.答案：C2、A3、【答案】A

【解析】

試題分析：由圖知，原線圈接入的電源是電池，其電流為恒定電流，產(chǎn)生的磁場不變，所以在副線圈中沒有感應(yīng)電動勢，即副線圈中電壓表讀數(shù)為0，A對，BCD錯。

考點：本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律，變壓器

點評：本題學(xué)生易用電壓與匝數(shù)的關(guān)系算出副線圈中的電壓是8V，沒有想到原線圈中接的是直流電源。4、【答案】A

【解析】線圈沒轉(zhuǎn)動一圈，交變電流經(jīng)歷一個周期，電流方向改變兩次，A對；線圈處在中性面時磁通量最大，此時感應(yīng)電動勢為零，B錯；線圈每次經(jīng)過中性面的時候電流為零，方向改變一次，C錯，D對。5、【答案】C

【解析】在t1到t2時間內(nèi)導(dǎo)線圈電流逐漸減小，磁通量逐漸減小，根據(jù)楞次定律，M、N互相吸引，A錯誤；在t2到t3時間內(nèi)導(dǎo)線圈電流逐漸增大，磁通量逐漸增大，根據(jù)楞次定律，M、N互相排斥，B錯誤；在t1時刻，N線圈中感應(yīng)電流為零，M、N間相互作用的磁場力為零，C正確；t2時刻，由于M線圈中的電流為零，M、N間相互作用的磁場力為零，D錯誤。6、【答案】B

【解析】這是一個發(fā)電機(jī)模型的題目,由法拉第電磁感應(yīng)定律E=BLv知,當(dāng)線圈平面與磁場方向垂直時,穿過線圈的磁通量最大,但導(dǎo)體的運動方向正好與磁感線平行,即不切割磁感線,故線圈中感應(yīng)電流為零,故選項A是錯誤的.當(dāng)線圈平面與磁場方向平行時,穿過線圈的磁通量為零,但導(dǎo)體的運動方向正好與磁感線垂直,即垂直切割磁感線,故線圈中感應(yīng)電流最大,故選項B是正確的.若加大線圈的轉(zhuǎn)速,線圈中的交變電流頻率將變大,選項C正確.轉(zhuǎn)速增大,也會增大導(dǎo)體的線速度v,所以感應(yīng)電動勢的最大值增大,故選項D是錯誤的.7、解析：Φ＝Φ內(nèi)－Φ外，對A、B兩環(huán)，Φ內(nèi)相同，而對于Φ外，B的大于A的，所以ΦA(chǔ)＞ΦB。答案：A8、【答案】D

【解析】重新閉合瞬間，根據(jù)楞次定律，電感線圈對電流的增大有阻礙作用，因此a將慢慢亮起來，而b立即變亮。A正確；穩(wěn)定后L的作用相當(dāng)于一只普通的電阻（就是該線圈的內(nèi)阻），兩燈都正常發(fā)光，a的額定功率大，所以較亮。因此B正確；同樣，斷開瞬間，電感線圈對電流的減小有阻礙作用，通過a的電流將逐漸減小，a漸漸變暗到熄滅，而abRL組成同一個閉合回路，所以b燈也將逐漸變暗到熄滅，而且開始還會閃亮一下（因為原來有），并且通過b的電流方向與原來的電流方向相反。這時乙的作用相當(dāng)于一個電源。故C正確，D錯誤。二、多選題9、AC解析：磁場垂直于紙面向里，由圖乙所示可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度增加，穿過圓環(huán)的磁通量增加，由楞次定律可知，感應(yīng)電流沿逆時針方向，故A正確，B錯誤；感應(yīng)電動勢，故C正確，D錯誤；故選AC。10、BC解析：根據(jù)楞次定律，當(dāng)接通開關(guān)瞬間時，導(dǎo)致穿過線圈的磁通量向左增大，則銅環(huán)中的感應(yīng)電流的磁場的方向向右，從左側(cè)看，銅環(huán)的感應(yīng)電流順時針，故A錯誤，B正確；當(dāng)接通開關(guān)瞬間時，導(dǎo)致穿過線圈的磁通量向左增大，根據(jù)楞次定律可知，銅環(huán)的面積有收縮的趨勢，故C正確，D錯誤。11、AD解析：根據(jù)圖象可以得出交變電流的周期為T=0.02s，頻率，理想變壓器不改變交流電的頻率，副線圈輸出電壓的頻率為50Hz，所以A項正確；圖象中原線圈電壓的最大值，根據(jù)理想變壓器的電壓比可以得出副線圈電壓的最大值為，副線圈輸出電壓的有效值為，所以B項錯誤；P向右移動時，負(fù)載電阻減小，副線圈電流變大，原線圈的電流也會變大，但是電流比不會發(fā)生變化，仍然滿足，C項錯誤，P向右移動時，負(fù)載電阻減小，副線圈電流變大，副線圈電壓不變，輸出功率將會增加，所以D項正確。12、BC解析：C、D、設(shè)正三角形的邊長為a,勻速運動的速度為v．線框勻速進(jìn)入磁場的過程,由右手定則可知，電流方向為逆時針為正方向,線框所受的安培力方向向左,t時刻線框有效切割長度，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,感應(yīng)電流的大小,電流與時間成正比；同理，線框離開磁場的過程,回路中磁通量減小,產(chǎn)生的感應(yīng)電流為順時針為負(fù)方向,，,電流隨時間均勻減小,故選項C正確、選項D錯誤.A、B、進(jìn)磁場根據(jù)安培力公式,Ft圖線是開口向上的拋物線；線框離開磁場，F(xiàn)t圖線是開口向上的拋物線．根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知選項B正確、選項A錯誤．故選BC．三、計算題13、【答案】設(shè)導(dǎo)線框邊長為a，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈電阻為R

（1）分析以速度v勻速進(jìn)入磁場

由法拉第電磁感應(yīng)定律得：

E=Bav…………………①

由閉合電路歐姆定律得：

I=E/R…………………②

由安培力公式得：

F安=BIa………………③

由于是勻速進(jìn)入磁場，所以有：

F拉1=F安………………④

由①②③④得：F拉1=B2a2v/R

同理可得以速度2v進(jìn)入時

F拉2=2B2a2v/R

所以得：F拉1：F拉2=1：2

【解析】略14、【答案】(1)(2)

【解析】AB轉(zhuǎn)動切割磁感線,且切割長度由l增至2l以后AB離開MN,電路斷開.(2分)

(1)當(dāng)B端恰至MN上時,E最大.

，

（2）AB由初位置轉(zhuǎn)至B端恰在MN上的過程中回路

四、實驗題15、【答案】；

【解析】略16、解析：大螺線管和電流表組成閉合電路；帶鐵芯的小螺線管、滑動變阻器、電源、開關(guān)組成閉合回路.答案：17、【答案】5×105負(fù)電荷5×1010

【解析】產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E==5×103×102V=5×105V.由楞次定律判斷知P板帶負(fù)電荷，電荷量Q=CU=10×106×5×105C=5×1010C.五、綜合題15、【答案】（1）5m/s

（2）v="6"m/s

（3）ab邊由靜止開始運動到gh線所用的時間為t=t1+t2+t3=2.5s

（4）整個運動過程產(chǎn)生的焦耳熱Q=FAl2=（Mgmgsinθ）l2="9"J

【解析】（1）線框進(jìn)入磁場前，線框僅受到細(xì)線的拉力FT，斜面的支持力和線框重力，重物M受到重力和拉力FT。對線框，由牛頓第二定律得FTmgsinα=ma.

聯(lián)立解得線框進(jìn)入磁場前重物M的加速度=5m/s2