云南省州西疇縣二中高二下學(xué)期期中考試物理

絕密★啟用前云南省西疇縣二中2018學(xué)年下學(xué)期期中考試高二物理命題：審題：本試卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷兩部分，共100分，考試時(shí)間90分鐘。學(xué)校：___________姓名：___________班級(jí)：___________考號(hào)：___________一、單選題(共5小題,每小題4.0分,共20分)1.如圖所示，用兩根相同的導(dǎo)線繞成匝數(shù)分別為n1和n2的圓形閉合線圈A和B，兩線圈所在平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化時(shí)，兩線圈中的感應(yīng)電流之比IA∶IB為()A．B．C．D．2.如圖所示，在紙面內(nèi)放有一個(gè)條形磁鐵和一個(gè)圓形線圈(位于磁鐵正中央)，下列情況中能使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A．將磁鐵在紙面內(nèi)向上平移B．將磁鐵在紙面內(nèi)向右平移C．將磁鐵繞垂直紙面的軸轉(zhuǎn)動(dòng)D．將磁鐵的N極轉(zhuǎn)向紙外，S極轉(zhuǎn)向紙內(nèi)3.如圖所示，一閉合金屬圓環(huán)用絕緣細(xì)線掛于O點(diǎn)，將圓環(huán)拉至某一位置并釋放，圓環(huán)擺動(dòng)過程中(環(huán)平面與磁場(chǎng)始終保持垂直)經(jīng)過有界的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，A、B為該磁場(chǎng)的豎直邊界，若不計(jì)空氣阻力，則()A．圓環(huán)向右穿過磁場(chǎng)后，還能擺至原來(lái)的高度B．在進(jìn)入和離開磁場(chǎng)時(shí)，圓環(huán)中均有感應(yīng)電流C．圓環(huán)進(jìn)入磁場(chǎng)后，離最低點(diǎn)越近，速度越大，感應(yīng)電流也越大D．圓環(huán)最終將靜止在最低點(diǎn)4.某交變電流的電壓為u＝6sin314tV，則下列說法錯(cuò)誤的是()A．用此交變電流作打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源時(shí)，打點(diǎn)周期為0.02sB．把耐壓值為6V的電容器接在此電源上會(huì)被擊穿C．此電壓最大值為6VD．t＝s時(shí)，交流電壓的瞬時(shí)值為3V5.如圖所示，金屬線框與直導(dǎo)線AB在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線中通有電流I，若將線框由位置1拉至位置2的過程中，線框的感應(yīng)電流的方向是()A．先順時(shí)針，后逆時(shí)針，再順時(shí)針B．始終順時(shí)針C．先逆時(shí)針，后順時(shí)針，再逆時(shí)針D．始終逆時(shí)針二、多選題(共5小題,每小題4.0分,共20分)6.(多選)圖甲、乙分別表示兩種電壓的波形，其中圖甲所示電壓按正弦規(guī)律變化，下列說法正確的是()A．圖甲表示交流電，圖乙表示直流電B．兩種電壓的有效值相等C．圖甲所示電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u＝311sin100πtVD．兩種電壓的周期相同7.(多選)如圖是通過變壓器給用戶供電的示意圖，變壓器的輸入電壓是電網(wǎng)電壓，基本穩(wěn)定，輸出電壓通過輸電線輸送給用戶，輸電線的電阻用R0表示，用變阻器的電阻R表示用戶用電器的總電阻，當(dāng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上移動(dòng)時(shí)，以下說法正確的是()A．相當(dāng)于增加用電器的個(gè)數(shù)B．的示數(shù)隨的示數(shù)的增大而增大C．的示數(shù)隨的示數(shù)的減小而減小D．變壓器的輸入功率減小8.(多選)如圖所示，相距為L(zhǎng)的兩條足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，上端接有定值電阻R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒由靜止釋放，當(dāng)速度達(dá)到v時(shí)開始勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)對(duì)導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力，并保持拉力的功率恒為P，導(dǎo)體棒最終以2v的速度勻速運(yùn)動(dòng)．導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻，重力加速度為g.下列選項(xiàng)正確的是()A．P＝2mgvsinθB．P＝3mgvsinθC．當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到0.5v時(shí)加速度大小為0.5gsinθD．在導(dǎo)體棒速度達(dá)到2v以后勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功9.(多選)某小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)為e＝50sin100πt(V)．對(duì)此電動(dòng)勢(shì)，下列表述正確的有()A．最大值是50VB．頻率是100HzC．有效值是25VD．周期是0.02s10.如圖所示為某大型商場(chǎng)的應(yīng)急供電系統(tǒng)，由交流發(fā)電機(jī)和副線圈匝數(shù)可調(diào)的理想降壓變壓器組成．發(fā)電機(jī)中矩形線圈所圍的面積為S、匝數(shù)為N、電阻不計(jì)，它可繞水平軸OO′在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．矩形線圈通過滑環(huán)連接降壓變壓器，滑動(dòng)觸頭P上下移動(dòng)時(shí)可改變輸出電壓，R0表示輸電線的電阻．以線圈平面與磁場(chǎng)平行時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，下列判斷正確的是()A．用戶得到的交變電壓的頻率為B．發(fā)電機(jī)線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝NBSωsinωtC．當(dāng)發(fā)電機(jī)線圈處于圖示位置時(shí)，原線圈兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大D．當(dāng)用電器數(shù)目增多時(shí)，若要用電器兩端電壓保持不變，滑動(dòng)觸頭P應(yīng)向上滑動(dòng)分卷II三、實(shí)驗(yàn)題(共2小題,每小題10.0分,共20分)11.如圖是做探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件實(shí)驗(yàn)的器材．(1)在圖中用實(shí)線代替導(dǎo)線把它們連成實(shí)驗(yàn)電路．(2)由哪些操作可以使靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)()A．閉合開關(guān)B．?dāng)嚅_開關(guān)C．保持開關(guān)一直閉合D．將線圈A從B中拔出(3)假設(shè)在開關(guān)閉合的瞬間，靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)，則當(dāng)螺線管A向上拔出的過程中，靈敏電流計(jì)的指針向______(填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn)．12.下圖為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中所用器材的示意圖，試回答下列問題：(1)在該實(shí)驗(yàn)中電流計(jì)G的作用是__________________________________________________．(2)按實(shí)驗(yàn)要求，將下面的實(shí)物連成電路．(3)在產(chǎn)生感應(yīng)電流的回路中，下圖器材中哪個(gè)相當(dāng)于電源(填字母代號(hào))?四、計(jì)算題13.如圖所示，一對(duì)光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距l(xiāng)＝0.5m，左端接有阻值R＝0.3Ω的電阻．一質(zhì)量m＝0.1kg、電阻r＝0.1Ω的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上，整個(gè)裝置置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.4T．金屬棒在水平向右的外力作用下，由靜止開始以a＝2m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒的位移x＝9m時(shí)撤去外力，金屬棒繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后停下來(lái)，已知撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1∶Q2＝2∶1.導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，金屬棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸．求：(1)金屬棒在勻加速運(yùn)動(dòng)過程中，通過電阻R的電荷量q；(2)撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q2；(3)外力做的功WF.14.如圖所示，在絕緣光滑水平面上，有一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的單匝正方形線框abcd，在外力的作用下以恒定的速率v向右運(yùn)動(dòng)進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域．線框被全部拉入磁場(chǎng)的過程中線框平面保持與磁場(chǎng)方向垂直，線框的ab邊始終平行于磁場(chǎng)的邊界．已知線框的四個(gè)邊的電阻值相等，均為R.求：(1)在ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，線框內(nèi)的電流大?。?2)在ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，ab邊兩端的電壓．(3)在線框被拉入磁場(chǎng)的整個(gè)過程中，線框產(chǎn)生的熱量．15.如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬框abcd，質(zhì)量為m，電阻為R，用細(xì)線把它懸掛于一個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊緣，金屬框的上半部處于磁場(chǎng)內(nèi)，下半部處于磁場(chǎng)外．磁場(chǎng)隨時(shí)間變化規(guī)律為B＝kt(k＞0)，已知細(xì)線所能承受的最大拉力為2mg，求：(1)線框中感應(yīng)電流的方向；(2)分析線框的各邊所受安培力的方向；(3)從t＝0開始，經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間細(xì)線會(huì)被拉斷？16.如圖所示，電動(dòng)機(jī)牽引一根原來(lái)靜止的、長(zhǎng)L為1m、質(zhì)量m為0.1kg的導(dǎo)體棒MN上升，導(dǎo)體棒的電阻R為1Ω，架在豎直放置的框架上，它們處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B為1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與框架平面垂直．當(dāng)導(dǎo)體棒上升h＝3.8m時(shí)，獲得穩(wěn)定的速度，導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量為2J，電動(dòng)機(jī)牽引棒時(shí)，電壓表、電流表的讀數(shù)分別為7V、1A，電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻r為1Ω，不計(jì)框架電阻及一切摩擦，求：(g取10m/s2)(1)棒能達(dá)到的穩(wěn)定速度；(2)棒從靜止至達(dá)到穩(wěn)定速度所需要的時(shí)間．云南省西疇縣二中2018學(xué)年下學(xué)期期中考試高二物理答案解析1.【答案】B【解析】依題意知線圈A和B的長(zhǎng)度、橫截面積和材料(電阻率)都相同，所以電阻相同，由LA＝n12πr1＝LB＝n22πr2得＝，兩線圈中的感應(yīng)電流之比等于兩線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比：＝＝＝＝，B正確．2.【答案】D【解析】磁鐵在線圈所處位置產(chǎn)生的磁感線與線圈平面平行，穿過線圈的磁通量為零，將磁鐵在紙面內(nèi)向上平移、向右平移和將磁鐵繞垂直紙面的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過線圈的磁通量始終都是零，沒有發(fā)生變化，所以不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流．將磁鐵的N極轉(zhuǎn)向紙外，S極轉(zhuǎn)向紙內(nèi)時(shí)，穿過線圈的磁通量由零開始逐漸變大，磁通量發(fā)生變化，所以有感應(yīng)電流產(chǎn)生．D正確，A、B、C錯(cuò)誤．故選D.3.【答案】B【解析】在圓環(huán)進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)的過程中環(huán)中磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，即圓環(huán)的機(jī)械能向電能轉(zhuǎn)化，其機(jī)械能越來(lái)越小，上升的高度越來(lái)越低，A錯(cuò)誤，B正確；但在環(huán)完全進(jìn)入磁場(chǎng)后，不再產(chǎn)生感應(yīng)電流，C錯(cuò)誤；最終圓環(huán)將不能擺出磁場(chǎng)，從此再無(wú)機(jī)械能向電能轉(zhuǎn)化，其擺動(dòng)的幅度不再變化，D錯(cuò)誤．4.【答案】D【解析】由公式u＝6sin314tV知，ω＝314rad/s，故周期T＝＝0.02s，A正確．耐壓值6V＜最大值6V，故電容會(huì)被擊穿，B正確．當(dāng)t＝s時(shí)，u＝6sinV＝6×V＝3V，故D錯(cuò)，C正確．5.【答案】C【解析】在靠近導(dǎo)線AB直到處于中間位置的過程中，磁通量先增大后減小，原磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向應(yīng)先垂直紙面向外后垂直向里，由右手螺旋定則可判斷電流為先逆時(shí)針后順時(shí)針，同理當(dāng)遠(yuǎn)離導(dǎo)線的過程中，磁通量逐漸減小，感應(yīng)電流為逆時(shí)針，故選C.6.【答案】CD【解析】題圖甲、乙都表示交流電，圖甲中有效值U＝V，而圖乙中的有效值不存在這一關(guān)系，所以它們的有效值不相同．由圖甲看出T＝2×10－2s，ω＝＝100π，所以u(píng)＝311sin100πtV．由圖象可知兩種電壓的周期都是2×10－2s.7.【答案】CD【解析】當(dāng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上移動(dòng)時(shí)，用電器的總電阻增大，相當(dāng)于并聯(lián)的用電器數(shù)目減少，同時(shí)變壓器的輸入功率減少，由于電網(wǎng)電壓U不變，所以兩個(gè)電壓表的示數(shù)不變，故A、B均錯(cuò)，D正確；由于變壓器的輸出功率決定輸入功率，所以A1隨A2示數(shù)減小而減小，故C正確．8.【答案】AC【解析】當(dāng)導(dǎo)體棒的速度達(dá)到v時(shí)，對(duì)導(dǎo)體棒進(jìn)行受力分析如圖甲所示．mgsinθ＝BIL，I＝，所以mgsinθ＝，①當(dāng)導(dǎo)體棒的速度達(dá)到2v時(shí)，對(duì)導(dǎo)體棒進(jìn)行受力分析如圖乙所示．mgsinθ＋F＝，②由①②可得F＝mgsinθ功率P＝F×2v＝2mgvsinθ，故A正確．當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到時(shí)，對(duì)導(dǎo)體棒受力分析如圖丙所示．a(chǎn)＝，③由①③可得a＝gsinθ，故C正確．當(dāng)導(dǎo)體棒的速度達(dá)到2v時(shí)，安培力等于拉力和mgsinθ之和，所以以后勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力和重力做功之和，故D錯(cuò)誤．9.【答案】CD【解析】從中性面開始計(jì)時(shí)，交變電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e＝Emsinωt，因e＝50sin100πt(V)，所以最大值Em＝50V，A錯(cuò)誤．由ω＝2πf＝100πrad/s得f＝50Hz，B錯(cuò)誤．有效值E＝＝25V，C正確．T＝＝0.02s，D正確．10.【答案】ACD【解析】用戶得到的交變電壓的頻率與發(fā)電機(jī)的頻率相同，為，故A正確；線圈平面與磁場(chǎng)平行時(shí)，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝NBSωcosωt，故B錯(cuò)誤；當(dāng)發(fā)電機(jī)線圈處于圖示位置時(shí)，原線圈兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，故C正確；當(dāng)用電器數(shù)目增多時(shí)，總電阻減小，電流增大，輸電線分壓增大，若要用電器兩端電壓保持不變，滑動(dòng)觸頭P應(yīng)向上滑動(dòng)，故D正確．11.【答案】(1)見解析(2)ABD(3)右【解析】(1)將靈敏電流計(jì)與大線圈B組成閉合回路，電源、開關(guān)、小線圈A組成閉合回路，電路圖如圖所示．(2)將開關(guān)閉合或斷開，導(dǎo)致穿過線圈的磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，故A、B正確；保持開關(guān)一直閉合，則穿過線圈B的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，故C錯(cuò)誤；將螺線管A插入(或拔出)螺線管B時(shí)穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化，線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流，靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，故D正確．(3)在開關(guān)閉合的瞬間，穿過線圈B的磁通量增大，靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)，則當(dāng)螺線管A向上拔出的過程中，穿過線圈B的磁通量減小，靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)．12.【答案】(1)檢測(cè)感應(yīng)電流的大小與方向(2)實(shí)驗(yàn)電路如圖所示：(3)螺線管B.【解析】(1)在該實(shí)驗(yàn)中電流計(jì)G的作用是檢測(cè)感應(yīng)電流的大小與方向．(2)探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示：(3)在產(chǎn)生感應(yīng)電流的回路中，螺線管B產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于電源．13.【答案】(1)4.5C(2)1.8J(3)5.4J【解析】(1)設(shè)金屬棒勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為Δt，回路的磁通量的變化量為ΔΦ，回路中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，由法拉第電磁感應(yīng)定律得＝，①其中ΔΦ＝Blx，②設(shè)回路中的平均電流為，由閉合電路歐姆定律得＝，③則通過電阻R的電荷量為q＝Δt，④聯(lián)立①②③④式，得q＝代入數(shù)據(jù)得q＝4.5C(2)設(shè)撤去外力時(shí)金屬棒的速度為v，對(duì)于金屬棒的勻加速運(yùn)動(dòng)過程，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得v2＝2ax，⑤設(shè)金屬棒在撤去外力后的運(yùn)動(dòng)過程中安培力所做的功為W，由動(dòng)能定理得W＝0－mv2，⑥撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q2＝－W，⑦聯(lián)立⑤⑥⑦式，代入數(shù)據(jù)得Q2＝1.8J，⑧(3