云南省保山市第九中學2024-2025學年高二物理上學期期中試題含解析

PAGE11-云南省保山市第九中學2024-2025學年高二物理上學期期中試題（含解析）（考試時間：90分鐘；滿分：110分）一、選擇題（本題包括8個小題，每小題6分，共48分。1-5題所給的四個選項中，只有一個符合題意；6-8題所給的四個選項中，有多個符合題意，選對得滿分，選對但不全得3分，選錯或不選得0分。）1.小型溝通發(fā)電機中，矩形金屬線圈在勻強磁場中勻速運動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與時間呈正弦函數(shù)關(guān)系，如圖2所示．此線圈與一個R=10Ω的電阻構(gòu)成閉合電路．不計電路的其他電阻，下列說法正確的是A.交變電流的周期為0.125sB.交變電流的頻率為8HzC.交變電流的有效值為AD.交變電流的最大值為4A【答案】C【解析】【分析】從圖象中可以求出該溝通電的最大電壓以及周期等物理量，然后依據(jù)最大值與有效值以及周期與頻率關(guān)系求解．【詳解】A．圖可知，溝通電周期T=0.250s，故A錯誤；B．溝通電周期T=0.250s，交變電流的頻率為，故B錯誤；CD．由圖可知，溝通電的最大電壓Um=20V，所以交變電流的最大值為，所以交變電流的有效值為，C正確D錯誤．【點評】本題考查了溝通電最大值、有效值、周期、頻率等問題，要學會正確分析圖象，從圖象獲得有用信息求解．2.某學生做電磁感應(yīng)現(xiàn)象的試驗，其連線如圖所示，當他接通、斷開開關(guān)時，電流表的指針都沒有偏轉(zhuǎn)，其緣由是A.開關(guān)位置接錯B.電流表的正、負接線柱接反C.線圈B接線柱接反D.蓄電池的正、負極接反【答案】A【解析】【詳解】D．電流表要有指針偏轉(zhuǎn)，那么依據(jù)電磁感應(yīng)，線圈B的磁通量要發(fā)生變更，那么使得B的磁通量發(fā)生變更的措施可以是AB發(fā)生相對運動，或者線圈A的電流變更，與線圈A的電流方向無關(guān)，選項D錯；BC．電流表指針可以左右偏轉(zhuǎn)，同時可以推斷電流方向，所以電流表正負接線柱的接線方式?jīng)]有影響，選項BC錯；A．所以造成電流表指針不偏轉(zhuǎn)的是開關(guān)位置接錯．由于開關(guān)接在B線圈的電路上，而A線圈沒有開關(guān)無法限制電流，也沒有AB之間的相對運動，所以線圈B不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，指針不偏轉(zhuǎn)，應(yīng)當把開關(guān)接在A所在的電路，開關(guān)斷開閉合使得A的電流變更從而限制B的磁通量變更，產(chǎn)生感應(yīng)電流．選項A正確；故選A。3.在物理課上，老師給同學們表演了一個小“魔術(shù)”：他首先出示了兩根外表看上去完全相同的管子甲和乙，然后又拿出兩個完全相同、直徑略小于管的內(nèi)徑、且?guī)в写判缘男¤F球，如圖所示。表演時老師先將兩個小鐵球接觸兩管子，證明鐵球和管子不會相互吸引，然后將兩小球同時從豎直放置的甲、乙兩管的上端口由靜止釋放，結(jié)果發(fā)覺小鐵球很快穿過甲管落地，而小鐵球穿過乙管的過程卻比較慢。對于這個現(xiàn)象，同學們做出了如下幾個猜想，你認為其中可能正確的是（）A.甲管是用塑料制成的，乙管是用銅制成的B.甲管是用鋁制成的，乙管是用塑料制成的C.甲管是用膠木制成的，乙管是用塑料制成的D.甲管是用銅制成的，乙管是用鋁制成的【答案】A【解析】【詳解】磁性球穿過金屬管時，穿過管子的磁通量發(fā)生變更，產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場，阻礙磁性小球的運動，小球下落較慢，運動時間長；磁性小球穿過非金屬管時，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，小球只受到重力作用而做自由落體運動，小球下落較快，運動時間短；由題意可知，小鐵球很快穿過甲管落地，而小鐵球穿過乙管的過程卻比較慢，則甲管是非金屬管，乙管是金屬管，則選項A正確，BCD錯誤。故選A。

4.閉合電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小，取決于穿過該回路的（）A.磁通量 B.磁通量的變更量 C.磁通量的變更率 D.磁場的強弱【答案】C【解析】【詳解】由法拉第電磁感應(yīng)定律可知電動勢的大小由磁通量的變更率確定。故選C。5.如圖所示，MN、PQ為兩條平行放置的金屬導軌，左端接有定值電阻R，金屬棒AB斜放在兩導軌之間，與導軌接觸良好，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導軌平面，設(shè)金屬棒與兩導軌接觸點之間的距離為l，金屬棒與導軌間夾角為60°，以速度v水平向右勻速運動，不計導軌和棒的電阻，則流過金屬棒中的電流為（）A.I＝ B.I＝ C.I＝ D.I＝【答案】B【解析】【詳解】當金屬棒以速度v水平向右勻速運動，金屬棒切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，金屬棒有效的切割長度為，ab中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為通過R的電流為故選B。6.遠距離輸送溝通電都采納高壓輸電．我國正在探討用比330kV高得多的電壓進行輸電．采納高壓輸電的優(yōu)點是（）A.可加快輸電的速度 B.可節(jié)約輸電線的材料C.可依據(jù)須要調(diào)整溝通電的頻率 D.可削減輸電線上的能量損失【答案】D【解析】【詳解】輸送的功率肯定，依據(jù)知輸電電壓越高，輸電電流越小，依據(jù)損知輸電線上損耗的能量就小，高壓輸電不會變更溝通電的頻率以及輸電的速度，故選項D正確，A、B、C錯誤．7.關(guān)于楞次定律，下列說法中正確的是()A.感應(yīng)電流的磁場方向總是與原磁場的方向相反B.感應(yīng)電流的磁場方向總是與原磁場的方向相同C.感應(yīng)電流磁場方向與磁通量增大還是減小有關(guān)D.感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁場的變更【答案】CD【解析】感應(yīng)電流的磁場并不阻礙磁場，阻礙原磁場的變更．當磁通量增大時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相反，當磁通量減小時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相同．即感應(yīng)電流的磁場方向取決于引起感應(yīng)電流的磁通量是增加還是減小，簡而言之“增反減同”．故CD正確．8.矩形線框在勻強磁場內(nèi)繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動過程中，輸出的溝通電壓隨時間變更的圖象如圖所示，下列說法中正確的是（）A.1s末線框平面垂直于磁場，穿過線框的磁通量變更最快B.2s末線框平面垂直于磁場，穿過線框的磁通量最大C.溝通電壓的有效值為36V，頻率為0.25HzD.用該溝通電為額定電壓36V的機床照明燈供電，照明燈恰好可以正常發(fā)光【答案】BD【解析】【詳解】A．t=1s時，交變電流的電壓最大，所以此時的線框平面平行于磁場，通過線框的磁通量變更最快；故A錯誤；B．2s末電壓為零；線框平面垂直于磁場，穿過線框的磁通量最大；故B正確；C．由圖象可知，溝通電最大值為36V；有效值為36V；周期為4s．頻率為0.25Hz：故C錯誤；D．電源電壓為36V，故可以為額定電壓36V的機床照明燈供電，照明燈恰好可以正常發(fā)光；故D正確；故選BD。二、試驗題（本題包括2個小題，第9題6分，第10題9分，共15分。請把正確答填在答題卡的相應(yīng)橫線上。）9.在探討電磁感應(yīng)現(xiàn)象的試驗中所用的器材如圖所示．它們是：①電流計②直流電源③帶鐵芯的線圈A④線圈B⑤電鍵⑥滑動變阻器(1)試按試驗的要求在實物圖上連線(圖中已連好一根導線)______．(2)怎樣才能使線圈B中有感應(yīng)電流產(chǎn)生？試舉出三種方法．①______________________________________________；②______________________________________________；③_______________________________________________.【答案】(1).(2).閉合開關(guān)(3).斷開開關(guān)(4).閉合開關(guān)時移動滑動變阻器滑片【解析】【詳解】(1)[1]使線圈A與電鍵、直流電源、滑動變阻器串聯(lián)，線圈B與電流計連成閉合回路，如圖(2)[2][3][4]只要能使穿過線圈B磁通量發(fā)生變更，就可以使線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流，斷開或閉合開關(guān)的過程中，或閉合開關(guān)后移動滑片的過程中，穿過線圈B的磁通量發(fā)生變更，線圈B與電流計組成的閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流．10.有一個教學用的可拆變壓器，如圖甲所示，它有兩個外觀基本相同的線圈A、B，線圈外部還可以繞線．(1)某同學用一多用電表的同一歐姆擋先后測量了A、B線圈的電阻值，指針分別對應(yīng)圖乙中的A、B位置，由此可推斷________線圈的匝數(shù)較多(選填“A”或“B”)．(2)假如把它看成志向變壓器，現(xiàn)要測定A線圈的匝數(shù)，供應(yīng)的器材有：一根足夠長的絕緣導線、一只多用電表和低壓溝通電源，請簡要敘述試驗的步驟(寫出要測的物理量，并用字母表示)________;A線圈的匝數(shù)為nA＝________.(用所測物理量符號表示).【答案】(1).(1)A(2).(2)①用長導線繞一個n匝線圈，作為副線圈替代A線圈；②把低壓溝通電源接B線圈，測得線圈的輸出電壓為U；③用A線圈換下繞制的線圈測得A線圈的輸出電壓為UA；(3).【解析】【詳解】(1)由題圖乙可知A位置的阻值大于B位置的阻值，由電阻定律可得A線圈的匝數(shù)多于B線圈的．(2)①用長導線繞一個n匝線圈，作為副線圈替代A線圈；②把低壓溝通電源接B線圈，測得線圈的輸出電壓為U；③用A線圈換下繞制的線圈測得A線圈的輸出電壓為UA.因為要測量A線圈匝數(shù)，所以要把A線圈與低壓溝通電源相連接．變壓器輸入輸出電壓都是溝通電，所以要用溝通電壓檔測輸入和輸出電壓．依據(jù)變壓器電壓比等于匝數(shù)比，有:,所以.【點睛】此題既要對多用表能正確運用，又要對變壓器的原理嫻熟駕馭，綜合要求較高．三、計算題（本題包括2個小題，第11題12分，第12題20分，共32分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和主要演算步驟，只寫出最終答案的不得分。有數(shù)值的計算題答案中必需寫出明確的數(shù)值和單位。）11.如圖所示，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為0.4T，R＝100Ω，C＝100μF，ab長20cm、電阻不計，當ab以v＝10m/s的速度向右勻速運動時，電容器哪個極板帶正電？電荷量為多少？【答案】上極板8×10－5【解析】試題分析：由右手定則推斷出感應(yīng)電動勢的方向，然后確定哪個極板帶正電；由E=BLv求出感應(yīng)電動勢，然后由電容定義式的變形公式求出電荷量．由右手定則可知，金屬棒的a端電勢高，b端電勢低，則電容器的上極板帶正電；感應(yīng)電動勢：電容器帶的電荷量：【點睛】本題考查了電容器極板所帶電荷的電性、求電容器所帶的電荷量，應(yīng)用右手定則、E=BLv、電容的定義式即可解題，12.如圖所示，溝通發(fā)電機的矩形線圈abcd中，ab＝cd＝50cm，bc＝ad＝30cm，匝數(shù)n＝100匝，線圈電阻r＝0.2Ω，外電阻R＝4.8Ω。線圈在磁感應(yīng)強度B＝0.05T的勻強磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，角速度ω＝100πrad/s。(1)求產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值；(2)若從圖示位置起先計時，寫出感應(yīng)電流隨時間變更的函數(shù)表達式；(3)溝通電壓表和溝通電流表的示數(shù)各為多少？(4)此發(fā)電機的功率為多少？(5)從圖示位置起，轉(zhuǎn)過90°過程中，平均電動勢為多少？【答案】(1)235.5V；(2)i＝47.1cos（100πt）A；(3)160V；33.3A；(4)5544W；(5)150V【解析】【詳解】(1)設(shè)ab＝l1，bc＝l2，則溝通電動勢的最大值Em＝nBl1l2ω(2)依據(jù)閉合電路歐姆定律，電流的最大值Im＝＝47.1A在題圖所示位置時，電流有最大值，則電流的瞬時值表達式為i＝Imcosωt代入數(shù)值得i＝47.1cos（100πt）A(3)電流的有效值為I＝≈33.3A路端電壓的有效值為U＝IR≈160V即電壓表的示數(shù)為160V，電流表的示數(shù)為33.3A(4)電動勢的有效值為E＝≈166.5V則發(fā)電機的功率為P＝IE≈5544W(5)平均電動勢為＝n＝n＝n＝150V四、選擇題（本題包括1個小題，共6分。所給的四個選項中，有多個符合題意，選對得滿分，選對但不全得3分，選錯或不選得0分。）13.關(guān)于熱學現(xiàn)象和熱學規(guī)律，下列說法中正確的是（）A.布朗運動就是液體分子的熱運動B.用活塞壓縮汽缸里空氣，對空氣做功2.0×105J，同時空氣的內(nèi)能增加1.5×105J，則空氣從外界吸熱0.5×105JC.第一類永動機不行能制成是因為它違反了能量守恒定律D.肯定質(zhì)量的氣體，假如保持溫度不變，體積越小，則壓強越大【答案】CD【解析】【詳解】A．布朗運動就是懸浮在液體表面的固體顆粒的無規(guī)則運動，是液體分子熱運動的表現(xiàn)，故A錯誤；B．用活塞壓縮汽缸里的空氣，對空氣做功2.0×105J，同時空氣的內(nèi)能增加1.5×105J，則空氣向外界放熱0.5×105J，故B錯誤；C．第一類永動機不行能制成是因為它違反了能量守恒定律，故C正確；D．肯定質(zhì)量的氣體，假如保持溫度不變，體積越小，依據(jù)，則壓強越大，故D正確。故選CD。五、計算題（本題包括1個小題，共9分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和主要演算步驟，只寫出最終答案的不得分。有數(shù)值的計算題答案中必需寫出明確的數(shù)值和單位