江蘇省無錫市江陰四校2018 2019高二物理下學(xué)期期中試題含解析

1、 - 1 - 江蘇省無錫市江陰四校2018-2019學(xué)年高二物理下學(xué)期期中試題（含解析） 一、單項(xiàng)選擇題： 1. 一圓線圈位于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示。下列操作中始終保證線圈在磁場中，且能使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是 A. 把線圈向右拉動(dòng) B. 把線圈向上拉動(dòng) C. 垂直紙面向外運(yùn)動(dòng) D. 以圓線圈的任意直徑為軸轉(zhuǎn)動(dòng) 【答案】D 【解析】 試 題分析：把線圈向右拉動(dòng)，線圈的磁通量不變，故不能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，所以A錯(cuò)誤；把線圈向右拉動(dòng)，線圈的磁通量不變，故不能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，所以B錯(cuò)誤； 垂直紙面向外運(yùn)動(dòng)，磁通量也不變，故C錯(cuò)誤；以圓線圈的任意直徑為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，磁通量變化，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定

2、律知，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，形成感應(yīng)電流， 所以D正確 考點(diǎn)：本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律 2.如圖所示，水平桌面上放有一個(gè)閉合鋁環(huán)，在鋁環(huán)中心軸線上方有一個(gè)條形磁鐵.當(dāng)條形磁鐵沿軸線豎直自由落下的過程中，下列說法正確的是( ) A. 磁鐵的機(jī)械能減少，下落加速度ag B. 磁鐵的機(jī)械能守恒，下落加速度ag C. 磁鐵的機(jī)械能減少，下落加速度a<g D. 磁鐵的機(jī)械能增加，下落加速度a>g - 2 - 【答案】C 【解析】 【詳解】閉合導(dǎo)體環(huán)內(nèi)的磁通量增大，環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向相反，所以對(duì)磁體的運(yùn)動(dòng)有阻礙作用，所以磁鐵受向上的安培力，則向下的加速度小于g；因有電能產(chǎn)生，可

3、知下落過程中機(jī)械能減??；故選C. 3.如圖所示的交流電路中，如果電源電動(dòng)勢(shì)的最大值不變，交流電的頻率增大時(shí)，可以觀察到三盞電燈亮度的變化情況是 ( ) A. L1、L2、L3亮度都不變 B. L2變暗、L2不變、L3變亮 C. L1變暗、L2變亮、L3不變 D. L1變亮、L2變暗、L3不變 【答案】C 【解析】 此題考查電容電感對(duì)交變電流的阻礙作用，電源電動(dòng)勢(shì)的最大值不變，各支路兩端電壓有效值也不變，由電感對(duì)電流阻礙作用隨著頻率的增大而增大，電容對(duì)電流的阻礙作用隨著頻率的增大而減小，可判斷出L1燈泡變暗，L2變亮，L3不變 4.如圖表示一交流電的電流隨時(shí)間而變化的圖像，此交流電流的有效值是（

4、 ） A. 5A B. 5A C. 3.5A D. 3.5A 【答案】A 【解析】 【詳解】將交流與直流通過阻值都為R的電阻，設(shè)直流電流為I，則根據(jù)有效值的定義有 - 3 - ，解得I=5A，故選A. 5.如圖所示，一正方形線圈的匝數(shù)為n，邊長為a，線圈平面與勻強(qiáng)磁場垂直，且一半處在磁 場中，在時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不變，大小由B均勻的增大到2B在此過程中，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 試題分析：在此過程中，線圈中的磁通量改變量大小，根據(jù)法拉第電磁 感應(yīng)定律，B正確； 考點(diǎn)：考查了法拉第電磁感應(yīng)定律 【名師點(diǎn)睛】解決電磁感應(yīng)的問題， 關(guān)鍵理解并

5、掌握法拉第電磁感應(yīng)定律，知道S是有效面積，即有磁通量的線圈的面積 6.如圖所示，一理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為n1n241，原線圈ab間接一電壓為u220sin 100t V的交流電源，燈泡L標(biāo)有“36V 18W”，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片處在某位置時(shí)，電流表示數(shù)為0.25A，燈泡L剛好正常發(fā)光，則（ ） - 4 - A. 滑動(dòng)變阻器R消耗的功率為36W B. 定值電阻R0的電阻值為19 C. 流過燈泡L的交變電流頻率為25Hz D. 將滑動(dòng)變阻器R的滑片向上滑時(shí)，燈泡L的亮度變暗 【答案】B 【解析】 試題分析：變壓器不會(huì)改變交變電流的頻率，所以C項(xiàng)錯(cuò)誤；將滑動(dòng)變阻器R的滑片向上滑時(shí)，負(fù)載電阻變大

6、，副線圈電壓不變，副線圈干路電流變小，定值電阻所占電壓變小，燈泡兩端的電壓變大，燈泡亮度變亮，所以D 項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)電壓電流比與匝數(shù)比之間關(guān)系 ，副線圈電壓為 ，電流，定值電阻所占電壓為55-36=19V， 定值電阻阻值為，定值電阻所占功率為19W，所以B項(xiàng)正確；原線圈功率等 于副線圈功率，滑動(dòng)變阻器的功率為總功率減去定值電阻功率和燈泡功率，55W-19W-18W=18W，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤。 考點(diǎn)：本題考查了理想變壓器 7.如圖，平行導(dǎo)軌間距為d，一端跨接一個(gè)電阻為R，磁場的磁感強(qiáng)度為B，方向與導(dǎo)軌所在平面垂直。一根足夠長的金屬棒與導(dǎo)軌成角放置，金屬棒與導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。當(dāng)金屬棒沿垂直于棒的方向以速度

7、v滑行時(shí)，通過電阻R的電流強(qiáng)度是 （ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 - 5 - 由于導(dǎo)體與磁場垂直，得： ，則感應(yīng)電流為，故選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)BCD錯(cuò)誤。 點(diǎn)睛：題中導(dǎo)體與磁場垂直，根據(jù)導(dǎo)體切割電動(dòng)勢(shì)公式求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由閉合電路歐姆定律求出感應(yīng)電流。 8.如圖甲所示，光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示（規(guī)定向下為正方向），導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置，除電阻R的阻值外，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒ab在水平外力F的作用下始終處于靜止?fàn)顟B(tài)規(guī)定ab的方向?yàn)殡娏鞯恼较?，水平向右的方向?yàn)橥饬Φ恼较?，則在02t0時(shí)間內(nèi)，能正確反映流過導(dǎo)體棒

8、ab的電流與時(shí)間及外力F與時(shí)間t的關(guān)系圖線是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【詳解】由可知，電動(dòng)勢(shì)保持不變，則電路中電流不變，則AB錯(cuò)誤；由安培力F=BtIL可知，電路中安培力隨B的變化而變化，當(dāng)B為負(fù)值時(shí)，安培力的方向?yàn)樨?fù)，B為正值時(shí)，安培力為正值，故C錯(cuò)誤，D正確； 二、多項(xiàng)選擇題： 9.關(guān)于電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，下列說法中正確的是 - 6 - A. 只要穿過閉合回路的磁通量變化，電路中就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生 B. 閉合電路的導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 C. 電路中磁通量的變化越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大 D. 電路中磁通量的變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大 【

9、答案】AD 【解析】 只要穿過閉合回路的磁通量變化，電路中就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項(xiàng)A正確；閉合電路的部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電路中磁通量的變化率越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電路中磁通量的變化越快，磁通量的變化率越大，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大，選項(xiàng)D正確；故選AD. 10.矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)如圖示，則（ ） A. t1時(shí)刻線圈通過中性面 B. t1時(shí)刻線圈中磁通量為零 C. t2時(shí)刻線圈中磁通量變化率最大 D. t2時(shí)刻通過線圈的感應(yīng)電流最大 【答案】ACD 【解析】 【詳解】t1時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，磁通量最大，此時(shí)線圈通過中性面。

10、故A正確，B錯(cuò)誤。t2時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，線圈的感應(yīng)電流最大；此時(shí)線圈平面與中性面垂直，磁通量為零，磁通量變化率最大，選項(xiàng)CD正確。 11.關(guān)于渦流，下列說法中正確是（ ） A. 真空冶煉爐是利用渦流來熔化金屬的裝置 - 7 - B. 家用電磁爐是利用渦流來加熱食物的 C. 阻尼擺擺動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的渦流總是阻礙其運(yùn)動(dòng) D. 變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成能增大渦流 【答案】ABC 【解析】 高頻感應(yīng)爐是用渦流來熔化金屬對(duì)其進(jìn)行冶煉的，爐內(nèi)放入被冶煉的金屬，線圈內(nèi)通入高頻交變電流，這時(shí)被冶煉的金屬中產(chǎn)生渦流就能被熔化。故A正確；電磁爐利用高頻電流在電磁爐內(nèi)部線圈中產(chǎn)生磁場，當(dāng)含鐵質(zhì)鍋具放置爐面時(shí)，

11、鐵磁性鍋體被磁化，鍋具即切割交變磁感線而在鍋具底部產(chǎn)生交變的渦流，故B正確；阻尼擺擺動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的渦流總是阻礙其運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬板從磁場中穿過時(shí)，金屬板板內(nèi)感應(yīng)出的渦流會(huì)對(duì)金屬板的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生阻礙作用。故C正確；在整塊導(dǎo)體內(nèi)部發(fā)生電磁感應(yīng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象稱為渦流現(xiàn)象，要損耗能量，不用整塊的硅鋼鐵芯，其目的是為了減小渦流，故D錯(cuò)誤。故選ABC。 點(diǎn)睛：掌握渦流的原理及應(yīng)用與防止：真空冶煉爐，硅鋼片鐵心，金屬探測(cè)器，電磁灶等注意電磁爐是利用電流的熱效應(yīng)和磁效應(yīng)的完美結(jié)合體，它的鍋具必須含磁性材料，最常見的是不銹鋼鍋 12. 如圖所示，電路中A、B是規(guī)格相同的燈泡，L是自感系數(shù)較大且直流電阻可忽略不計(jì)的線圈

12、，那么 （ ） A. 閉合S，A、B同時(shí)亮，然后A變暗后熄滅 B. 閉合S，B先亮，A逐漸變亮，最后A、B亮度相同 C. 斷開S，A和B均閃亮一下后熄滅 D. 斷開S，B立即熄滅，A閃亮一下后熄滅 【答案】AD 【解析】 閉合S，線圈L的電流在變大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)阻礙電流變大，AB兩燈串聯(lián)同時(shí)發(fā)光，當(dāng)穩(wěn)定后，燈泡A被短路，導(dǎo)致A漸漸變暗，而B漸漸變亮故A正確B錯(cuò)誤 斷開S，線圈L阻礙電流減小，跟燈泡A構(gòu)成通路，所以B立即熄滅，A閃亮一下后熄滅 - 8 - 故選：AD 13.如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，電阻R=22，各電表均為理想交 流電表原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖乙

13、所示下列說法正確的是 A. 副線圈輸出電壓的頻率為50Hz B. t=001s時(shí)電壓表的示數(shù)為0V C. 電阻R消耗的電功率為22W D. 通過原、副線圈的磁通量變化率之比為10:1 【答案】AC 【解析】 試題分析：由圖象可知，交流電的周期為002s，所以交流電的頻率為50Hz，故A正確電壓表的讀數(shù)等于交流電的有效值，而不是瞬時(shí)值；根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知，原線圈的電壓的最大值為 220V，所以副線圈的電壓的最大值為 22V，所以電壓的有效值為22V，所以電壓表的示數(shù)為22V，故B錯(cuò)誤電阻R 消耗的電功率是，故C正確；通過原、副線圈的磁通量變化率是相同的，故大小之比為1:1，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選

14、AC 考點(diǎn)：交流電的變化規(guī)律 【名師點(diǎn)睛】此題考查了交流電的變化規(guī)律；掌握住理想變壓器的電壓、電流之間的關(guān)系，最大值和有效值之間的關(guān)系即可解決本題；注意電壓表的讀數(shù)等于交流電的有效值 14.如圖所示，一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路。虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。方向垂直于回路所在的平面?；芈芬运俣葀向右勻速進(jìn)入磁場，直徑CD始絡(luò)與MN垂直。從D點(diǎn)到達(dá)邊界開始到C點(diǎn)進(jìn)入磁場為止，下列結(jié)論正確的是（ ） A. 感應(yīng)電流方向不變 B. CD段直線始終不受安培力 - 9 - C. 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值EBav D. 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值 【答案】ACD 【解析】 【詳解】A、在閉合電路進(jìn)入磁場的

15、過程中，通過閉合電路的磁通量逐漸增大，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向不變，A正確； B、根據(jù)左手定則可以判斷，受安培力向下，故B錯(cuò)誤； C、當(dāng)半圓閉合回路進(jìn)入磁場一半時(shí)，即這時(shí)等效長度最大為a， 這時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，C正確； D 、由法拉第電磁感應(yīng)定律可得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值，故D正確。 故選ACD 【點(diǎn)睛】由楞次定律可判斷電流方向，由左手定則可得出安培力的方向；由，分析過程中最長的L可知最大電動(dòng)勢(shì)；由法拉第電磁感應(yīng)定律可得出電動(dòng)勢(shì)的平均值。 三、填空題 15.一個(gè)200匝、面積為20 cm2的線圈，放在磁場中，磁場的方向與線圈平面成30°角，若磁感應(yīng)強(qiáng)度在0.05 s內(nèi)由0

16、.1 T增加到0.5 T在此過程中穿過線圈的磁通量的變化量是_Wb；磁通量的平均變化率是_Wb/s；線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小是_V. 【答案】 (1). ; (2). ; (3). 1.6; 【解析】 由題意可知磁通量的變化量為 ： ； 磁通量的平均變化率為：； 線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為： 。 16.如圖所示，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計(jì)，在M和P之間接有阻值為R3.0的定值電阻導(dǎo)體棒ab長l0.5m，其電阻為r1.0，與導(dǎo)軌接觸良好整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.4T現(xiàn)使ab以v10m/s的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)則ab中產(chǎn)

17、生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為 - 10 - _v，通過ab棒的電流方向_（填“ab”或“ba”），電流大小為_A，ab棒所受安培力的大小為_N，方向_。 【答案】 (1). 2 (2). ba (3). 0.5 (4). 0.1 (5). 水平向左 【解析】 電路中電動(dòng)勢(shì)：E=Blv=0.4×0.5×10=2V；由右手定則可知，通過ab棒的電流方向 ba； 電路中電流：； ab棒所受的安培力：F=BIl=0.4×0.5×0.5=0.1N，由左手定則可知水平向左. 四、計(jì)算題： 17.有一個(gè)匝數(shù)為100匝的金屬環(huán)，面積S100cm2，電阻R=10，環(huán)內(nèi)有垂直紙面的

18、磁場，線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度按如圖所示的規(guī)律變化。求 環(huán)中感應(yīng)電流的方向 線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小 1分鐘環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱 【答案】（1）逆時(shí)針（2）2V（3）24J 【解析】 （1）由楞次定律可知，環(huán)中感應(yīng)電流的方向逆時(shí)針； （2 ）由圖可知：= 2T/s 則： （3）1 分鐘環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱 18.如圖所示，匝數(shù)為N匝的矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場 - 11 - 中，線框面積為S，電阻為r，電壓表為理想電壓表，燈泡電阻為R，線框繞中心軸線OO以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，閉合S，從圖示位置開始計(jì)時(shí)： 寫出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式 線框中感應(yīng)電流的有效值. 線框從圖示位置開始

19、轉(zhuǎn)過的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量q為多少?. 【答案】（1）eNBSsint（2 ） （3 ） 【解析】 （1）由題意可知 EmNBS 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式 eNBSsint （2 ）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值 回路中電流的有效值為 （3 ）當(dāng)線圈從中性面轉(zhuǎn)過 時(shí)，由 qIt 聯(lián)立以上 點(diǎn)睛：本題考查交變電流最大值、瞬時(shí)值、有效值和平均值的理解和應(yīng)用的能力，注意感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值和最大值的求法，并掌握交流電的最大值與有效值的關(guān)系；知道求解電功率要用有效值，求解電量用平均值 19.如圖所示，光滑的金屬導(dǎo)軌放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5T的勻強(qiáng)磁場中。平行導(dǎo)軌的寬度d0.2m，定值電阻R0.5?？蚣苌戏胖靡毁|(zhì)量為0.1kg、電阻為0.5的金屬桿，框架電阻不計(jì)，若桿以恒定加速度a2m/s2由靜止開始做勻變速運(yùn)動(dòng)，則： - 12 - 第5s末，回路中的電流多大？桿哪端電勢(shì)高？ 第5s末時(shí)外力F的功率 畫出理想電壓表示數(shù)U隨時(shí)間t變化關(guān)系圖線 【答案】（1）1A（2）3W（3）圖略 【解析】 （1）由右手定則可知，桿上端電勢(shì)高 第五秒末桿的速度 v = at =10 m/s 桿上產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì) E = Bdv =0.5&#