云南省保山隆陽區(qū)一中2017-2018學(xué)年高二下學(xué)期期中考試物理試題

云南省保山隆陽區(qū)一中20172018學(xué)年下學(xué)期期中考試高二物理本試卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷兩部分，共100分，考試時間120分鐘。學(xué)校：___________姓名：___________班級：___________考號：___________分卷I一、單選題(共10小題,每小題3.0分,共30分)1.如圖所示，線圈M和線圈P繞在同一鐵芯上．設(shè)兩個線圈中的電流方向與圖中所標(biāo)的電流方向相同時為正．當(dāng)M中通入下列哪種電流時，在線圈P中能產(chǎn)生正方向的恒定感應(yīng)電流()A．B．C．D．2.如圖所示，長為L的金屬導(dǎo)線彎成一圓環(huán)，導(dǎo)線的兩端接在電容為C的平行板電容器上，P、Q為電容器的兩個極板，磁場垂直于環(huán)面向里，磁感應(yīng)強度以B＝B0＋kt(k>0)隨時間變化，t＝0時，P、Q兩板電勢相等，兩板間的距離遠小于環(huán)的半徑，經(jīng)時間t，電容器P板()A．不帶電B．所帶電荷量與t成正比C．帶正電，電荷量是D．帶負電，電荷量是3.下面說法正確是()A．感抗僅與電源頻率有關(guān)，與線圈自感系數(shù)無關(guān)B．容抗僅與電源頻率有關(guān)，與電容無關(guān)C．感抗．容抗和電阻等效，對不同交變電流都是一個定值D．感抗是由于電流變化時在線圈中產(chǎn)生了自感電動勢而對電流的變化產(chǎn)生的阻礙作用4.如圖所示，水平桌面上固定有一半徑為R的金屬細圓環(huán)，環(huán)面水平，圓環(huán)每單位長度的電阻為r，空間有一勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向下；一長度為2R、電阻可忽略的導(dǎo)體棒置于圓環(huán)左側(cè)并與環(huán)相切，切點為棒的中點．棒在拉力的作用下以恒定加速度a從靜止開始向右運動，運動過程中棒與圓環(huán)接觸良好．下列說法正確的是()A．拉力的大小在運動過程中保持不變B．棒通過整個圓環(huán)所用的時間為C．棒經(jīng)過環(huán)心時流過棒的電流為D．棒經(jīng)過環(huán)心時所受安培力的大小為5.如圖所示，兩個端面半徑同為R的圓柱形鐵芯同軸水平放置，相對的端面之間有一縫隙，鐵芯上繞導(dǎo)線并與電源連接，在縫隙中形成一勻強磁場．一銅質(zhì)細直棒ab水平置于縫隙中，且與圓柱軸線等高、垂直．讓銅棒從靜止開始自由下落，銅棒下落距離為0.2R時銅棒中電動勢大小為E1，下落距離為0.8R時電動勢大小為E2.忽略渦流損耗和邊緣效應(yīng)．關(guān)于E1、E2的大小和銅棒離開磁場前兩端的極性，下列判斷正確的是()A．E1>E2，a端為正B．E1>E2，b端為正C．E1<E2，a端為正D．E1<E2，b端為正6.一直升機停在南半球的地磁極上空．該處地磁場的方向豎直向上，磁感應(yīng)強度為B.直升機螺旋槳葉片的長度為l，螺旋槳轉(zhuǎn)動的頻率為f，順著地磁場的方向看螺旋槳，螺旋槳按順時針方向轉(zhuǎn)動，螺旋槳葉片的近軸端為a，遠軸端為b，如圖所示，如果忽略a到轉(zhuǎn)軸中心線的距離，用E表示每個葉片中的感應(yīng)電動勢，則()A．E＝πfl2B，且a點電勢低于b點電勢B．E＝2πfl2B，且a點電勢低于b點電勢C．E＝πfl2B，且a點電勢高于b點電勢D．E＝2πfl2B，且a點電勢高于b點電勢7.矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，從中性面開始轉(zhuǎn)動180°過程中，平均感應(yīng)電動勢和最大感應(yīng)電動勢之比為()A．B．C．2πD．π8.鐵路上使用一種電磁裝置向控制中心傳輸信號以確定火車的位置．能產(chǎn)生勻強磁場的磁鐵被安裝在火車首節(jié)車廂下面，如圖甲所示(俯視圖)．當(dāng)它經(jīng)過安放在兩鐵軌間的線圈時，便會產(chǎn)生一電信號，被控制中心接收．當(dāng)火車通過線圈時，若控制中心接收到的線圈兩端的電壓信號如圖乙所示，則說明火車在做()A．勻速直線運動B．勻加速直線運動C．勻減速直線運動D．加速度逐漸增大的變加速直線運動9.物理課上，教師做了一個奇妙的“電磁阻尼”實驗．如圖所示，A是由銅片和絕緣細桿組成的擺，其擺動平面通過電磁鐵的兩極之間，當(dāng)繞在電磁鐵上的勵磁線圈未通電時，銅片可自由擺動，要經(jīng)過較長時間才會停下來．當(dāng)線圈通電時，銅片擺動迅速停止．某同學(xué)另找來器材再探究此實驗．他連接好電路，經(jīng)重復(fù)試驗，均沒出現(xiàn)擺動迅速停止的現(xiàn)象．對比老師的演示實驗，下列四個選項中，導(dǎo)致實驗失敗的原因可能是()A．線圈接在了交流電源上B．電源的電壓過高C．所選線圈的匝數(shù)過多D．構(gòu)成擺的材料與老師的不同10.如圖2所示，金屬球(銅球)下端有通電的線圈，今把金屬球向上拉離平衡位置后釋放，此后金屬球的運動情況是(不計空氣阻力)()A．做等幅振動B．做阻尼振動C．振幅不斷增大D．無法判定二、多選題(共4小題,每小題4.0分,共16分)11.(多選)如圖所示，有一矩形線圈的面積為S，匝數(shù)為N，繞OO′軸在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動．滑動觸頭P上下移動時可改變輸出電壓，副線圈接有定值電阻R，從圖示位置開始計時，下列判斷正確的是()A．電流表測得的是電流最大值B．感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為e＝NBSω·sinωtC．P向上移動時，電流表示數(shù)變大D．P向上移動時，電流表示數(shù)變小12.(多選)阻值為10Ω的電阻接到電壓波形如圖所示的交流電源上．以下說法中正確的是()A．電壓的有效值為10VB．通過電阻的電流有效值為AC．電阻消耗電功率為5WD．電阻每秒鐘產(chǎn)生的熱量為10J13.如圖所示，A，B是兩個相同的小燈泡，電阻均為R，R0是電阻箱，L是自感系數(shù)較大的線圈．當(dāng)S閉合調(diào)節(jié)R0的阻值使電路穩(wěn)定時，A，B亮度相同．則在開關(guān)S斷開時，下列說法中正確的是()A．B燈立即熄滅B．A燈一定將比原來更亮一些后再熄滅C．若R0＝R，則A燈立即熄滅D．有電流通過A燈，方向為b→a14.(多選)如圖所示，原、副線圈匝數(shù)比為2∶1的理想變壓器正常工作時()A．原、副線圈磁通量之比為2∶1B．原、副線圈電流之比為1∶2C．輸入功率和輸出功率之比為1∶1D．原、副線圈磁通量變化率之比為1∶1分卷II三、實驗題15（8分）.在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實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(圖中未畫出)的線圈A④線圈B⑤開關(guān)⑥滑動變阻器(1)按實驗的要求在實物圖上連線(圖中已連好一根導(dǎo)線)．(2)怎樣才能使線圈B中有感應(yīng)電流產(chǎn)生？試舉出兩種方法：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________.16（10分）.如圖甲是研究平拋運動的實驗裝置圖，圖乙是實驗后在白紙上作的圖.(1)在甲圖上標(biāo)出O點及Ox、Oy軸，并說明這兩條坐標(biāo)軸是如何作出的.(2)固定斜槽軌道時應(yīng)注意使________________________________________________.(3)實驗過程中需經(jīng)過多次釋放小球才能描繪出小球平拋運動的軌跡，實驗中應(yīng)注意________________________________________________________________________.(4)計算小球平拋初速度的公式v0＝________，根據(jù)圖乙給出的數(shù)據(jù)，可計算出v0＝______m/s.(g取9.8m/s2)四、計算題17（8分）.如圖所示為一理想變壓器，原線圈的輸入電壓U1＝3300V，副線圈的輸出電壓U2＝220V，繞過鐵芯的導(dǎo)線所接的電壓表的示數(shù)U0＝2V，則：(1)原、副線圈的匝數(shù)各是多少？(2)當(dāng)S斷開時，A2的示數(shù)I2＝5A，那么A1的示數(shù)是多少？18(10分.如圖(a)所示，斜面傾角為37°，一寬為l＝0.43m的有界勻強磁場垂直于斜面向上，磁場邊界與斜面底邊平行．在斜面上由靜止釋放一正方形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場邊界保持平行．取斜面底邊重力勢能為零，從線框開始運動到恰好完全進入磁場的過程中，線框的機械能E和位移s之間的關(guān)系如圖(b)所示，圖中①、②均為直線段．已知線框的質(zhì)量為m＝0.1kg、電阻為R＝0.06Ω，重力加速度取g＝10m/s2.求：(1)金屬線框與斜面間的動摩擦因數(shù)；(2)金屬線框剛進入磁場到恰完全進入磁場所用的時間；(3)金屬線框穿越磁場的過程中，線框中產(chǎn)生的最大電功率(保留兩位有效數(shù)字)．19.（10分）有一個100匝線圈，其橫截面是邊長L＝0.20m的正方形，放在磁感應(yīng)強度為B＝0.50T的勻強磁場中，線圈平面與磁場垂直，若將這個線圈橫截面的形狀由正方形改變成圓形(橫截面的周長不變)，在這一過程中穿過線圈的磁通量改變了多少？20.如圖所示，交流發(fā)電機電動勢的有效值E＝20V，內(nèi)阻不計，它通過一個R＝6Ω的指示燈連接變壓器，變壓器輸出端并聯(lián)24只彩色小燈泡，每只燈泡都是“6V0.25W”，燈泡都正常發(fā)光，導(dǎo)線電阻不計，求：(1)降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比；(2)發(fā)電機的輸出功率．

答案解析1.【答案】D【解析】線圈M中的電流均勻增加，則磁場均勻增加，產(chǎn)生的磁場通過線圈P，根據(jù)E＝NS，知線圈P中產(chǎn)生恒定的電流，根據(jù)楞次定律，在P中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向與圖示電流方向相反．故A錯誤．線圈M中電流不變，在線圈P中產(chǎn)生恒定的磁場，不產(chǎn)生感應(yīng)電流．故B錯誤．線圈M中的電流不是均勻變化的，則產(chǎn)生的磁場也不均勻變化，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在線圈P中產(chǎn)生變化的電流．故C錯誤．線圈M中的電流均勻減小，則磁場均勻減小，產(chǎn)生的磁場通過線圈P，根據(jù)E＝NS，知線圈P中產(chǎn)生恒定的電流，根據(jù)楞次定律，在P中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向與圖示電流方向相同．故D正確．2.【答案】D【解析】磁感應(yīng)強度以B＝B0＋kt(k>0)隨時間變化，由法拉第電磁感應(yīng)定律得：E＝＝S＝kS，而S＝，經(jīng)時間t電容器P板所帶電荷量Q＝EC＝；由楞次定律知電容器P板帶負電，D選項正確．3.【答案】D【解析】由公式XL＝2πfL得感抗與線圈自感系數(shù)有關(guān)，A錯誤．根據(jù)公式XC＝，得容抗與電容也有關(guān)系，B錯誤．感抗．容抗和電阻等效，對不同交變電流由不同的值，所以C錯．感抗是由于電流變化時在線圈中產(chǎn)生了自感電動勢而對電流的變化產(chǎn)生的阻礙作用，D正確．4.【答案】D【解析】導(dǎo)體棒做勻加速運動，合外力恒定，由于受到的安培力隨速度的變化而變化，故拉力一直變化，選項A錯誤；設(shè)棒通過整個圓環(huán)所用的時間為t，由勻變速直線運動的基本關(guān)系式可得2R＝at2，解得t＝，選項B錯誤；由v2－v＝2ax可知棒經(jīng)過環(huán)心時的速度v＝，此時的感應(yīng)電動勢E＝2BRv，此時金屬圓環(huán)的兩側(cè)并聯(lián)，等效電阻r合＝，故棒經(jīng)過環(huán)心時流過棒的電流為I＝＝，選項C錯誤；由對選項C的分析可知棒經(jīng)過環(huán)心時所受安培力F＝BI·2R＝，選項D正確．5.【答案】D【解析】設(shè)下落距離為d，則銅棒在勻強磁場中切割磁感線的等效長度l＝2，銅棒做的是自由落體運動，故v2＝2gd，v＝，故有E＝Blv＝B·2·＝2B，將d1＝0.2R，d2＝0.8R，代入后比較得E1<E2；據(jù)安培定則知縫隙處的磁場方向水平向左，再由右手定則知b端等效為電源正極，電勢高，選D.6.【答案】A【解析】感應(yīng)電動勢大小：E＝Blv＝Blω×＝Bl×2πf×＝Bl2πf；感應(yīng)電動勢的方向：由右手定則可以判斷出感應(yīng)電動勢的方向是由a→b，因此a點電勢低．7.【答案】B【解析】線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值為Em＝NBSω，線圈從中性面開始轉(zhuǎn)動180°的過程中，磁通量的變化量ΔΦ＝2BS，所用時間為Δt＝＝，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E＝N，則平均電動勢為＝NBSω，因此平均感應(yīng)電動勢和最大感應(yīng)電動勢之比為2∶π.8.【答案】B【解析】由U－t圖象得到，線圈兩端的電壓大小與時間成正比，即有U＝kt由法拉第電磁感應(yīng)定律U＝BLv，則v＝＝，B、L、k均一定，則速度v與時間t成正比，所以火車做勻加速直線運動，故選B.9.【答案】D【解析】當(dāng)線圈接入交流電后，變化的電流在線圈周圍產(chǎn)生變化的磁場，當(dāng)導(dǎo)體經(jīng)過周圍時，變化的磁場在導(dǎo)體中感應(yīng)出感應(yīng)電流，使得導(dǎo)體受到安培力作用，最終阻礙導(dǎo)體的運動，線圈必須接交流電，選項A是實驗必須的，不會導(dǎo)致失敗，選項A錯．電源電壓越高，電流越大，產(chǎn)生的磁場越強，導(dǎo)體受到的阻尼越大，不會導(dǎo)致實驗失敗，選項B錯．線圈匝數(shù)越多，產(chǎn)生的磁場越強，阻尼越大，選項C錯．構(gòu)成擺的材料如果不是導(dǎo)體，則無法感應(yīng)出電流，不會受到安培力，選項D對．10.【答案】B【解析】金屬球在通電線圈產(chǎn)生的磁場中運動，金屬球中產(chǎn)生渦流，故金屬球要受到安培力作用，阻礙它的相對運動，做阻尼振動.11.【答案】BD【解析】電流表測得的是電流有效值，選項A錯誤；從圖示位置開始計時，感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為e＝NBSω·sinωt，選項B正確；P向上移動時，輸出電壓降低，電流表示數(shù)變小，選項C錯誤，D正確．12.【答案】BC【解析】根據(jù)圖象可知電壓最大值為Um＝10V，有效值為U＝V，電流有效值為I＝＝A，電阻消耗的電功率為P＝I2R＝()2×10W＝5W.13.【答案】AD【解析】開關(guān)S閉合時，兩燈泡亮度相同，說明A，L并聯(lián)電路與B，R0并聯(lián)電路電阻相等，故線圈L的電阻等于R0.開關(guān)S斷開時，由于線圈自感及線圈L與燈泡A構(gòu)成回路，流經(jīng)線圈L的電流由原大小和方向開始在此回路中逐漸減小，只有當(dāng)R0＜R時，才有IL＞IA，燈A將比原來更亮一些后再熄滅，所以燈A是否閃亮一下不能確定，但流經(jīng)燈泡A的電流方向為b→a，D對B，C錯；由于燈泡B與R0并聯(lián)，在開關(guān)斷開時電流立即為0，B燈立即熄滅，A項正確．14.【答案】BCD【解析】理想變壓器原、副線圈的磁通量總相等(無漏磁)，A錯誤，D正確；輸入功率總等于輸出功率，C正確；電流與匝數(shù)滿足＝，B正確．故選B、C、D.15.【答案】(1)實物電路圖如圖所示：(2)①斷開或閉合開關(guān)②閉合開關(guān)后移動滑動變阻器的滑片．【解析】(1)實物電路圖如圖所示：(2)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，線圈B中有感應(yīng)電流產(chǎn)生．16.【答案】(1)見解析(2)底端切線沿水平方向(3)使小球每次都從同一高度處無初速度滾下(4)x1.6【解析】(1)如圖所示，在斜槽末端小球球心在白紙上的投影為O點，從O點開始作平行于重垂線向下的直線為Oy軸，再垂直于Oy作Ox軸.(2)為了保證小球離開斜槽時的速度沿水平方向，應(yīng)調(diào)整斜槽使底端切線沿水平方向.(3)為了保證小球每次做平拋運動的軌跡一致，要求它的初速度相同，故每次都讓小球從斜槽的同一高度處無初速度滾下.(4)由于x＝v0t，y＝gt2，故初速度v0＝x，根據(jù)圖乙給出的數(shù)據(jù)，可計算出v0＝1.6m/s.17.【答案】(1)1650匝110匝(2)0.33A【解析】電壓表示數(shù)U0是一匝線圈上的電壓．(1)根據(jù)變壓比＝及＝，有n1＝·n0＝×1匝＝1650匝，n2＝·n0＝×1匝＝110匝．(2)對理想變壓器有P入＝P出，即I1U1＝I2U2I1＝·I2＝×5A≈0.33A.18.【答案】(1)0.5(2)0.125s(3)0.43W【解析】(1)減小的機械能等于克服摩擦力所做的功ΔE1＝Wf1，而ΔE1＝0.900－0.756J＝0.144J，Wf1＝μmgcos37°s1，聯(lián)立解得μ＝0.5.(2)金屬線框進入磁場的過程中，