遼寧省沈陽市第一七O中學(xué)2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期期末考試試題含解析

PAGE13-遼寧省沈陽市第一七O中學(xué)2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期期末考試試題（含解析）一、單項(xiàng)選擇題1.下列各種設(shè)備或器材中沒有利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是（）A.發(fā)電機(jī) B.電動(dòng)機(jī)C.電子感應(yīng)加速器 D.話筒【答案】B【解析】【詳解】A．發(fā)電機(jī)利用電磁感應(yīng)原理，磁生電，故A錯(cuò)誤；B．電動(dòng)機(jī)的前提是供電，結(jié)果是產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，利用通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的原理，故B正確；C．電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場(chǎng)使電子加速的設(shè)備，而感生電場(chǎng)是由變更的強(qiáng)磁場(chǎng)產(chǎn)生的，利用了電磁感應(yīng)原理，故C錯(cuò)誤；D．話筒是把聲信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的，聲信號(hào)的振動(dòng)帶動(dòng)線圈在磁場(chǎng)中切割磁感線振動(dòng)，產(chǎn)生電流，是電磁感應(yīng)現(xiàn)象原理，故D錯(cuò)誤。故選B。2.如圖所示，一個(gè)矩形線框從勻強(qiáng)磁場(chǎng)的上方自由落下，進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，然后再從磁場(chǎng)中穿出，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的寬度L大于線框的寬度h，那么下列說法中正確的是（）A.線框只在進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)的過程中，才有感應(yīng)電流產(chǎn)生B.線框從進(jìn)入到穿出磁場(chǎng)的整個(gè)過程中，都有感應(yīng)電流產(chǎn)生C.線框在進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)的過程中，都是磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)變成電能D.線框在磁場(chǎng)中間運(yùn)動(dòng)過程中，電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能【答案】A【解析】【詳解】AB．線框在進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)的過程中，穿過線框的磁通量發(fā)生變更，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，而整個(gè)線框都在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，線框的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A正確，B錯(cuò)誤；C．線框在進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)的過程中，產(chǎn)生感應(yīng)電流，線框的機(jī)械能減小轉(zhuǎn)化為電能，故C錯(cuò)誤；D．線框在磁場(chǎng)中間運(yùn)動(dòng)的過程中，線框的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，所以線框的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故D錯(cuò)誤。故選A。3.六根絕緣的導(dǎo)線，在同一平面內(nèi)組成四個(gè)相等的正方形，導(dǎo)線中通以大小相同的電流，方向如圖所示，在這四個(gè)正方形區(qū)域中，指向紙面內(nèi)且磁通量最大的區(qū)域是哪一個(gè)（）A.Ⅰ B.ⅡC.Ⅲ D.Ⅳ【答案】A【解析】【詳解】以點(diǎn)代表磁場(chǎng)指向紙外，叉代表磁場(chǎng)指向紙內(nèi)，依據(jù)安培定則分析可知，各導(dǎo)線在四個(gè)區(qū)域產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向如表所示導(dǎo)線區(qū)域Ⅰ區(qū)域Ⅱ區(qū)域Ⅲ區(qū)域Ⅳ1點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)2叉點(diǎn)點(diǎn)叉3叉叉叉叉4點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)5叉叉點(diǎn)點(diǎn)6叉叉叉叉依據(jù)磁場(chǎng)的疊加可知，指向紙面內(nèi)的磁場(chǎng)最強(qiáng)的區(qū)域是區(qū)域I，故A正確。故選A。4.關(guān)于電磁感應(yīng)，下列說法中正確的是（）A.穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大B.穿過線圈的磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)肯定為零C.穿過線圈磁通量的變更越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大D.通過線圈的磁通量變更越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大【答案】D【解析】【詳解】A.穿過線圈的磁通量越大，而磁通量變更率不肯定越大，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也無法確定，故A項(xiàng)與題意不相符；B．穿過線圈的磁通量為零，可能磁通量變更率最大，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也會(huì)最大，故B項(xiàng)與題意不相符；C.穿過線圈磁通量的變更越大，而磁通量變更率不肯定越大，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也無法確定．故C項(xiàng)與題意不相符；D.通過線圈的磁通量變更越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也越大，故D項(xiàng)與題意相符．5.如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于圓形線圈指向紙里,a、b、c、d為圓形線圈上等距離的四點(diǎn)，現(xiàn)用外力作用在上述四點(diǎn)，將線圈拉成正方形.設(shè)線圈導(dǎo)線不行伸長(zhǎng)，且線圈仍處于原先所在的平面內(nèi)，則在線圈發(fā)生形變的過程中（）A.線圈中將產(chǎn)生abcd方向的感應(yīng)電流B.線圈中將產(chǎn)生adcb方向的感應(yīng)電流C.線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向先是abcd，后是adcbD.線圈中無感應(yīng)電流產(chǎn)生【答案】A【解析】試題分析：當(dāng)由圓形變成正方形時(shí)磁通量變小，依據(jù)楞次定律知在線圈中將產(chǎn)生abcd方向的感應(yīng)電流，故選項(xiàng)A正確．考點(diǎn)：楞次定律、感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件、法拉第電磁感應(yīng)定律【名師點(diǎn)睛】由幾何學(xué)問知，周長(zhǎng)相等的幾何圖形中，圓的面積最大．當(dāng)由圓形變成正方形時(shí)磁通量變?。?.如圖所示是一多匝線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖象，依據(jù)圖象可知（）A.此交變電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為e＝200sin0.02tB.此交變電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為e＝200sin100πtC.t＝0.01s時(shí)，穿過線圈的磁通量為零D.t＝0.02s時(shí)，穿過線圈的磁通量的變更率最大【答案】B【解析】【詳解】AB．由圖像知周期T=0.02s，所以頻率f=50Hz，由圖像知電動(dòng)勢(shì)最大值為200V，角速度為所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為故A錯(cuò)誤，B正確；C．t=0.01s時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，則穿過線圈的磁通量最大，故C錯(cuò)誤；D．t=0.02s時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，則穿過線圈的磁通量的變更率也為零，故D錯(cuò)誤。故選B。7.如圖所示，A1和A2是兩個(gè)相同的小燈泡，L是自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其電阻阻值與R相同．由于存在自感現(xiàn)象，在開關(guān)S接通和斷開時(shí)，燈A1、A2亮暗的先后依次是（）A.接通時(shí)，A1先達(dá)最亮；斷開時(shí)，A1后暗B.接通時(shí)，A2先達(dá)最亮；斷開時(shí)，A2后暗C.接通時(shí)，A1、A2同時(shí)達(dá)最亮；斷開時(shí)，A1后暗D.接通時(shí)，A2先達(dá)最亮；斷開時(shí)，A1后暗【答案】A【解析】【詳解】電鍵接通瞬間，電路中快速建立了電場(chǎng)，馬上產(chǎn)生電流，但線圈中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的增加，所以起先時(shí)通過燈泡A1的電流較大，故燈泡A1較亮；電路中自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增加，但不能阻擋電流增加；由于L是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其電阻與R相同，所以電流穩(wěn)定后，兩個(gè)燈泡一樣亮，即A1燈泡亮度漸漸正常，電鍵斷開瞬間，電路中電流要馬上減小零，但線圈中會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的自感電動(dòng)勢(shì)，與燈泡A1構(gòu)成閉合回路放電，故斷開時(shí)A1后滅；由于電路中的電流穩(wěn)定時(shí)通過A1與L的電流是相等的，所以斷開時(shí)，A1不會(huì)閃亮一下，故A正確。故選A。8.電阻接始終流電，通過4A的電流時(shí)熱功率為P，若換接一正弦溝通電，它的熱功率變?yōu)?，則該溝通電電流的最大值為()A.4A B.6A C.2A D.【答案】A【解析】A試題分析：先依據(jù)直流電通過電阻的功率和溝通電通過時(shí)功率之比．求解出溝通電的有效值，再依據(jù)有效值求最大值．依據(jù)有效值的物理意義，I2R=（）2R，所以Im=4A故答案選A.考點(diǎn)：考查溝通電的有效值和最大值的計(jì)算點(diǎn)評(píng)：有效值的物理意義是相同時(shí)間內(nèi)通過同一電阻產(chǎn)生的熱量相同，理解有效值的物理意義是解決本題的關(guān)鍵，基礎(chǔ)題．9.如下圖所示，有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框，質(zhì)量為m，由高H處自由落下，其下邊ab進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)后，線圈起先做減速運(yùn)動(dòng)，直到其上邊cd剛剛穿出磁場(chǎng)時(shí)，速度減為ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的一半，此勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度也是L，則線框在穿越勻強(qiáng)磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱為()A.2mgL B.2mgL＋mgHC.2mgL＋mgH D.2mgL＋mgH【答案】C【解析】【詳解】設(shè)線框ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度大小為v，對(duì)于線框自由下落過程，依據(jù)機(jī)械能守恒定律得解得從線框起先下落到cd剛穿出勻強(qiáng)磁場(chǎng)的過程，依據(jù)能量守恒定律得焦耳熱為：故C正確。故選C。10.如圖所示，在光滑絕緣水平面上，有一鋁質(zhì)金屬球以肯定的初速度通過有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則從球起先進(jìn)入磁場(chǎng)到完全穿出磁場(chǎng)過程中(磁場(chǎng)寬度大于金屬球的直徑)，小球()A.整個(gè)過程都做勻速運(yùn)動(dòng)B.進(jìn)入磁場(chǎng)過程中球做減速運(yùn)動(dòng)，穿出過程中球做加速運(yùn)動(dòng)C.整個(gè)過程都做勻減速運(yùn)動(dòng)D.穿出時(shí)的速度肯定小于初速度【答案】D【解析】【詳解】小球在進(jìn)、出磁場(chǎng)過程中穿過小球的磁通量發(fā)生變更，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，小球要受到阻力，球的機(jī)械能一部分轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故進(jìn)、出磁場(chǎng)過程中均做減速運(yùn)動(dòng)，但小球完全進(jìn)入磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，無感應(yīng)電流產(chǎn)生，小球勻速運(yùn)動(dòng)，故A、B、C均錯(cuò)誤，D正確．二、多項(xiàng)選擇題11.矩形線圈的匝數(shù)為50匝，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過線圈的磁通量隨時(shí)間的變更規(guī)律如圖所示，下列結(jié)論正確的是：A.在和時(shí)，電動(dòng)勢(shì)最大B.在和時(shí)，電動(dòng)勢(shì)變更方向C.電動(dòng)勢(shì)的最大值是157VD.在時(shí)，磁通量變更率最大，其值為【答案】CD【解析】試題分析：從題圖中可知，在0.1s和0.3s時(shí)刻，穿過線圈的磁通量最大，此時(shí)刻磁通量的變更率等于零；0.2s和0.4s時(shí)刻，穿過線圈的磁通量為零，但此時(shí)刻磁通量的變更率最大；由此得選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤.依據(jù)電動(dòng)勢(shì)的最大值公式：Em=nBSω，Φm=BS，ω=2π/T，可得：Em=50×0.2×2×3.14/0.4V="157"V；磁通量變更率的最大值應(yīng)為=3.14Wb/s，故C、D正確.考點(diǎn)：溝通電點(diǎn)評(píng)：本題考查了溝通電的產(chǎn)生，或者考察了法拉第電磁感應(yīng)定律中關(guān)于磁通量變更率的理解．通?？梢岳斫鉃樵擖c(diǎn)的切線的斜率大小．12.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(chǎng)．方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，直徑CD始絡(luò)與MN垂直．從D點(diǎn)到達(dá)邊界起先到C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)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C.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值E＝BavD.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(chǎng)的過程中，通過閉合電路的磁通量漸漸增大，依據(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．依據(jù)左手定則可以推斷，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(chǎng)一半時(shí)，即這時(shí)等效長(zhǎng)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．【點(diǎn)睛】由楞次定律可推斷電流方向，由左手定則可得出安培力的方向；由，分析過程中最長(zhǎng)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．13.正弦交變電源與電阻R、溝通電壓表、溝通電流表依據(jù)圖甲所示的方式連接，R=200Ω，圖乙是交變電源輸出電壓u隨時(shí)間t變更的圖象，則（）A.溝通電壓表的讀數(shù)是311VB.溝通電流表的讀數(shù)是1.1AC.R兩端電壓隨時(shí)間變更的規(guī)律是D.R兩端電壓隨時(shí)間變更的規(guī)律是【答案】BD【解析】試題分析:A.最大值為311V，則有效值為，則A錯(cuò)誤,B.電流的有效值為：，則B正確．C.D.由圖知周期為T=0.02S，則，則電壓隨時(shí)間變更的規(guī)律是，則C錯(cuò)誤，D正確.故選BD.考點(diǎn)：考查正弦式電流的圖象和三角函數(shù)表達(dá)式．【名師點(diǎn)睛】理解溝通電電壓表達(dá)式的物理意義，本題即可得到解決．14.志向變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10∶1，以下說法中正確的是()A.穿過原、副線圈每一匝磁通量之比是10∶1B.穿過原、副線圈每一匝磁通量的變更率相等C.原、副線圈的電流之比為10∶1D.正常工作時(shí)原、副線圈的輸入、輸出功率之比為1∶1【答案】BD【解析】【詳解】A．志向變壓器無漏磁，故穿過原、副線圈每一匝磁通量之比是1：1，故A錯(cuò)誤；B．志向變壓器無漏磁，故穿過原、副線圈每一匝磁通量之比是1：1，故穿過原、副線圈每一匝磁通量的變更率相等，在每匝的線圈中，原、副線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值是相等的，故B正確；C．若一個(gè)原線圈對(duì)應(yīng)一個(gè)副線圈時(shí)，原、副線圈的電流之比等于匝數(shù)的反比即為1：10，故C錯(cuò)誤；D．正常工作時(shí)變壓器的輸入、輸出功率之比為1：1，故D正確。故選BD。15.下列說法中錯(cuò)誤的是()A.電感線圈對(duì)溝通具有阻礙作用的主要緣由是線圈具有電阻B.電容器對(duì)溝通具有阻礙作用的緣由是兩板間的絕緣體電阻很大C.在溝通電路中，電阻、感抗、容抗可以同時(shí)存在D.感抗、容抗和電阻一樣，溝通電通過它們做功時(shí)都是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【答案】ABD【解析】【詳解】A．電感線圈對(duì)溝通具有阻礙作用的主要緣由是線圈具有感抗，故A與題意相符；B．電容器對(duì)溝通不具有阻礙作用，只對(duì)直流電有阻礙，故B與題意相符；C．溝通電路中，電阻、感抗、容抗可以同時(shí)存在，故C與題意不符；D．電流通過電阻時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；電流通過電感時(shí)，當(dāng)電流增大，電能轉(zhuǎn)變成磁場(chǎng)能，電流減小時(shí)，磁場(chǎng)能又轉(zhuǎn)變成電能；電流通過電容時(shí)，當(dāng)電容兩端電壓增大，電能轉(zhuǎn)變成電場(chǎng)能，當(dāng)電容兩端電壓減小時(shí)，電容中的電場(chǎng)能又轉(zhuǎn)變成電能。故D與題意相符。故選ABD三、填空題16.如圖所示是“探討電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的試驗(yàn)裝置。（1）將圖中所缺導(dǎo)線補(bǔ)接完整。（）（2）假如在閉合電鍵時(shí)發(fā)覺靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下。那么合上電鍵后，將原線圈快速插入副線圈時(shí)，電流計(jì)指針向_____偏轉(zhuǎn)；原線圈插入副線圈后，將滑動(dòng)變阻器滑片快速向左移動(dòng)時(shí)，電流計(jì)指針向_____偏轉(zhuǎn)?！敬鸢浮?1).(2).右(3).左【解析】【詳解】(1)[1]探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象試驗(yàn)電路分兩部分，要使原線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)必需對(duì)其通電，故電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、原線圈組成閉合電路，靈敏電流計(jì)與副線圈組成另一個(gè)閉合電路，如圖所示：(2)[2]閉合開關(guān)，穿過副線圈的磁通量增大，靈敏電流表的指針向右偏；將原線圈快速插入副線圈時(shí)，磁場(chǎng)方向不變，穿過副線圈的磁通量增大，靈敏電流計(jì)指針將向右偏轉(zhuǎn)；[3]原線圈插入副線圈后，由電路圖可知，將滑動(dòng)變阻器觸頭快速向左拉時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大，原線圈電流變小，穿過副線圈的磁場(chǎng)方向不變，但磁通量變小，靈敏電流計(jì)指針將左偏轉(zhuǎn)。17.一閉合線圈有50匝，總電阻R=20Ω，穿過它的磁通量在0.1s內(nèi)由勻稱增加到，則線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值E