内蒙古霍林郭勒三中2014-2015学年高二下学期期中考试物理试卷

高二物理期中试卷

第I卷

一、选择题(本题共12个小题,每小题4分,共48分.在每个小题给出的四个选项中有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,请将正确答案前的序号涂到答题卡中,多选或错选不得分,漏选得2分)

1、（单选）在下列四幅交流电的图象中，能正确反映我国居民生活所用交流电的是(　　)

2、（单选）随着人们生活质量的提高,自动干手机已进入家庭洗手间,当人将湿手靠近干手机时,机内的传感器便驱动电热器加热,于是有热空气从机内喷出,将湿手烘干。手靠近干手机时能使传感器工作,这是因为(　　)

1. 改变了湿度 B. 改变了温度

C. 改变了磁场 D. 改变了电容

3、（多选）以下叙述正确的是(　　)

A．法拉第发现了电磁感应现象

B．惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大

C．牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的必然结果

D．感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果

4、（单选）如图所示，虚线框内有匀强磁场，1和2为垂直磁场方向放置的两个圆环，分别用Φ₁和Φ₂表示穿过两环的磁通量，则有(　　)

A．Φ₁>Φ₂　　　　　B．Φ₁＝Φ₂

C．Φ₁<Φ₂D．无法确定

5、（单选）如图所示,在电路两端加上正弦交流电,保持电压有效值不变,使频率增大,发现各灯的亮暗情况是:灯1变亮, 灯2变暗, 灯3不变,则M、N、L中所接元件可能是(　　)

A. M为电阻,N为电容器,L为电感线圈

B. M为电感线圈,N为电容器,L为电阻

C. M为电容器,N为电感线圈,L为电阻

D. M为电阻,N为电感线圈,L为电容器

6、（单选）如图所示是用于观察自感现象的电路图。若线圈的直流电阻R_L与灯泡的电阻R满足R_L＜R，则在开关S由闭合到断开的瞬间，可以观察到(　　)

A．灯泡立即熄灭

B．灯泡逐渐熄灭

C．灯泡有明显的闪亮现象

D．只有在R_L≫R时，才会看到灯泡有明显的闪亮现象

7、（单选）将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是(　　)

A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关

B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大

C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大

D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同

8、（多选）如图所示，匀强磁场的方向垂直于电路所在的平面，导体棒ab与电路接触良好。当ab在外力F作用下从左向右做匀加速直线运动时，若不计摩擦和导线的电阻，整个过程中，灯泡L未被烧坏，电容器C未被击穿，则该过程中( )

A．电容器C的上极板带负电

B．感应电动势变大

C．灯泡L的亮度变大

D. 电容器两极板间的电场强度减小

9、（单选）高频感应炉是用来熔化金属对其进行冶炼的，如图所示为冶炼金属的高频感应炉的示意图，炉内放入被冶炼的金属，线圈内通入高频交变电流，这时被冶炼的金属就能被熔化，这种冶炼方法速度快，温度易控制，并能避免有害杂质混入被炼金属中，因此适于冶炼特种金属。该炉的加热原理是(　　)

A．利用线圈中电流产生的焦耳热

B．利用线圈中电流产生的磁场

C．利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流

D．给线圈通电的同时，给炉内金属也通了电

10、（多选）如图所示，矩形线框绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动时产生交变电流，下列说法正确的是

A．当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大

B．当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零

C．每当线框经过中性面时，感应电动势方向就改变一次

D．线框垂直中性面时，线框中感应电动势最大

11、（单选）如下图甲所示，R＝10Ω的电阻中有图乙所示的电流通过，则电压表的示数为(　　)

A．2V　　　　　　　　B．10V

C.VD．20V

12、（单选）在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，当磁场的磁感应强度B随时间t如图乙变化时，正确表示线圈中感应电动势E变化的是图中的（ ）

高二物理期中试卷

时间：90分钟 分值：100分

第II卷

二、实验题(本题共2小题,共14分。将正确答案填在题中横线上或按题目要求作答)

13、( 5分) 如图所示为演示用的手摇发电机模型，匀强磁场磁感应强度B＝0.5T，线圈匝数n＝50匝，每匝线圈面积为0.48m²，转速为150r/min ，线圈在匀速转动过程中，从图示位置开始计时．交变感应电动势瞬时值的表达式是 。

14、(9分)如下图为“研究电磁感应现象”的实验装置．

1. 将图中所缺导线补接完整．
2. 如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后：

A．将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将 (填“向左偏转一下”或“向右偏转一下”或“不偏转”)

B．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，

灵敏电流计指针 ．(填“向左偏转一下”或“向右偏转一下”或“不偏转”)

三、计算题(共3小题，38分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

15、(10分)如图所示，在宽为0.5 m的平行导轨上垂直导轨放置一个有效电阻为r＝0.6 Ω的导体棒，在导轨的两端分别连接两个电阻R₁＝4 Ω、R₂＝6 Ω，其他电阻不计。整个装置处在垂直导轨向里的匀强磁场中，如图所示，磁感应强度 B＝0.1 T。当直导 体棒在导轨上以v＝6 m/s的速度向右运动时，求：直导体棒两端的电压和流过电阻R₁和R₂的电流大小。

16、(10分)如图7(a)所示，一个500匝的线圈的两端跟R＝99 Ω的电阻相连接，置于竖直向下的匀强磁场中，线圈的横截面积是20 cm²，电阻为1 Ω，磁场的磁感应强度随时间变化的图像如图7(b)所示。求磁场变化过程中通过电阻R的电流为多大。

17、(18分)风力发电作为新型环保新能源,得到了快速发展。如图所示,风车阵中发电机输出功率为100 kW, 输出电压为250 V, 用户需要的电压为220 V, 输电线电阻为10 Ω。若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%。

(1) 画出此输电线路的示意图

(2) 试求:在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比。

(3) 用户得到的电功率是多少 ?

1、答案：C解析：我国日常生活所用交流电的峰值为311伏，周期为0.02s所以C项正确．

2、答案：D 解析:人是导体,可以和其他导体构成电容器。手靠近干手机相当于连接了一个电容器,干手机内的电容式传感器便驱动电热器工作,D正确。

3、答案：AD解析：电磁感应现象的发现者是法拉第，故选项A正确；惯性是物体本身固有的属性，质量是物体惯性大小的唯一量度，故选项B错误；伽利略通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因，故选项C错误；楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的表现，故选项D正确。

4、答案：B解析：由图示可以看出，1、2两个圆环的有效面积相同，由Φ＝BS可知，Φ₁＝Φ₂。B正确。

5、答案： C 解析:当交变电流的频率增大时,线圈的感抗变大,电容器的容抗变小,由灯1变亮、灯2变暗可知M为电容器、N为电感线圈,而电阻与交变电流的频率无关,故L为电阻,C正确。

6、答案：C解析：S闭合，电路稳定时，由于R_L＜R，I_L＞I_R，S断开瞬时，流过线圈的电流I_L要减小，在L上产生自感电动势要阻碍电流的减小，通过灯泡原来的电流I_R随着开关断开变为零，而灯泡与线圈形成闭合回路，流过线圈的电流I_L通过灯泡，由于I_L＞I_R，因此灯开始有些明显闪亮，C正确，A、B错。若R_L≫R时I_L≪I_R，不会有明显的闪亮现象，D错。

7、答案：C解析：由法拉第电磁感应定律知：E＝n，可见感应电动势的大小与线圈的匝数有关，A错误；感应电动势的大小取决于磁通量的变化快慢，而与磁通量的变化大小无关，B错误，C正确；感应电流产生的磁场阻碍原磁场的变化，当原磁场增大时，感应电流产生的磁场与其相反，D错误。

8、答案：BC解析：根据电路的连接方式知电容器两端的电压等于灯泡两端的电压，当导体棒向右做匀加速运动时产生的感应电动势增大，灯泡的亮度变大，电容器两极板间的电场强度增大，选项B、C正确，D错误。根据右手定则可知电容器的上极板带正电，选项A错误。

9、答案：C解析：高频感应炉的原理是：给线圈通以高频交变电流后，线圈产生高频变化的磁场，磁场穿过金属，在金属内产生强涡流，由于电流的热效应，使金属熔化。故只有C正确。

10、答案： C D

11、答案:D解析：电压表的示数为有效值，先根据图象乙求出R中电流的有效值．取一个周期为0.2s，分为两段，Q₁＝²R×0.1＝0.8R，Q₂＝0，Q＝I²R×0.2＝0.8R，有效值为I＝2A，所以U＝IR＝2×10V＝20V.

12、答案：A解析：由法拉第电磁感应定律，E=n=n,在t=0到t=1 s,B均匀增大，则为一恒量，则E为一恒量，再由楞次定律，可判断感应电动势为顺时针方向，则电动势为正值，在t=1 s到t=3 s,B不变化，则感应电动势为零，在t=3 s到t=5 s,B均匀增大，则为一恒量，但B变化得较慢，则E为一恒量，但比t=0到t=1 s小，再由楞次定律，可判断感应电动势为逆时针方向，则电动势为负值，所以A选项正确.

13、答案：e＝188sin(5πt)V

解析：当线圈平面经过中性面时开始计时，则线圈在时间t内转过的角度为ωt，于是瞬时感应电动势e＝E_msinωt.

其中E_m＝nBSω＝50×0.5×0.48×5πV≈188V，

所以e＝188sin(5πt)V.

14、答案：(1)如下图所示

(2)A.向右偏转一下　B．向左偏转一下

15、答案：

解析：由题意可画出如图所示的电路图，则感应电动势E＝Blv＝0.1×0.5×6 V＝0.3 V

又R_外＝＝ Ω＝2.4 Ω

则U＝＝ V＝0.24 V，

I₁＝＝0.06 A，I₂＝＝0.04 A。

答案：0.24 V　0.06 A　0.04 A

16、答案：

解析：由题图(b)知，线圈中磁感应强度B均匀增加，其变化率＝T/s＝10 T/s，由法拉第电磁感应定律得线圈中产生的感应电动势为E＝n＝nS＝500×10×20×10^－4 V＝10 V，由闭合电路欧姆定律得通过电阻R的电流大小为I＝＝ A＝0.1 A。

答案：0.1 A

17、答案：:(1)1∶20　240∶11　(2)见解析图　(3)96 kW

解析: (1)

(2) 输电线损失的功率P_损=P×4%=100 kW×4%=4 kW

输电线电流I₂== A=20 A

升压变压器输出电压U₂== V=5×10³V

升压变压器原、副线圈匝数比:===

电压损失U_损=I₂R_线=20×10 V=200 V

降压变压器原线圈端电压U₃=U₂-U_损=4 800 V

降压变压器原、副线圈匝数比==。

(3) 用户得到的电功率即降压变压器的输出功率为

P_用=P-P_损=P(1-4%)=100×96% kW=96 kW。