内蒙古开来中学2018-2019高二5月期中考试物理试卷

内蒙古开来中学2018-2019高二5月期中考试物理试卷

开来中学2018-2019学年度第二学期期中考试 高二物理试卷 一、单项选择题（每小题4分，共40分）‎ ‎1．如图所示，把一条导线平行地放在磁针的上方附近．当导线中通有 电流时，磁针会发生转动．首先观察到这个实验现象的物理学家是（　）‎ A．牛顿 B．伽利略 C．奥斯 D．焦耳 ‎2．1820年，丹麦物理学家奥斯特发现：把一条导线平行地放在小磁针的正上方附近，当导线中通有电流时，小磁针会发生偏转，如图所示。这个实验现象说明（　　）‎ A．电流具有磁效应 ‎ B．电流具有热效应 ‎ C．电流具有化学效应 ‎ D．电流改变了小磁针的磁极 ‎3．远距离输电时，为了减少输电线上的电能损失，应（　　）‎ A．提高输送电压，减小输送电流 B．提高输送电压，增大输送电流 ‎ C．减小输送电压，增大输送电流 D．减小输送电压，减小输送电流 ‎4．在图所示的实验中，能在线圈中产生感应电流的情况是（　　）‎ A．磁铁静止在线圈上方 ‎ B．磁铁静止在线圈右侧 ‎ C．磁铁静止在线圈里面 ‎ D．磁铁插入或抽出线圈的过程 ‎5．有一台使用交流电的电冰箱上标有额定电压为“220V”的字样，这“220V”是指交流电压的（　　）‎ A．瞬时值 B．最大值 C．平均值 D．有效值 ‎6．导体在磁场中因切割感应线而产生了感应电流，在如图所示中，B、v、I方向均正确的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎7．闭合电路中产生的感应电动势的大小，取决于穿过该回路的（　　）‎ A．磁通量 B．磁通量的变化量 C．磁通量的变化率 D．磁场的强弱 ‎8．如图所示，在水平光滑绝缘塑料板上有一环形凹槽，有一带正电小球质量为m，电荷量为q，在槽内沿顺时针做匀速圆周运动，现加一竖直向上的均匀变化的匀强磁场，且B逐渐增加，则（　　）‎ A．小球速度变大 B．小球速度变小 ‎ C．小球速度不变 D．以上三种情况都有可能 ‎9．图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是（　　）‎ A．图1中，A1与L1的电阻值相同 ‎ B．图1中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流 ‎ C．图2中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等 D．图2中，变阻器R与L2的电阻值相同 ‎ ‎10．如图所示，电路中“L”表示的是（　　）‎ A．灯泡 B．电感器 ‎ C．电容器 D．开关 二．多选题（每小题4份，共16分）‎ ‎11．如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。当输入电压U为灯泡额定电压的5倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是（　　）‎ A．原、副线圈匝数之比为4：1‎ B．原、副线圈匝数之比为5：1 ‎ C．此时a和b的电功率之比为4：1 ‎ D．此时a和b的电功率之比为1：4‎ ‎12．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为1：2，原线圈接交流电压u＝10sin20πt（V）。下列说法正确的有（　　）‎ A．交流电压的周期为0.1s ‎ B．电压表V示数为14.1V ‎ C．P向上滑动时，电压表V示数将变小 ‎ D．P向上滑动时，电流表A示数将变小 ‎13．下列现象中，能表明电和磁有联系的是（　　）‎ A．摩擦起电 ‎ B．两块磁铁相互吸引或排斥 ‎ C．小磁针靠近通电导线时偏转 ‎ D．磁铁插入闭合线圈的过程中，线圈中产生感应电流 ‎14．矩形线圈ABCD位于通电直导线附近，如图所示，线圈和导线在同一平面内，且线圈的两个边与导线平行，下列说法正确的是（　　）‎ A．当线圈远离导线移动时，线圈中有感应电流 ‎ B．当导线中的电流I逐渐增大或减小时，线圈中无感应电流 ‎ C．当线圈以导线为轴转动时，线圈中有感应电流 ‎ D．当线圈以CD为轴转动时，线圈中有感应电流 三．填空题（共26分）‎ ‎15．正弦交变电流图象如图所示，其感应电动势的有效值　 　 V，周期为　 　s，当线圈转速变为原来的倍时，所产生交变电动势的最大值为　 　V．周期为　 　．‎ 16． 如图为一正弦交变电流的图象，由图可知电流的 有效值I＝　 　，电流瞬时值表达式i＝　 　。‎ 17． 匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，‎ 导体棒ab长为L，垂直磁场放置，ab棒以a端为 轴在纸面内以角速度ω匀速转动（如图所示），则 a、b两端的电势差为　 　，　 　端电势高．‎ ‎18．如图所示，电阻Rab＝0.1Ω的导体ab沿光滑导线框向右做匀速运动线框中接有电阻R＝0.4Ω，线框放在磁感应强度B＝0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，导体的ab长度l＝0.4m，运动速度v＝10m/s．线框的电阻不计．‎ ‎（1）电路abcd中相当于电源的部分是　 　，相当于电源的正极是　 　端．‎ ‎（2）使导体ab向右匀速运动所需的外力F′＝　 　N，方向　 　‎ ‎（3）电阻R上消耗的功率P＝　 　W．‎ 四． 计算题（共18分）‎ ‎19．（9分）有一交变电源产生的电压瞬时值表达式为u＝311sin（314t）V，若电源内阻忽略不计，将此交流电接在100Ω的电阻丝上。求：‎ ‎（1）该交流电的频率；‎ ‎（2）该交流电的电压有效值；‎ ‎（3）电阻丝在10分钟内产生的焦耳热。‎ ‎20．（9分）如图所示，水平放置的固定导体框架，宽L＝0.50m，接有电阻R＝0.20Ω，匀强磁场垂直框架平面向里，磁感应强度B＝0.40T．一导体棒ab垂直框边跨放在框架上，并能无摩擦地在框架上滑动，导体ab的电阻r＝0.20Ω，框架电阻均不计。当ab以v＝4.0m/s的速度向右匀速滑动时，求：‎ ‎（1）求ab棒两端电压大小；‎ ‎（2）维持导体棒ab做匀速运动的外力F的大小。‎ 开来中学2018-2019学年度第二学期期中考试 高二物理试卷 一、单项选择题（每小题4分，共40分）‎ ‎1．如图所示，把一条导线平行地放在磁针的上方附近．当导线中通有 电流时，磁针会发生转动．首先观察到这个实验现象的物理学家是（　）‎ A． 牛顿 B．伽利略 C．奥斯 D．焦耳 ‎【分析】本实验是1820年丹麦物理学家奥斯特发现电流磁效应的实验．‎ ‎【解答】解：首先观察到这个实验现象的物理学家丹麦物理学家奥斯特。故C正确，ABD错误。 故选：C。‎ ‎2．1820年，丹麦物理学家奥斯特发现：把一条导线平行地放在小磁针的正上方附近，当导线中通有电流时，小磁针会发生偏转，如图所示。这个实验现象说明（　　）‎ A．电流具有磁效应 ‎ B．电流具有热效应 ‎ C．电流具有化学效应 ‎ D．电流改变了小磁针的磁极 ‎【解答】解：当导线中有电流时，小磁针会发生偏转，说明电流将产生能产生磁场，这种现象称为电流的磁效应，首先是由丹麦物理学家奥斯特观察到这个实验现象。故A正确，BCD错误。 故选：A。‎ ‎3．远距离输电时，为了减少输电线上的电能损失，应（　　）‎ A．提高输送电压，减小输送电流 B．提高输送电压，增大输送电流 ‎ C．减小输送电压，增大输送电流 D．减小输送电压，减小输送电流 ‎【解答】解：A、根据功率公式P＝I2R，为了减少输电线上的电能损失，可减小输电电流，又根据P＝UI知，输送功率一定时，增大输送电压可减小输送电流，故A正确；‎ B、根据P＝UI知，输送功率一定时，增大输送电压，减小输送电流，故B错误；‎ C、根据P＝UI知，输送功率一定时，减小输送电压增大了输送电流，根据功率公式P＝I2R，则损失功率增大，故C错误；‎ D、根据P＝UI知，输送功率一定时，减小输送电压增大了输送电流，故D错误；‎ 故选：A。‎ ‎4．在图所示的实验中，能在线圈中产生感应电流的情况是（　　）‎ A．磁铁静止在线圈上方 ‎ B．磁铁静止在线圈右侧 ‎ C．磁铁静止在线圈里面 ‎ D．磁铁插入或抽出线圈的过程 ‎【解答】解：ABC、磁铁静止在线圈上方、右侧、里面，通过线圈磁通量不发生变化，不产生感应电流。故A、B、C错误。‎ D、磁铁插入或抽出线圈的过程，穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流。故D正确。 故选：D ‎5．有一台使用交流电的电冰箱上标有额定电压为“220V”的字样，这“220V”是指交流电压的（　　）‎ A．瞬时值 B．最大值 C．平均值 D．有效值 ‎【解答】解：用交流电的电冰箱上标有额定电压为“220V”是指的有效值。由于是交流电，所以电压的瞬时值是不断在发生变化。‎ 故选：D。‎ ‎6．导体在磁场中因切割感应线而产生了感应电流，在如图所示中，B、v、I方向均正确的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【解答】解：A、导体棒虽运动，但不切割磁感线，因此无感应电流产生，故A错误；‎ B、伸开右手时，让磁感线穿过掌心，大拇指方向指向导体棒运动方向，则感应电流方向应沿导线向外，故B错误；‎ C、导体棒运动方向与磁场方向在一条直线上，导体棒不切割磁感线，因此无感应电流产生，故C错误；‎ ‎7．闭合电路中产生的感应电动势的大小，取决于穿过该回路的（　　）‎ A．磁通量 B．磁通量的变化量 C．磁通量的变化率 ‎ ‎ D．磁场的强弱【解答】解：根据法拉第电磁感应定律可知，闭合电路中产生的感应电动势的大小与穿过电路的磁通量的变化率成正比，与磁通量、磁感应强度没有直接关系。‎ 故选：C。‎ ‎8．如图所示，在水平光滑绝缘塑料板上有一环形凹槽，有一带正电小球质量为m，电荷量为q，在槽内沿顺时针做匀速圆周运动，现加一竖直向上的均匀变化的匀强磁场，且B逐渐增加，则（　　）‎ A．小球速度变大 B．小球速度变小 ‎ C．小球速度不变 D．以上三种情况都有可能 ‎【解答】解：磁感应强度竖直向上，B随时间成正比增加，由楞次定律可知，变化的磁场产生的感生电场沿顺时针方向；‎ 小球带正电，小球所受电场力沿顺时针方向，与小球的运动方向相同，小球做加速运动，速度逐渐增加，故A正确，BCD错误；‎ 故选：A。‎ ‎9．图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是（　　）‎ A．图1中，A1与L1的电阻值相同 ‎ B．图1中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流 ‎ C．图2中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等 D．图2中，变阻器R与L2的电阻值相同 ‎ ‎【解答】解：A、图1中，断开S1的瞬间，A1灯闪亮，是因为电路稳定时，A1的电流小于L的电流，则可知L的电阻小于A1的电阻，故A错误；‎ B、图1中，闭合S1，电路稳定后，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，说明灯泡中的电流小于线圈中的电流，故B错误；‎ C、图2中，因为要观察两只灯泡发光的亮度变化，两个支路的总电阻相同，因两个灯泡电阻相同，所以变阻器R与L2的电阻值相同，故C正确；‎ D、图2中，闭合S2瞬间，L2对电流由阻碍作用，所以L2‎ 中电流与变阻器R中电流不相等，故D错误。‎ 故选：C。‎ ‎10．如图所示，电路中“L”表示的是（　　）‎ A．灯泡 B．电感器 ‎ C．电容器 D．开关 ‎【解答】解：在图中所示电路图中，L是带有铁芯的线圈，表示电感器；故B正确，ACD错误。故选：B。‎ 二．多选题（每小题4份，共16分）‎ ‎11．如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。当输入电压U为灯泡额定电压的5倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是（　　）‎ A．原、副线圈匝数之比为4：1‎ B．原、副线圈匝数之比为5：1 ‎ C．此时a和b的电功率之比为4：1 ‎ D．此时a和b的电功率之比为1：4‎ ‎【解答】解：AB、灯泡正常发光，则其电压均为额定电压U，则说明原线圈输入电压为4U，输出电压为U；则可知，原副线圈匝数之比为4：1：故A正确；B错误；‎ CD、根据变压器原理可得，所以I1＝I2，由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式P＝UI可得两者的电功率之比为1：4；故C错误，D正确；‎ 故选：AD。‎ ‎12．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为1：2，原线圈接交流电压u＝10sin20πt（V）。下列说法正确的有（　　）‎ A．交流电压的周期为0.1s ‎ B．电压表V示数为14.1V ‎ C．P向上滑动时，电压表V示数将变小 ‎ D．P向上滑动时，电流表A示数将变小 ‎【解答】解：A、根据公式知交流电频率为f＝＝10Hz，所以周期T＝＝0.1s，故A正确；‎ B、原线圈接的正弦交流电，由题知最大电压有效值为＝5V，根据电压之比等于匝数之比得：副线圈电压为10V＝14.1V，故B正确；‎ C、P向上滑动时，阻值增大，但不会影响输入电压值，所以电压表V示数不变，电流表的示数仍为零，故CD错误；‎ 故选：AB。‎ ‎13．下列现象中，能表明电和磁有联系的是（　　）‎ A．摩擦起电 ‎ B．两块磁铁相互吸引或排斥 ‎ C．小磁针靠近通电导线时偏转 ‎ D．磁铁插入闭合线圈的过程中，线圈中产生感应电流 ‎【解答】解：A、摩擦起电，仅仅是电荷的转移，与磁场没有关系，故A错误；‎ B、两块磁铁相互吸引或排斥，仅仅是磁场间的相互作用力，与电场没有关联，故B错误；‎ C、小磁针靠近通电导线时，由于通电电线周围存在磁场，所以小磁针会发生偏转，因此这是电与磁的联系，故C正确；‎ D、磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中磁通量发生变化，从而产生感应电流，故D正确；‎ 故选：CD。‎ ‎14．矩形线圈ABCD位于通电直导线附近，如图所示，线圈和导线在同一平面内，且线圈的两个边与导线平行，下列说法正确的是（　　）‎ A．当线圈远离导线移动时，线圈中有感应电流 ‎ B．当导线中的电流I逐渐增大或减小时，线圈中无感应电流 ‎ C．当线圈以导线为轴转动时，线圈中有感应电流 ‎ D．当线圈以CD为轴转动时，线圈中有感应电流 ‎【解答】解：A、当线圈向右移动，逐渐远离线圈，穿过线圈的磁场减小，即穿过线圈的磁通量减小，故产生感应电流，故A正确 B、当导线中的电流I逐渐增大或减小时，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中有感应电流。故B错误；‎ C、当线圈以导线为轴转动时，穿过线圈的磁通量不变，则不会产生感应电流。故C错误；‎ D、线圈以CD为轴转动时，穿过线圈的磁通量减小，则产生感应电流。故D正确。‎ 故选：AD。‎ 三．填空题（共26分）‎ ‎15．正弦交变电流图象如图所示，其感应电动势的有效值　 　 V，周期为　 　s，当线圈转速变为原来的倍时，所产生交变电动势的最大值为　 　V．周期为　 　．‎ ‎【解答】解：由图可知，交流电的最大值为50V；周期为T＝0.08s；‎ 有效值为：U＝＝25V；‎ 当线圈转速变为原来的倍时，所产生交变电动势最大值是50V，有效值为50V．周期为T′＝s＝s．‎ 故答案为：25；0.08；50；s 16． 如图为一正弦交变电流的图象，由图可知电流的 有效值I＝　 　，电流瞬时值表达式i＝　 　。‎ ‎【解答】解：由图可知，电流的最大值为20A，故有效值I＝A＝10A；‎ 交流电的周期为0.02s，故角速度ω＝＝＝100πrad/s；‎ 所以瞬时值表达式i＝20sin314t A 故答案为：10；20sin100πt （A）‎ 17． 匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，‎ 导体棒ab长为L，垂直磁场放置，ab棒以a端为 轴在纸面内以角速度ω匀速转动（如图所示），则 a、b两端的电势差为　 　，　 　端电势高．‎ ‎【解答】解：ab棒以a端为轴在纸面内以角速度ω匀速转动，则a、b两端的电势差．‎ 根据右手定则知，b端电势高．‎ 故答案为：BωL2，b．‎ ‎18．如图所示，电阻Rab＝0.1Ω 的导体ab沿光滑导线框向右做匀速运动线框中接有电阻R＝0.4Ω，线框放在磁感应强度B＝0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，导体的ab长度l＝0.4m，运动速度v＝10m/s．线框的电阻不计．‎ ‎（1）电路abcd中相当于电源的部分是　 　，相当于电源的正极是　 　端．‎ ‎（2）使导体ab向右匀速运动所需的外力F′＝　 　N，方向　 　‎ ‎（3）电阻R上消耗的功率P＝　 　W．‎ ‎【解答】解：（1）电路abcd中ab棒切割磁感线，产生感应电动势，相当于电源．由右手定则判断可知相当于电源的正极是a端．‎ ‎（2）感应电动势为：E＝BLv＝0.1×0.4×10V＝0.4V 感应电流为：I＝‎ 因为导体杆匀速运动，ab杆所受的安培力与外力平衡，则根据平衡条件得：‎ F＝FA＝BIL＝0.1×0.8×0.4N＝0.032N 由右手定则判断可知，ab中感应电流方向从b→a，由左手定则得知，安培力的方向向左．则外力方向向右．‎ ‎（3）电阻R上消耗的功率 P＝I2R＝0.82×0.4W＝0.256W 故答案为：（1）ab，a；（2）0.032，向右；（3）0.256；‎ 四． 计算题（共18分）‎ ‎19．（9分）有一交变电源产生的电压瞬时值表达式为u＝311sin（314t）V，若电源内阻忽略不计，将此交流电接在100Ω的电阻丝上。求：‎ ‎（1）该交流电的频率；‎ ‎（2）该交流电的电压有效值；‎ ‎（3）电阻丝在10分钟内产生的焦耳热。‎ ‎【解答】解：（1）根据表达式可知，该交流电的角速度为314rad/s，‎ 该交流电的频率：‎ ‎（2）该交流电的最大值为311V；‎ 故电压有效值：‎ ‎（3）根据电功公式可知，‎ 电阻丝在10分钟内产生的焦耳热.‎ 答：（1）该交流电的频率为50Hz；（2）该交流电的电压有效值为220V；（3）电阻丝在10分钟内产生的焦耳热为290400 J ‎20．（9分）如图所示，水平放置的固定导体框架，宽L＝0.50m，接有电阻R＝0.20Ω，匀强磁场垂直框架平面向里，磁感应强度B＝0.40T．一导体棒ab垂直框边跨放在框架上，并能无摩擦地在框架上滑动，导体ab的电阻r＝0.20Ω，框架电阻均不计。当ab以v＝4.0m/s的速度向右匀速滑动时，求：‎ ‎（1）求ab棒两端电压大小；‎ ‎（2）维持导体棒ab做匀速运动的外力F的大小。‎ ‎【解答】解：（1）ab棒向右匀速滑动产生的感应电动势：E＝BLv＝0.4×0.5×4V＝0.8V 由欧姆定律可求出Uab＝＝＝0.4 V ‎（2）导体棒受到的安培力：‎ FB＝BIL＝＝N＝0.4N 导体棒做匀速运动，由平衡条件得：‎ 外力为：F＝FB＝0.4N 答：（1）ab棒两端电压大小为0.4V；‎ ‎（2）维持导体棒ab做匀速运动的外力F的大小为0.4N。‎