吉林省通化市第十四中學(xué)20182019學(xué)年高二物理下學(xué)期期中試題（含解析）一、選擇題1.環(huán)形線圈放在均勻磁場(chǎng)中，設(shè)在第1秒內(nèi)磁感線垂直于線圈平面向內(nèi)，若磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖，那么在第2秒內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的大小和方向是（）A.感應(yīng)電流大小恒定，順時(shí)針方向B.感應(yīng)電流大小恒定，逆時(shí)針方向C.感應(yīng)電流逐漸增大，逆時(shí)針方向D.感應(yīng)電流逐漸減小，順時(shí)針方向【答案】B【解析】試題分析：在第2s內(nèi)，磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向外，且均勻減小，所以產(chǎn)生恒定的電流，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，所以B正確，ACD錯(cuò)誤．故選B．考點(diǎn)：楞次定律【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，并理解法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容,變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，而均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)．2.如圖所示，閉合線圈abcd水平放置，其面積為S，匝數(shù)為n，線圈與勻強(qiáng)磁場(chǎng)B夾角為θ＝45°.現(xiàn)將線圈以ab邊為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°，則線圈在此過程中磁通量的改變量的大小為()A.0 B.BSC.nBS D.無法計(jì)算【答案】B【解析】試題分析：設(shè)初位置時(shí)穿過線圈的磁通量為正，則初位置時(shí)：，末位置時(shí)：，則初、末位置磁通量的改變量的大小為：，故B正確.考點(diǎn)：磁通量3.如圖所示的電路中，a、b是兩個(gè)完全相同的燈泡，L是自感系數(shù)很大，直流電阻不計(jì)的線圈。閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后兩燈泡正常發(fā)光，當(dāng)突然斷開開關(guān)，下列說法中正確的是A.a燈泡立即熄滅，b燈泡突然變亮再逐漸熄滅B.a、b兩燈泡均突然變亮再逐漸熄滅C.a、b兩燈泡均立即熄滅D.a、b兩燈泡均逐漸熄滅【答案】D【解析】由于原來兩燈泡都正常發(fā)光，所以原來流的電流應(yīng)該是相等的，當(dāng)突然斷開開關(guān)，由于線圈的自感現(xiàn)象，所以ab兩燈不會(huì)突然熄滅而應(yīng)該逐漸熄滅，且不會(huì)出現(xiàn)閃亮一下的現(xiàn)象。故D正確；故選D4.如圖，兩同心圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中B為均勻帶負(fù)電絕緣環(huán)，A為導(dǎo)體環(huán)當(dāng)B繞環(huán)心轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體環(huán)A產(chǎn)生順時(shí)針電流且具有擴(kuò)展趨勢(shì)，則B的轉(zhuǎn)動(dòng)情況是（）A.順時(shí)針加速轉(zhuǎn)動(dòng)B.順時(shí)針減速轉(zhuǎn)動(dòng)C.逆時(shí)針加速轉(zhuǎn)動(dòng)D.逆時(shí)針減速轉(zhuǎn)動(dòng)【答案】A【解析】由圖可知，A中感應(yīng)電流為順時(shí)針，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的內(nèi)部磁場(chǎng)向里，由右手螺旋定則可知，引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)可能為：向外增大或向里減小；若原磁場(chǎng)向外，則B中電流應(yīng)為逆時(shí)針，由于B帶負(fù)電，故B應(yīng)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)且轉(zhuǎn)速增大；若原磁場(chǎng)向里，則B中電流應(yīng)為順時(shí)針，則B應(yīng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)且轉(zhuǎn)速減小；又因?yàn)閷?dǎo)體環(huán)A具有擴(kuò)展趨勢(shì)，則B中電流應(yīng)與A方向相反，即B應(yīng)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)且轉(zhuǎn)速增大，A正確．5.如圖所示，面積為，內(nèi)阻不計(jì)的100匝矩形線圈ABCD，繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為100rad/s，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為。矩形線圈通過滑環(huán)與理想變壓器相連，觸頭P可移動(dòng)，副線圈所接電阻，電表均為理想交流電表，當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開始計(jì)時(shí)，下列說法正確的是：

（

）A.線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為B.P上移時(shí)，電流表示數(shù)減小C.t=0時(shí)刻，電壓表示數(shù)為D.當(dāng)原副線圈匝數(shù)比為1:2時(shí)，電阻上消耗的功率為400W【答案】D【解析】試題分析：矩形閉合導(dǎo)線框ABCD在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交流電的最大值為：，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e=100cos（100t）V，故A錯(cuò)誤；P上移時(shí)，原線圈的匝數(shù)減小，則導(dǎo)致副線圈電壓增大，那么副線圈電流也增大，則原線圈的電流會(huì)增大，故B錯(cuò)誤；由于最大值為有效值的倍，所以交流電的有效值為U=100V，當(dāng)t=0時(shí)，電壓表示數(shù)為100V，故C錯(cuò)誤；當(dāng)原、副線圈匝數(shù)比為1：2時(shí)，次級(jí)電壓有效值為200V，電阻上消耗的功率為，故D正確；故選D?？键c(diǎn)：交流電；變壓器6.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1:n2=1:3，次級(jí)回路中連入三個(gè)均標(biāo)有“36V，40W”的燈泡,且均正常發(fā)光，那么,標(biāo)有“36V、40W”的燈泡AA.也正常發(fā)光 B.將被燒毀 C.比另三個(gè)燈暗 D.無法確定【答案】A【解析】本題考查理想變壓器。由題意知副線圈電壓,由變壓器原理，，原線圈電壓，所以燈泡A兩端的電壓也是36V，A也可以正常發(fā)光，A對(duì)BCD錯(cuò)；選A。7.為了解決農(nóng)村電價(jià)居高不下的問題，有效地減輕農(nóng)民負(fù)擔(dān)，在我國(guó)廣大農(nóng)村普遍實(shí)施了“農(nóng)網(wǎng)改造”工程，工程包括兩項(xiàng)主要內(nèi)容：(1)更新變電設(shè)備，提高輸電電壓；(2)更新電纜，減小輸電線電阻．若某輸電線路改造后輸電電壓變?yōu)樵瓉淼?倍，線路電阻變?yōu)樵瓉淼?.8倍，在輸送的總功率不變的條件下，線路損耗功率將變?yōu)樵瓉淼?)【答案】C【解析】【分析】電能的耗損主要指的是電流的熱效應(yīng)而產(chǎn)生的，輸電功率不變，輸電線的電阻不變，要減小輸電線路上的電能損失，必須通過增大電壓的辦法來減小電流，從而減少電能的耗損。【詳解】傳輸功率不變，改造前，輸電線中的傳輸電流為：電功率損耗為：改造后輸電電壓變?yōu)樵瓉淼?倍，線路電阻變?yōu)樵瓉淼谋?，故：?lián)立以上各式解得：△P′=0.2△P故C正確?！军c(diǎn)睛】本題考查減小輸電線路電功率損失的方法，此題與我們的日常生活聯(lián)系比較緊密，是這幾年中考出題的一個(gè)新的方向．我們?cè)谌粘Ｉ钪幸B(yǎng)成勤于觀察、勤于思考的好習(xí)慣。8.如圖所示，在AB間接入(V)的正弦交流電，通過理想變壓器和相同的理想二極管、給阻值R＝2Ω的純電阻供電，變壓器原線圈匝，副線圈匝，Q為副線圈正中央抽頭。則A.為保證安全，二極管反向耐壓值至少為VB.R上電壓變化頻率為50HzD.若D1損壞，則電流表A的示數(shù)變?yōu)樵瓉淼谋丁敬鸢浮緾【解析】A、由函數(shù)表達(dá)式可知，AB間接入正弦交流電電壓有效值為，變壓器原線圈匝，副線圈匝，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比得有效值，而二極管的反向耐壓值是最大值，即為：，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、由于二極管具有單向?qū)щ娦?，副線圈上端高電勢(shì)時(shí)上端二極管導(dǎo)通，副線圈上端低電勢(shì)時(shí)下端二極管導(dǎo)通，兩個(gè)二極管交替工作，故電阻R得到的是一股脈動(dòng)直流電，脈動(dòng)直流電通過電阻R時(shí)，其周期減半，頻率加倍，故電阻R得到的頻率為，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C、根據(jù)題意，Q為副線圈正中央抽頭，則電阻R兩端電壓為：，則通過電阻R的電流為：，根據(jù)電流與匝數(shù)之間的關(guān)系為：，則，故選項(xiàng)C正確；D、若其中一個(gè)二極管燒壞不能通電，另一個(gè)還能工作，此時(shí)電阻R還能間歇通電，但其有效值滿足：，則：，根據(jù)原、副線圈功率相等，可以知道，則此時(shí)原線圈電流為：，則此時(shí)電流表A的示數(shù)變?yōu)樵瓉淼谋?，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。點(diǎn)睛：考查變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系，掌握閉合電路歐姆定律的應(yīng)用，理解二極管單向?qū)щ娦?，注意原副線圈的功率相等，是解題的關(guān)鍵。9.如圖所示，用恒力F將閉合線圈自靜止開始(不計(jì)摩擦)從圖示位置向左加速拉出有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則在此過程中()A.線圈向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.線圈向左運(yùn)動(dòng)且加速度逐漸增大C.線圈向左運(yùn)動(dòng)且加速度逐漸減小D.線圈中感應(yīng)電流逐漸增大【答案】CD【解析】線圈向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，ab邊做切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)右手定則可知ab產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)方向從a向b，電動(dòng)勢(shì)的大小為E=BLv，通過ab的電流為I=，由左手定則可知ab邊受到的安培力方向向右，大小為F安=BIL；根據(jù)牛頓第二定律應(yīng)有FF安=ma；聯(lián)立可得，可見，加速度a隨速度v的增大而減小，即線圈做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，所以AB錯(cuò)誤，C正確；線圈加速運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流應(yīng)逐漸增大，所以D正確．故選CD.點(diǎn)睛：對(duì)電磁感應(yīng)問題首先找出電源，然后根據(jù)楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律寫出電動(dòng)勢(shì)大小和方向，若涉及到力學(xué)問題，就進(jìn)行受力分析，再根據(jù)牛頓第二定律寫出相應(yīng)的表達(dá)式，然后再討論即可．10.如圖所示，一導(dǎo)線折成動(dòng)長(zhǎng)為a的正三角形閉合回路，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)，邊長(zhǎng)CD始終與MN垂直，從D點(diǎn)到達(dá)邊界開始到C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)為止，下列結(jié)論中正確的是（）A.導(dǎo)線框受到安培力方向始終向上B.導(dǎo)線框受到安培力方向始終向C.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為D.應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值為【答案】CD【解析】根據(jù)左手定則可知,線框未全部進(jìn)入磁場(chǎng)前安培力方向向上，全部進(jìn)入以后安培力為零，所以AB錯(cuò)誤。有效切割長(zhǎng)度最長(zhǎng)為

，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值為

，故C正確

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值為：

，故D正確

故選CD【點(diǎn)睛】根據(jù)左手定則判斷安培力的方向．由E=BLv，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．變壓器為理想變壓器，原線圈匝數(shù)n1與副線圈匝數(shù)n2之比為10:1，變壓器的原線圈接如圖乙所示的正弦式交流電，電阻R1=R2=R3=20Ω和電容器C連接成如圖所示甲的電路，其中電容器的擊穿電壓為8V，電壓表V為理想交流電表，開關(guān)S處于斷開狀態(tài)，則（）C.電阻R2上消耗的功率為2.5W D.若閉合開關(guān)S，電容器會(huì)被擊穿【答案】AC【解析】由公式可知輸出電壓峰值為20V，有效值為，由R1和R2串聯(lián)分壓原理可知R2兩端電壓為7.07V，A對(duì)；輸出電流為，B錯(cuò)；由電功率公式P=UI可求得電阻R2消耗功率為2.5W，C對(duì)；閉合開關(guān)S，電阻R1和R3并聯(lián)，并聯(lián)段的電壓為輸出電壓的三分之一，峰值為6.7V，D錯(cuò)；12.如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為10：1，原線圈所接的電壓，負(fù)載電阻R=44Ω，不計(jì)電表對(duì)電路的影響.關(guān)于電表的讀數(shù)，下列說法正確的是（）A.讀數(shù)為B.讀數(shù)為C.讀數(shù)為D.讀數(shù)為22V【答案】ACD【解析】【分析】根據(jù)變壓器的變壓比公式和變流比公式列式求解即可。【詳解】由瞬時(shí)值的表達(dá)式可知，原線圈的電壓最大值為，所以原線圈的電壓的有效值為，，則v1讀數(shù)為220V根據(jù)得：由得：故應(yīng)選：ACD。【點(diǎn)睛】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。二、非選擇題：13.如圖所示，用金屬導(dǎo)線彎成閉合正方形導(dǎo)線框，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，電阻為R，當(dāng)它以速度v勻速地通過寬也為L(zhǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)過程中，外力需做功為W，則該磁場(chǎng)區(qū)域的磁感強(qiáng)度B應(yīng)為________，若仍用此種導(dǎo)線彎成邊長(zhǎng)為2L的正方形線框，以相同速度通過同一磁場(chǎng)區(qū)，外力應(yīng)做功為原來的________倍.【答案】(1).(2).4【解析】導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，在電路中產(chǎn)生焦耳熱，根據(jù)能量手恒和焦耳定律有，解得磁場(chǎng)區(qū)域的磁感強(qiáng)度B應(yīng)為用此種導(dǎo)線彎成邊長(zhǎng)為2L的正方形線框，以相同速度通過同一磁場(chǎng)區(qū)，外力應(yīng)做功為，外力應(yīng)做功為原來的4倍。14.如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度為d，一正方形金屬線框abcd的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，且L＞d，線框平面與磁場(chǎng)垂直，bc邊與磁場(chǎng)邊界平行。線框以垂直于磁場(chǎng)邊界的速度v勻速通過磁場(chǎng)區(qū)域，則線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向是________方向（選填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”）；從進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，到完全離開磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，線框中存在感應(yīng)電流的時(shí)間為__________?！敬鸢浮?1).逆時(shí)針(2).【解析】由右手定則可知，線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向；產(chǎn)生感應(yīng)電流過程線框的位移為2d，則線框存在感應(yīng)電流的時(shí)間：。it圖像，則該交流電電流的有效值為____________A。【答案】【解析】設(shè)交流電電流的有效值為I，周期為T，電阻為R。

則解得：16.如圖所示，紙面內(nèi)有一正方形單匝導(dǎo)線框abcd，置于垂直紙面向外、邊界為MN的勻強(qiáng)磁場(chǎng)外，第一次以速度v向右勻速進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第二次以速度2v勻速進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)。求：(1)第一次與第二次線框中電流之比________；(2)第一次與第二次線框上產(chǎn)生的熱量之比________；(3)第一次與第二次通過線框?qū)Ь€橫截面的電荷量之比________。【答案】(1).1：2(2).1：2(3).1：1【解析】(1)線圈進(jìn)入磁場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)電流為，所以電流之比；(2)根據(jù)，所以；(3)根據(jù)公式，所以。三、計(jì)算題17.如圖甲所示，一個(gè)圓形線圈匝數(shù)n=1000匝、面積S=2×102m2、電阻r=1Ω。在線圈外接一阻值為R=4Ω的電阻。把線圈放入一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直線圈平面向里，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示。求：（1）0~4s內(nèi)，回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；（2）t=5s時(shí)，a、b兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢(shì)高；（3）t=5s時(shí)，電阻兩端的電壓U。【答案】（1）1V；（2）a電勢(shì)高；（3）3．2V。【解析】試題分析：（1）0~4s內(nèi)，回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=nV=1V；（2）t=5s時(shí)，磁場(chǎng)中減弱的，故線圈中產(chǎn)生的磁場(chǎng)向里，由右手定則可判斷出，電流方向由a向b，故a點(diǎn)電勢(shì)高；（3）t=5s時(shí)，回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E′=nV=4V；電阻兩端的電壓U==3．2V。考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律，歐姆定律。18.如圖所示，N＝50匝的矩形線圈abcd，ab邊長(zhǎng)L1＝20cm，ad邊長(zhǎng)L2＝25cm，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，外力使線圈繞垂直于磁感線且通過線圈中線的OO′軸以n＝3000r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈總電阻r＝1Ω，外電路電阻R＝9Ω，t＝0時(shí)線圈平面與磁感線平行，ab邊正轉(zhuǎn)出紙外、cd邊轉(zhuǎn)入紙里(π＝3.14)．求：(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；(2)線圈轉(zhuǎn)90°外力做的功；(3)從圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中流過電阻R的電荷量?！敬鸢浮浚?）314cos100πtV（2）250J（3）0.1C【解析】（1）轉(zhuǎn)速：n=3000r/min=50r/s

線圈的角速度ω=2πn=100

πrad/s

圖示位置的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，其大小為Em=NBl1l2ω

代入數(shù)據(jù)得Em=314

V

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式