1、1浙江省余姚中学 2018-2019 学年高二物理上学期期中试题一、单选题（每小题只有一个选项正确。本大题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 分。多选、错选、不选不得分。 ）1.下列实验现象，属于电磁感应现象的是( )A. B. C. D. 2.关于电磁感应，下列说法正确的是 ( )A. 穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也一定为零B. 穿过线圈的磁通量不为零时，感应电动势也一定不为零C. 穿过线圈的磁通量变化得越快，感应电动势越大D. 穿过线圈的磁通量变化得越大，感应电动势越大3.如图所示，水平放置的绝缘桌面上有一个金属圆环，圆心的正上方有一用轻质弹簧悬挂的条形磁铁。现将磁铁托起到弹簧
2、处于原长时放开，磁铁将沿竖直方向上下振动。若磁铁在振动过程中始终没有接触桌面，则有 ( )A. 磁铁上下振动时，金属圆环中将产生方向始终不变的感应电流B. 当磁铁运动到最低点时，圆环中产生的感应电流最大C. 在磁铁向下运动的过程中，圆环对桌面的压力始终大于圆环的重力D. 从开始到磁铁不动，磁铁减少的重力势能全部转化为圆环中产生的电热4.如图所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正确的是 ( )A. 向左拉出和向右拉出时，环中感应电流方向相反B. 向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿顺时针方向C. 向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿
3、逆时针方向D. 将圆环拉出磁场的过程中，当环全部处在磁场中运动时，也有感应电流产生5.A 为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在 A 的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环 B，使 B 的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘 A 的轴线 重合，2如图 现使胶木盘 A 由静止开始绕其轴线 按箭头方向（俯视逆时针）加速转动，则 . ()A. 金属环 B 的感应电流方向与箭头所示方向相同，丝线受到的拉力减小B. 金属环 B 的感应电流方向与箭头所示方向相同，丝线受到的拉力增大C. 金属环 B 的感应电流方向与箭头所示方向相反，丝线受到的拉力减小D. 金属环 B 的感应电流方向与箭头所示方向
4、相反，丝线受到的拉力增大6.如图直角坐标系 xOy 的一、三象限内有匀强磁场，方向均垂直于坐标平面向里，第一象限内的磁感应强度大小为 2B，第三象限内的磁感应强度大小为 B。现将由两条半径 半径为 和四分之一圆弧组成的导线框 OPM 绕过 O 点且垂直坐标平面的轴在( )纸面内以角速度 逆时针匀速转动，导线框回路总电阻为 R。在线框匀速转动 的 360过程中( ) A. 线框中感应电流的方向总是顺时针方向 B. 圆弧段 PM 始终不受安培力C. 线框中感应电流最大值为 D. 线框产生的总热量为=22 =52447.一个半径为 r、质量为 m、电阻为 R 的金属圆环，用一根长为 L 的绝缘细绳悬
5、挂于 O 点，离 O 点下方 处有一宽度为 ，垂直纸面向里的匀2 4强磁场区域，如图所示 现使圆环从与悬点 O 等高位置 A 处由静止释放.细绳张直，忽略一切阻力 ，摆动过程中金属环所在平面始终垂直磁场，则在达到稳定摆( )动的整个过程中金属环产生的热量是 ( )A. mgL B. C. D. (2+) (34+) (+2)8.一个刚性矩形铜制线圈从高处自由下落，进入一水平的匀强磁场区域，然后穿出磁场区域继续下落，如图所示(磁场区域高度大于线圈高度)，则 ( )A. 若线圈进入磁场过程是匀速运动，则离开磁场过程一定是匀速运动B. 若线圈进入磁场过程是加速运动，则离开磁场过程一定是加速运动C.
6、若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程一定是减速运动D. 若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程一定是加速运动9.图中 L 是绕在铁芯上的线圈，它与电阻 R、 、电键和电池 E 可构成闭合回路 线圈0 .上的箭头表示线圈中电流的正方向，当电流的流向与箭头所示的方向相同时，该电流为正，否则为负 电键 和 都处在断开状态 设在 时刻，接通电键 ，经过一段. 1 2 . =0 1时间，在 时刻，再接通电键 ，则能较正确地表示 L 中的电流 I 随时间 t 变化的= 2图线是下面给出的四个图中的哪个图？ ( )3A. B. C. D. 10.一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生交流电动势的瞬
7、时值为 ，=2202100()则下列说法中正确的是A. 当 时，线圈平面与中性面垂直=0B. 当 时，穿过线圈的磁通量等于零=1200C. 该交流电能让标注为“ ”的电容器正常工作300， 5D. 若转速 n 提高 1 倍，其他条件不变，则电动势的变化规律将变为 =4402100()11.如图所示，矩形线圈 abcd 在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴 和 以相同1 2的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时 ( )A. 线圈绕 转动时的电流大于绕 转动时的电流1 2B. 线圈绕 转动时的电动势等于绕 转动时的电动势1 2C. 线圈绕 和 转动时电流的方向相同，都是“1 2 D.
8、 线圈绕 转动时 dc 边受到的安培力大于绕 转动时 dc 边受到的安培力1 212.如图，发电厂的输出电压是 U，用等效总电阻是 r 的两条输电线输电，输电线路中的电流是 ，其末端间的电压为 在输电线与用1 1.户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为 则 2. ( )A. 用户端的电压为 B. 输电线上的电压降为 U 112C. 理想变压器的输入功率为 D. 输电线路上损失的电功率21 113.图甲所示是某种型号的电热毯的部分电路图。其电热丝的总电阻 ，经元件 P 的作用，=193.6电热毯上电压的波形如图乙所示 每段为正弦曲线(的一部分 ，则该电热毯的电功率为 ) ( )A. B. 12
9、5W C. 250W D. 500W62.5二、不定项选择题（每小题有一个或多个选项正确。本大题共 4 小题，每小题 3 分，共 12 分。漏选得 1 分；多选、错选、不选不得分。 ）14.如图所示，金属导轨上的导体棒 ab 在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈 c 中将有感应电流产生且被螺线管吸引( )4A. 向左做加速运动 B. 向左做减速运动C. 向右做加速运动 D. 向右做减速运动15.如图所示， abcd 为水平放置的平行“ ”形光滑金属导轨，间距为 l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，导轨电阻不计 已知金属杆 MN 倾.斜放置，与导轨成 角，单位长度
10、的电阻为 r，保持金属杆以速度 v 沿垂直于 MN 的方向滑动 金属杆滑动过程中与导轨接触良好 则 ( ). ( )A. 电路中感应电动势的大小为 B. 电路中感应电流的大小为C. 金属杆所受安培力的大小为 D. 金属杆的热功率为2 2216.如图是用涡流金属探测器探测地下金属物的示意图，下列说法中正确的是( )A探测器内的探测线圈会产生交变磁场B只有有磁性的金属物才会被探测器探测到C探测到地下的金属是因为探头中产生了涡流D探测到地下的金属物是因为金属物中产生了涡流17.如图， 和 是高压输电线，甲、乙是两个互感器。若已知甲和乙的原、1 2副线圈匝数比分别为 1000：1 和 1：100，两个
11、电表的示数分别为 10A 和则 220.( )A. 电表 A 是电压表 B. 电表 A 是电流表C. 线路输送的电功率为 D. 线路输送的电功率为2.2108 2.2104三、实验题探究题（本大题共 3 小题，共 8 分。 ）18.在“研究感应电流产生的条件”实验中：在右图中用笔画线代替导线将实验电路补充完整；(1)电路连接完成后，如果闭合电键时发现电流表指针向右偏转，则在闭(2)合电键情况下向左移动滑动变阻器的滑片，电流表的指针会向_ 选(填“左”或“右” 偏转)19.如图所示为探究“感应电流方向的规律”实验装置，5(1)下列电表中最适合该实验的是 填选项字母 ( )（2）把磁铁放在线圈内不
12、动_ 感应电流 填“有”或“无”( )（3）实验发现，如果把磁铁由图示位置向上抽出，电流计指针向右偏。现将磁铁由图示位置向下抽出，则电流计指针向 偏。 填“左”或“右”( )20.某同学用如图所示可拆变压器做实验（两幅图分别是实物图和所连的电路图）。将单刀双掷开关打到 1，增大副线圈匝数，小灯泡的亮度将 填“变亮”、“变暗”或“不变”(。该同学利用该装置进一步探究电容器对交变)电流的影响，他将开关打到 2，小灯泡发光，现增大输入端的交流电源频率，小灯泡的亮度 填“变亮”、“变暗”或“不变” 。( )四、计算题（本大题共 4 小题，共 41 分。8+8+13+12=41）21.如图 1 所示，一
13、个匝数 n100 的圆形线圈，面积 S10.4 m 2，电阻 r1 .在线圈中存在面积 S20.3 m 2、垂直线圈平面(指向纸外)的匀强磁场区域，磁感应强度 B 随时间 t变化的关系如图 2 所示将其两端 a、 b 与一个 R2 的电阻相连接， b 端接地试分析求解：(1)圆形线圈中产生的感应电动势 E；(2)电阻 R 消耗的电功率；(3)a 端的电势 a.622.有一单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴 转动，线圈面积为 ，产生6252电压有效值 ，频率为 向一霓虹灯供电：=120 =50求匀强磁场的磁感应强度 B 的大小。(1)若线圈从中性面开始转动，写出交流电电压的瞬时值表达式。(
14、2)若霓虹灯的激发电压和熄灭电压均为 ，试估算在一个小时内，霓虹灯发光时(3) 0=602间 t723.如图所示，一质量 m=0.5kg 的“日”字形匀质导线框“ abdfeca”静止在倾角 =37的粗糙斜面上，线框各段长 ab=cd=ef=ac=bd=ce =df=L=0.5m， ef 与斜面底边重合，线框与斜面间的动摩擦因数 =0.25， ab、 cd、 ef 三段的阻值相等、均为 R=0.4，其余部分电阻不计。斜面所在空间存在一有界矩形匀强磁场区域 GIJH，其宽度 GI=HJ=L，长度 IJL， IJ 平行于 ef，磁场垂直斜面向上，磁感应强度 B=1T。现用一大小 F=5N、方向沿斜
15、面向上且垂直于ab 的恒力作用在 ab 中点，使线框沿斜面向上运动， ab 进入磁场时线框恰好做匀速运动。若不计导线粗细，重力加速度g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。求：(1) ab 进入磁场前线框运动的加速度大小 a。(2) cd 在磁场中运动时，物体克服安培力做功的功率 P。(3) 线框从开始运动到 ef 恰好穿出磁场的过程中，线框中产生的焦耳热与外力 F 做功的比值 。QW24.电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新武器和航天运载器。某电磁轨道炮模型示意如图(俯视图)，图中直流电源电动势为 E=100V，电容器的电容为 C=1F。两根
16、固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为 l=1m，电阻不计。炮弹可视为一质量为 m=0.01kg、电阻为 R=0.1 的金属棒 MN，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触。首先开关 S 接 1，使电容器完全充电。然后将 S 接至 2，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为 B=0.1T 的匀强磁场(图中未画出)， MN 开始向右加速运动。当 MN 上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零， MN 达到最大速度，之后离开导轨。求：（1）磁场的方向；（2） MN 刚开始运动时加速度 a 的大小；（3） MN 离开导轨后电容器上剩余的电荷量 Q 是多少？8命题人：胡志
17、鹏 审题人：黄飞9201811 高二物理期中答案1. C 2. C 3. C 4. B 5. A 6. D7. C 8. C 9. A 10. B 11. B 12. A 13. B14. BD 15. AD 16. AD 17. AC18. （2）左 19. （1）B；（2）无；（3）右 20. 变亮 变亮 21.(1)线圈产生的电动势： E n n S100 0.3 V4.5 V；2 分(2)电流为： I A1.5 A， 1 分通过电阻 R 的电功率为： P I2R1.5 22 W4.5 W； 2 分(3)由楞次定律可知，电流沿顺时针方向， b 点电势高， a 点电势低， 1 分R 两端电
18、压为： UR IR1.52 V3 V，再有： UR b a ，得： a 3 V. 2 分22. 解： 由 ， ，(1)=2=1202 =2=100带入数据解得 2 分=1由 带入数据得 2 分(2)= =1202100()由正弦交流电的最大值与有效值的关系得：(3) =1202设 t 0 时交流电的瞬时电压 U 0，则交流电的瞬时表达式为：= =1202100()画出一个周期内交流电的 U t 图象，其中阴影部分对应的时间 表示霓虹灯不 01能发光的时间，根据对称性，一个周期内霓虹灯不能发光的时间为 。 41当 时，由上式得=0=6021=1600再由对称性求得一个周期内能发光的时间为： 2
19、分=141=175由比例关系求得一小时内霓虹灯发光的时间为： 2 分0=3600150175=240023. 解 ： （ 1） ab 进 入 磁 场 前 ， 线 框 做 匀 加 速 运 动 ， 所 受 的 摩 擦 力 大 小 为 ：f= mgcos =0.250.510cos37N=1N，由 牛 顿 第 二 定 律 有 ： F-mgsin -f=ma10代 入 数 据 解 得 ： a=F-mgsin -f m =5-0.510sin37-1 0.5 m/s2=2m/s2， 2 分（ 2） 由 于 线 框 穿 越 磁 场 的 过 程 中 有 且 仅 有 一 条 边 切 割 磁 感 线 ， 等 效
20、 电 路 也 相 同 ， 所以 线 框 一 直 做 匀 速 运 动 ， 设 速 度 大 小 为 v，由 力 的 平 衡 条 件 有 ：F=mgsin + mgcos +F 安代 入 数 据 解 得 ： F 安 =1N 2 分而 安 培 力 F 安 =BIL=B2L2v R总 1 分 回 路 的 总 电 阻 为 R 总 =R+R 2 =0.4+0.2=0.6解 得 ： v=2.4m/s 2 分所 以 P=F 安 v=2.4W 1 分（ 3） 设 ab 进 入 磁 场 前 线 框 发 生 的 位 移 为 x，则 x=v2 2a =2 42 22 m=1.44m而 Q=F 安 3L=130.5J=1
21、.5J 2 分W=F（ x+3L） =5（ 1.44+30.5） J=14.7J 2 分Q W =1.5 14.7 =5 49 1 分24.（1）欲使炮弹射出，安培力应沿导轨向右，根据左手定则可知，磁场的方向垂直于导轨平面向下。 （写垂直纸面向里也给分） 2 分（2）电容器完全充电后，两极板间电压为 E，根据欧姆定律，电容器刚放电时的电流为I ER炮弹受到的安培力为 F BIl根据牛顿第二定律，有 F ma联立解得 a 2 分BElmR（3）电容器放电前所带的电荷量为 Q1 CE 1 分开关 S 接 2 后， MN 开始向右加速运动，速度达到最大值 vm时， MN 上的感应电动势为E Blvm 1 分最终电容器所带的电荷量为 Q CE 1 分设在此过程中，通过 MN 的平均电流为 ， MN 上受到的平均安培力为 B l 对 MN，根据动量定理，有 t mvm 2 分根据电量定义，有 t Q1 Q 2 分11联立解得 Q =50C 1 分B2l2C2EB2l2C m
