2018-2019学年湖北省宜昌市部分示范高中教学协作体高二下学期期中联考物理试题 解析版 14页

湖北省宜昌市部分示范高中教学协作体2019年 春期中联考高二物理 一、选择题 ‎1.关于磁通量，下列叙述正确的是(　　)‎ A. 在匀强磁场中，穿过一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积 B. 在匀强磁场中，a线圈的面积比b线圈的大，则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b线圈的磁通量大 C. 同一线圈放在磁感应强度大处，穿过线圈的磁通量不一定大 D. 把一个线圈放在M、N两处，若放在M处时穿过线圈的磁通量比放在N处时大，则M处的磁感应强度一定比N处大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，穿过一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积。故A项错误。‎ B．在匀强磁场中，a线圈的面积比b线圈的大，但两线圈与磁场方向夹角未知，则穿过两线圈中磁通量的大小关系不确定。故B项错误。‎ C．线圈与磁场方向的夹角不确定，同一线圈放在磁感应强度大处，穿过线圈的磁通量不一定大。故C项正确。‎ D．一个线圈放在M、N两处，放在M处时穿过线圈的磁通量比放在N处时大，由于线圈与磁场方向的夹角不确定，所以两处的磁感应强度关系不确定。故D项错误。‎ ‎2.如图所示，一金属弯杆处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，已知ab=bc=L，当它以速度v向右平动时，a、c两点间的电压为(　　)‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】导体棒切割磁感线的有效长度，是导体棒垂直于速度方向上的投影长度。本题中ab边不切割磁感线，bc边切割的有效长度为，所以ac两点间的电压为bc边切割磁感线产生的感应电动势，即。故D项正确，ABC三项错误。‎ ‎3.关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，下列说法中正确的是(　　)‎ A. 线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次 B. 线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变 C. 线圈平面每经过中性面一次，感应电流和感应电动势方向都要改变一次 D. 线圈转动一周，感应电流和感应电动势方向都要改变一次 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】感应电动势方向即为感应电流的方向。当线圈在匀强磁场中转动产生交变电流时，线圈平面每经过中性面一次，感应电流和感应电动势方向都要改变一次；线圈转动一周，线圈两次过中性面，感应电流和感应电动势方向都要改变两次。故C项正确，ABD三项错误。‎ ‎4.如图所示是一交变电流的i-t图象，则该交流电电流的有效值为(　　)‎ A. A B. C. 4A D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由图可知，交流电的周期，设交流电电流的有效值为，据有效值的规定可得，，代入数据为：，解得：。故A项正确，BCD三项错误。‎ ‎5.如图所示，把电阻R、电感线圈L、电容器C并联接到一个交流电源上，三个电流表示数相同，若保持电源电压大小不变，而将电源频率增大，则三个电流表示数I1、I2、I3的关系是 ‎ ‎ (　　)‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 三个电流表的示数相同时，可看成三个电学原件电阻相等，根据公式，交流电的频率增大，则线圈的感抗增大，即可当做电阻增大，根据公式，交流电频率增大，容抗减小所以可当做电阻减小，故通过电阻的电流不变，通过线圈的电流减小，通过电容的电流增大，所以选B.‎ ‎6.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=2∶1，V和A均为理想电表，灯泡电阻RL=6 Ω，AB端电压.下列说法正确的是(　　)‎ A. 电流频率为100 Hz B. V读数为24 V C. A的读数为0.5 A D. 变压器输入功率为6 W ‎【答案】D ‎【解析】‎ 分析】‎ 从表达式知电压的有效值，周期和频率，根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等，逐项分析即可得出结论．‎ ‎【详解】由ω＝2πf＝100π rad/s得：f＝50 Hz，A错．有效值U1＝=12 V，又得：U2＝6 V，I2＝＝1 A，BC项错．由能量守恒得P1＝P2＝U2I2＝6 W，D对．故选D.‎ ‎7.某水电站，用总电阻为2.5 Ω的输电线输电给500 km外的用户，其输出电功率是3×106 kW。现用500 kV电压输电，则下列说法正确的是(　　)‎ A. 输电线上由电阻造成的损失电压为15 kV B. 若改用5 kV电压输电，则输电线上损失的功率为9×108 kW C. 输电线上输送的电流大小为2.0×105A D. 输电线上损失的功率为，U为输电电压，r为输电线的电阻 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AC．由可得，输电线上输送的电流；由可得，输电线上由电阻造成的损失电压。故A项正确，C项错误。‎ B．若改用5 kV电压输电，则输电线上损失的功率。所以不可能用5 kV电压输电，故B项错误。‎ D．输电线上损失的功率，为输电线上的电压降、不是输电电压，r为输电线的电阻。故D项错误。‎ ‎8.如图所示，会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图:罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板。平时光电三极管接收不到LED发出的光,呈现高阻状态。发生火灾时，下列说法正确的是(　　)‎ A. 进入罩内的烟雾遮挡住了光线，使光线三极管电阻更大,检测电路检测出变化发出警报 B. 进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线照到光电三极管上，电阻变小，发出警报 C. 光电三极管温度升高，电阻变小，检测电路检测出变化发出警报 D. 以上说法均不正确 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】挡板不透明，平时光电三极管接收不到LED发出的光，现高阻状态。发生火灾时，进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线照到光电三极管上，光电三极管电阻变小，检测电路检测出变化发出警报。该传感器是用光传感器实现报警的，故B项正确，ACD三项错误。‎ ‎9.在验证光的波粒二象性实验中,下列说法正确的是( )‎ A. 使光子一个一个地通过狭缝,如果时间足够长,底片上将出现衍射条纹 B. 单个光子通过狭缝后,底片上会出现完整的衍射图样 C. 光的波动性是大量光子运动规律 D. 光子通过狭缝的路线是直线 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AC．个别或少数光子表现出光的粒子性，大量光子表现出光的波动性。使光子一个一个地通过狭缝，如果时间足够长，通过狭缝的光子数足够多，粒子的分布遵从波动规律，底片上将会显示出衍射图样。故AC两项正确。‎ BD．单个光子通过狭缝后，路径是随机的，底片上不会出现完整的衍射图样。故BD两项错误。‎ ‎10.如图所示，MN和PQ是两根互相平行竖直放置的光滑金属导轨，已知导轨足够长，且电阻不计。有一垂直导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，宽度为L，ab是一根不仅与导轨垂直而且始终与导轨接触良好的金属杆。开始，将开关S断开，让ab由静止开始自由下落，过段时间后，再将S闭合，若从S闭合开始计时，则金属杆ab的速度v随时间t 变化的图像可能是(　　)‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】ACD。‎ ‎【解析】‎ 试题分析：当将开关S断开时，ab由静止开始自由下落，则其加速度不变，速度逐渐变大；当闭合开关时，导体会受到一个安培力，与重力的方向相反，如果此时安培力与重力正好相等，则将会沿这个速度匀速动动下去，故A是可能的；如果安培力比重力小，则导体受到的合力仍是向下的，导体的速度会增加，直到安培力与重力的大小相等时，导体处于匀速运动，由于安培力是随速度的变化而变化的，故此时导体的加速度也是变化的，故B是不对的，C是可能的；如果安培力比重力大，则导体会做减速运动，直到安培力与重力相等时，速度才会变为匀速，故D也是可能的，所以该题选ACD。‎ 考点：本题考查了安培力的有关知识。‎ ‎11.矩形线圈abcd，长ab=20 cm，宽bc=10 cm，匝数n=200，线圈回路总电阻R=5 Ω. 整个线圈平面内均有垂直于线圈平面的磁场穿过. 若磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示，则(　　)‎ A. 线圈回路中感应电动势随时间均匀变化 B. 线圈回路中产生的感应电流为0.4 A C. 当t=0.3 s时，线圈的ab边所受的安培力大小为0.016 N D. 在1 min内线圈回路产生的焦耳热为48 J ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 试题分析：由法拉第电磁感应定律可得：‎ ‎，‎ 由闭合电路殴姆定律可得：，A错误；B正确；‎ 当时，通电导线受到的安培力为，C错误；在1min内线圈回路产生的焦耳热：‎ ‎，D正确；故选BD。‎ 考点：法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律、焦耳定律、安培力。‎ ‎12.如图所示甲、乙电路，电阻R和自感线圈L的电阻都很小.接通S,使电路达到稳定，灯泡A发光，则(　　)‎ A. 在电路甲中，断开S，A将渐渐变暗 B. 在电路甲中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗 C. 在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗 D. 在电路乙中，断开S，A将渐渐变暗 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．甲图中，稳定时，灯泡A与线圈L在同一支路中，通过它们的电流相同，‎ ‎；断开开关时，A、L、R组成回路；由于自感作用，回路中电流由逐渐减小，灯泡A不会闪亮，将逐渐变暗。故A项正确，B项错误。‎ CD．乙图中，稳定时，通过上支路的电流(因L的电阻很小)；断开开关时，A、L、R组成回路；由于自感作用，回路中电流由逐渐减小，电流反向通过灯泡A瞬间，灯泡A中电流变大，然后逐渐变小，所以灯泡A闪亮一下，然后逐渐变暗。故C项正确，D项错误。‎ 二､实验题 ‎13.如图所示，一静电计与锌板相连，在A处用一弧光灯照锌板，关灯后，指针保持一定偏角。‎ ‎(1)现用一带负电的金属小球与锌板接触，则静电计指针偏角将________.(填“增大”､“减小”或“不变”)‎ ‎(2)使静电计指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，静电计指针无偏转，那么，若改用强度更大的红外线照射锌板，可观察到静电计指针________(填“有”或“无”)偏转.‎ ‎【答案】 (1). 减少 (2). 无 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 弧光灯照锌板，锌板发生光电效应，光电子逸出，锌板带正电，用一带负电的金属小球与锌板接触，锌板所带正电减少，静电计指针偏角减小。‎ ‎(2)使静电计指针回到零，改用黄光照射锌板，静电计不发生偏转，则黄光频率低于截止频率；红外线的频率低于黄光频率，也低于锌板发生光电效应的截止频率，红外线照射锌板，锌板不发生光电效应，静电计指针不偏转。‎ ‎14.为观察电磁感应现象，某学生将电流表、螺线管A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路.‎ ‎(1)当接通和断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其原因是_______.‎ A.电流表的正、负极接反 B.线圈B的接头3、4接反 C.开关位置接错 D.蓄电池的正、负极接反 ‎(2)在开始实验之前，需要先确定电流表指针偏转方向与电流方向之间的关系，为此还需要的器材是___________________.具体方法是____________________________.‎ ‎【答案】 (1). C (2). 一节电池、保护电阻 (3). 用一节电池与电流表、开关、保护电阻连接成闭合回路 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由图可知，电键接在电流表所在电路，开关位置接错，闭合与断开开关时，通过螺线管A的电流不变，穿过螺线管B的磁通量不变，没有感应电流产生，电流表指针不偏转。故C项正确，ABD三项错误。‎ ‎(2)通过干电池、保护电阻、电流表串联，判断电流的流向与指针偏转方向的关系，还需要的器材是一节干电池、保护电阻。‎ 三．计算题 ‎15.红宝石激光器发射的激光是不连续的一道道的闪光，每道闪光称为一个光脉冲，现有一红宝石激光器，发射功率为P=1.0×105W，所发射的光脉冲持续时间△t=1.0×10-11s，波长为693.4nm(1nm=10-9m).求：‎ ‎(1)每个光脉冲的长度。‎ ‎(2)每个光脉冲含有的光子数。（h=6.63×10-34J·s）‎ ‎【答案】(1) 3×10-3m (2) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)每个光脉冲的长度 ‎(2)每个光脉冲能量 每个光子的能量 每个光脉冲含有的光子数 代入数据得 ‎16.如图所示,线圈面积为0.05 m2，共100匝，线圈总电阻为1 Ω，与外电阻R=9 Ω相连。当线圈在B=的匀强磁场中绕OO′以角速度ω=10π rad/s匀速转动时，求：‎ ‎(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出电动势的瞬时值表达式。‎ ‎(2)线圈转过时，电动势的瞬时值。‎ ‎(3)电流表和电压表示数。‎ ‎【答案】(1) e=Emsinωt=100sin 10πt V (2) 50 V (3) 5 A 45 V ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)感应电动势的最大值 ‎ 从线圈处于中性面开始计时，电动势的瞬时值表达式为 ‎(2)当线圈转过时，电动势的瞬时值 ‎(3)感应电动势的有效值 电路中电流的有效值 电流表示数为 ‎ 电压表示数 ‎17.如图所示，理想变压器原线圈中输入电压U1为3300 V，副线圈两端电压U2为220 V，输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2，绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数U为2 V。求:‎ ‎(1)原线圈n1等于多少匝?‎ ‎(2)当开关S断开时，电流表A2的示数I2=5 A。则电流表A1的示数I1为多少?‎ ‎(3)当开关S闭合时，电流表A1的示数I1′等于多少?‎ ‎【答案】（1）1650匝（2）A（3）A ‎【解析】‎ 试题分析：（1）把电压表看做一匝线圈，应用匝数之比等于电压之比求原线圈匝数；（2）电流根据输入功率等于输出功率；（3）应用欧姆定律和输入功率等于输出功率求副线圈电流，在根据输入功率等于输出功率求原线圈电流．‎ ‎（1）由电压与变压器匝数的关系可得：匝 ‎（2）当开关S断开时，由输入功率等于输出功率：‎ 可得 ‎（3）当开关S断开时，有：‎ 当开关S闭合时，设副线圈总电阻为，则有：‎ 副线圈中的总电流为，则 由 得：‎ ‎【点睛】本题考查变压器原理；只要知道变压器的特点：匝数之比等于电压之比，输入功率等于输出功率．‎ ‎18.如图，足够长的光滑的平行金属导轨与水平面间的夹角是37°，导轨间距L=0.3m，电阻不计，导轨两端各接一个阻值均为2Ω的电阻R1、R2，导轨上放一根金属棒，其质量m=1kg，电阻r=2Ω.整个装置处在磁感强度B=1T，方向垂直导轨平面的匀强磁场中，今给金属棒一方向平行于导轨平面向上，大小为v0=12m/s的初速度，使其上滑，在棒上升到最高点的过程中，R2产生的热量是10J，(g=10m/s2 ，sin37°=0.6). 求：‎ ‎(1)R1及金属棒上产生的热量。‎ ‎(2)棒在导轨上上滑行的距离。‎ ‎(3)在上升过程中通过R2的电量。‎ ‎【答案】(1) 40J (2) 2 m (3) 0.1C ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)等效电路如图所示. ‎ 设电阻上R1、R2产生的热量分别为Q1、 Q2，由于且并联 则有：‎ 由于金属棒上的电流是R2的电流的两倍，金属棒电阻与R2相等 则棒上产生热量为：‎ ‎(2) 电路中产生的总热量： ‎ 设棒在导轨上上滑行的距离为，由能量守恒得：‎ 解得：‎ ‎(3)通过金属棒的电量：‎ 金属棒中的平均电动势：‎ 金属棒中的平均电流：‎ 金属棒在导轨上上滑行过程中，回路磁通量的变化量：‎ 联立解得：通过金属棒的电量：‎ 通过R2的电量：‎ ‎ ‎ ‎ ‎