【物理】北京市顺义区十中2019-2020学年高二下学期期中考试试题（解析版） 15页

北京四中顺义分校2019-2020学年度第二学期期中考试 高二物理试题 一、单项选择题 ‎1.关于产生感应电流的条件，下述说法正确的是 A. 位于磁场中的闭合线圈，一定能产生感应电流；‎ B. 闭合线圈和磁场发生相对运动，一定能产生感应电流；‎ C. 闭合线圈作切割磁感线运动，一定能产生感应电流；‎ D. 穿过闭合线圈的磁感线条数发生变化，一定能产生感应电流、‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．产生感应电流的条件是：闭合线圈里面有磁通量的变化，线圈位于磁场中，如果磁通量不发生变化，则一定没有感应电流产生，故A错误；‎ B．线圈中是否有感应电流产生与线圈是否运动无关，要看其磁通量是否变化，例如线圈完全在匀强磁场中加速运动，也不会产生感应电流，故B错误；‎ C．若回路中部分导体切割磁感线时，有感应电流产生，若整个闭合线圈切割磁感线运动，其磁通量不发生变化，因此无感应电流产生，故C错误；‎ D．穿过闭合线圈的磁感线条数发生变化，即磁通量发生变化，一定有感应电流产生，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎2.图中的四个图分别表示匀强磁场的磁感应强度B，闭合电路中一部分直导线的运动速度v和电路中产生的感应电流I的相互关系，其中正确是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．伸开右手时，让磁感线穿过掌心，大拇指所指方向即为运动方向，则感应电流方向垂直纸面向外，故A正确；‎ B．伸开右手时，让磁感线穿过掌心，大拇指所指方向即为运动方向，则感应电流方向应沿导线向下，故B错误；‎ C．伸开右手时，大拇指所指方向即为运动方向，则无感应电流，没有切割磁感线，故C错误；‎ D．伸开右手时，让磁感线穿过掌心，大拇指所指方向即为运动方向，则感应电流方向垂直纸面向里，故D错误。‎ 故选A。‎ ‎3.面积是‎0.5m2‎的导线环，放在某一匀强磁场中，环面与磁场垂直，穿过导线环的磁通量是1.0×10-2Wb，则该磁场的磁感应强度B等于( )‎ A. 0.50‎‎×10-2T B. 1.0×10-2T C. 1.5×10-2T D. 2.0×10-2T ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】由磁通量的表达式：φ=BS（B⊥S）得B=，可求得．‎ ‎【详解】因：φ=BS（B⊥S）得B=，故D正确，A、B、C错误．‎ 故应选：D．‎ ‎【点睛】考查磁通量的计算式，会求磁通量或B．‎ ‎4.如图所示，通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd。则（　　）‎ A. 若线圈向右平动，其中感应电流方向是adcba B. 若线圈竖直向下平动，无感应电流产生 C. 当线圈以ab边为轴转动时，其中感应电流方向是adcba D. 当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是abcda ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】本题考查通电导线的磁场分布以及楞次定律的应用。‎ ‎【详解】通电直导线电流向上，根据安培右手螺旋定则，导线右侧有垂直于纸面向里的磁场，靠近导线处磁感应强度较大。‎ A．若线圈向右平动，穿过线圈的磁通量减少，根据楞次定律可知，感应电流方向是abcda。故A错误；‎ B．若线圈在线圈平面内沿电流方向，即竖直向下平动，穿过线圈的磁通量不变，无感应电流产生。故B正确；‎ C．当线圈从图示位置以ab边为轴转动瞬时，穿过线圈的磁场度的磁通量减小，根据楞次定律可知，感应电流方向是abcda。故C错误；‎ D．当线圈向导线靠近时，穿过线圈的磁场增大，根据楞次定律可知，产生感应电流为逆时针adcba。故D错误。‎ 故选B。‎ ‎5.如图所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下．当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)(　　)‎ A. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引 B. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥 C. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引 D. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】当磁铁N极朝下，向下运动时，穿过线圈的磁通量向下，且增大，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍磁通量的增加，方向向上，则线圈中的电流方向与箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥．故ABC错误，D正确；‎ 故选D ‎6.如图示，在水平匀强磁场中，用两根相同的细导线水平悬挂粗细均匀的直导体棒MN，棒中通以从M到N的电流I，此时绳子受力是F，为使F=0，可采用下列方法中的（　　）‎ A. 把电流增大到某一值 B. 把电流减小到某一值 C. 使电流反向 D. 使磁场反向 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 本题考查安培左手定则的运用。‎ ‎【详解】对导体棒受力分析，根据安培左手定则，安培力向上。欲使绳子受力为0，安培力方向不变，大小增加。根据安培力计算公式，需增加电流大小。故A正确，BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎7.如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略。下列说法中正确的是（　　）‎ A. 合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮 B. 合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮 C. 断开开关S切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会才熄灭 D. 断开开关S切断电路时，A1会闪亮一下再熄灭 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 分析】‎ 本题考查电感在电路中的作用。电感在电路中起阻碍电流变化的作用。‎ ‎【详解】AB．合上开关S接通电路时，A2先亮，在电感作用下电流缓慢增加A1支路电流缓慢增加A1后亮，由于电感电阻不计，两灯泡相同，最后一样亮。故A正确，B错误；‎ CD．断开开关S切断电路时，A1和A2构成新回路，电流为原A1支路电流，故两灯均过一会熄灭。因电流未增加不会闪亮一下。CD错误。‎ 故选A。‎ ‎8.一个矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动。线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示，下列说法正确的是（　　）‎ A. 时刻通过线圈的磁通量为零 B. 时刻通过线圈的磁通量最大 C. 时刻线圈位于中性面位置 D. 一个周期内，线圈中的电流方向改变一次 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 本题考查根据交变电流图像分析线圈位置和运动。‎ ‎【详解】A．时刻感应电动势为0，线圈位于中性面，通过线圈的磁通量最大。故A错误；‎ B．时刻感应电动势最大，线圈垂直于于中性面，通过线圈的磁通量最小。故B错误；‎ C．时刻感应电动势为0，线圈位于中性面，通过线圈的磁通量最大。故C正确；‎ D．一个周期内，线圈中的电流方向改变两次。故D错误。‎ 故选C。‎ ‎9.线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交流电电动势为则下列说法中正确的是（　　）‎ A. 此交流电的周期为1s B. t＝0时，穿过线圈的磁通量为零 C. t＝0.025s时，为 D. t＝0.025s时，为0‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】本题考查对交变电流瞬时值表达式的理解。‎ ‎【详解】A．周期 故A错误；‎ B．t＝0时刻感应电动势为0，线圈位于中性面，通过线圈的磁通量最大，故B错误；‎ CD．将t＝0.025s带入表达式，为。故C正确，D错误。‎ 故选C。‎ ‎10.有一正弦式交流电，它的瞬时值的表达式为i＝10sin314tA，那么它的电流的有效值是（　　）‎ A. ‎0A B. ‎10A C. ‎314A D. ‎‎50A ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 本题考查正弦交流电的有效值计算。‎ ‎【详解】根据正弦交流电有效值定义 故选B。‎ ‎11.两只阻值相等的电阻分别通以正弦交流电与方形交流电，它们电流的最大值相等，如图所示，则两只电阻的热功率之比是：‎ A. 1:1 B. 1: C. 1:2 D. 1:4‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】正弦交流电的有效值是最大值的，则热功率为：，而方波形交流电的热功率为，可得：.‎ A.1:1与计算结果不相符；故A项错误. B 1:与计算结果不相符；故B项错误.‎ C.1:2与计算结果相符；故C项正确. D.1:4与计算结果不相符；故D项错误.‎ ‎12.某高压输电线路，用的高压送电，输送的电功率是100kW，则输电线通过的电流应是（　　）‎ A. B. 1×‎104A C. ‎10A D. ‎‎0.1A ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 本题考查输电基本知识。‎ ‎【详解】输电电流 故选C。‎ ‎13.一个接在交流电路中的理想变压器，它的初级线圈中的交流电和次级线圈中的交流电一定具有相同数值的物理量是（　　）‎ A. 电流强度 B. 电压 C. 匝数 D. 功率 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】本题考查对理想变压器认识。‎ ‎【详解】理想变压器输入功率等于输出功率，电流、电压和匝数不一定相同。故ABC错误，D正确。‎ 故选D。‎ ‎14.如图所示M为理想变压器．电源电压不变。当变阻器的滑动头P向上移动时，不发生变化的物理量是（　　）‎ A. A1 B. A‎2 ‎C. V1 D. V2‎ ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【分析】本题考查对含有变压器的电路的动态分析。‎ ‎【详解】电压表V1测量的是电源电压，因此不变，由变压器的原副线圈电压的关系 可知副线圈的电压V2不变；负载端电阻减小，副线圈电流增大，则由原副线圈的电流关系 可知原线圈的电流增大，因此AB错误CD正确。故选CD。‎ ‎15. 下列说法正确的是 A. 液体中悬浮的微粒无规则运动称为布朗运动 B. 液体分子的无规则运动称为布朗运动 C. 物体从外界吸收热量，其内能一定增加 D. 物体对外界做功，其内能一定减少 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：布朗运动是悬浮在液体当中的固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映，温度越高，悬浮微粒越小，布朗运动越激烈；做功和热传递都能改变物体内能．‎ 解：AB、布朗运动是悬浮在液体当中的固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映，故A正确，B错误；‎ C、由公式△U=W+Q知做功和热传递都能改变物体内能，物体从外界吸收热量若同时对外界做功，则内能不一定增加，故C错误；‎ D、物体对外界做功若同时从外界吸收热量，则内能不一定减小，故D错误．‎ 故选A．‎ ‎【点评】掌握布朗运动的概念和决定因素，知道热力学第一定律的公式是处理这类问题的金钥匙．‎ ‎16.如图所示，一弹簧振子做等幅振动，取向右为正，A、B两处为最大位移处，O为平衡位置,C为AO间某一位置，则振子（　　）‎ A. 从B→O时，位移是正值，加速度为正值 B. 从O→B时，位移是正值，速度为正值 C. 运动至C处时，位移为负值，加速度为负值 D. 运动至C处时，位移为正值，加速度为负值 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 本题考查对弹簧振子运动过程的分析理解。‎ ‎【详解】A．从B→O时，位移是正值，加速度为负值。故A错误；‎ B．从O→B时，位移正值，速度为正值。故B正确；‎ CD．运动至C处时，位移为负值，加速度为正值。故CD错误。‎ 故选B。‎ ‎17.一个质点做简谐运动的图象如图所示，在和这两个时刻，质点的（　　）‎ A. 加速度相同 B. 回复力相同 ‎ C. 位移相同 D. 速度相同 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 本题考查根据简谐振动图像分析质点运动过程。‎ ‎【详解】在和这两个时刻，质点位移、加速度和回复力大小相同，方向不同。速度大小和方向都相同。故ABC错误，D正确。‎ 故选D。‎ ‎18.单摆A在地球表面的振动周期与单摆B在月球表面的振动周期相等，已知月球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的，则它们的摆长之比等于（　　）‎ A. 1∶6 B. C. 6∶1 D. 36∶1‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 本题考查利用单摆测量重力加速度计算公式的应用。‎ ‎【详解】利用单摆测量重力加速度计算公式 故摆长之比等于6∶1。‎ 故选C。‎ ‎19.一列简谐横波沿x轴负方向传播，如甲图是时的波形图，乙图是波中某质点从t＝0开始的振动图象，则乙图可能是甲图中哪个质点的振动图象（　　）‎ A. x＝‎0m处的质点 B. x＝‎1m处的质点 C. x＝‎2m处的质点 D. x＝‎3m处的质点 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】本题考查振动图像和波的图像综合分析。‎ ‎【详解】先观察振动图像，时质点经过平衡位置向y轴负方向运动。再观察波的图像，波沿x轴负方向传播，根据口诀法“上坡下，下坡上”，x＝‎0m处和x＝‎4m处的质点位于“上坡”，向y轴负方向运动，故A正确，BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎20.光线在空气和玻璃的分界面上发生全反射的条件是（   ）‎ A. 光从空气射到分界面上，入射角足够小           B. 光从空气射到分界面上，入射角足够大 C. 光从玻璃射到分界面上，入射角足够大           D. 光从玻璃射到分界面上，入射角足够小 ‎【答案】C ‎【解析】全反射是光从光密媒质向光疏媒质入射时入射角足够大时才会发生的，玻璃是光密媒质，空气是光疏媒质；故C正确，ABD错误，故选C．‎ 二、填空题 ‎21.绕在同一铁芯上的线圈Ⅰ、Ⅱ按图所示方法连接，判断在以下各情况中，线圈Ⅱ中是否有感应电流产生．‎ ‎①闭合电健K的瞬时___________________．‎ ‎②保持电键K闭合的时候________________________．‎ ‎③断开电键K的瞬时_______________________．‎ ‎④电键K闭合将变阻器R0的滑动端向左滑动时：_________．（以上各空均填“有”或“无”）‎ ‎【答案】 (1). 有 (2). 无 (3). 有 (4). 有 ‎【解析】①[1]闭合电健K的瞬时，穿过线圈Ⅱ的磁通量变化，有感应电流产生；‎ ‎②[2]保持电键K闭合的时，穿过线圈Ⅱ的磁通量不变，没有感应电流产生；‎ ‎③[3]断开电键K的瞬时，穿过线圈Ⅱ的磁通量发生变化，有感应电流产生；‎ ‎④[4]电键K闭合将变阻器R0的滑动端向左滑动时，穿过线圈Ⅱ的磁通量发生变化，有感应电流产生。‎ ‎22.如图所示，长度L＝‎0.4m，电阻Rab＝0.1Ω的导体ab沿光滑导线框向右做匀速运动。运动速度v＝‎5m/s。线框中接有R＝0.4Ω的电阻。整个空间有磁感应强度B＝0.1T的匀强磁场，磁场方向垂直于线框平面。其余电阻不计。电路abcd中相当于电源的部分是____；_____相当于电源的正极。导线所受安培力大小F＝____，电阻R上消耗的功率P＝____。‎ ‎【答案】 (1). ab (2). a端 (3). 0.016N (4). 0.064W ‎【解析】[1]导体ab切割磁感线，在电路中充当电源。‎ ‎[2]根据法拉第右手定则，电流方向由b向a。电源内部电流由负极流向正极，故a端相当于电源的正极。‎ ‎[3]安培力 ‎[4] 电阻R上消耗的功率 ‎23.如图为矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的电流随时间变化的图像。由图像可知：电流的最大值为____A；有效值为____A；交流电的周期为____s；线圈转动角速度为____rad/s；电流强度的瞬时值表达式为i＝____A。‎ ‎【答案】 (1). 5 (2). (3). 0.1 (4). (5). ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 本题考查根据交流电的图像分析交流电的相关物理量。‎ ‎【详解】如图所示，交流电解析式为 ‎[1]电流最大值为‎5A；‎ ‎[2]电流有效值为；‎ ‎[3]交流电周期为0.10s；‎ ‎[4]线圈转动角速度为rad/s；‎ ‎[5]瞬时值表达式为 ‎24.如图所示，木块的质量为M，叠放于上的木块的质量为m，劲度系数为的水平弹簧质量不计，其左端固定在墙上，右端与连接。若在光滑的水平桌面上做振幅为的简谐运动过程中，与始终保持相对静止。则与两木块间的静摩擦力的最大值为__。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ 分析】本题考查对简谐振动的理解以及牛顿第二定律在多体问题中的应用。两物体始终相对静止，加速度最大时静摩擦力最大。先整体求加速度，再隔离求内力。‎ ‎【详解】[1]振子在最大位移处加速度最大，整体受力分析 再单独分析P 联立解得 三、计算论证题 ‎25.一个边长为a＝‎1m的正方形线圈，总电阻为0.1Ω，当线圈以v＝‎2m/s的速度通过磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场区域时，线圈平面总保持与磁场垂直。若磁场的宽度b＞‎1m，如图所示，求：‎ ‎(1)线框进入磁场过程，线框中产生的感应电动势大小；‎ ‎(2)线框进入磁场过程，线框中产生的感应电流大小及方向（答顺时针或逆时针）；‎ ‎(3)线框穿过磁场过程，线框释放的焦耳热。‎ ‎【答案】(1) ；(2) ，逆时针；(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 本题考查法拉第电磁感应定律的应用。‎ ‎【详解】进入磁场过程 感应电流 根据法拉第右手定则，电流方向为逆时针；‎ 仅线框进入和离开磁场时有电流产生，时间为 ‎26.如图所示，一个500匝的线圈的两端跟R＝99Ω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㎝2，电阻为1Ω，磁场的磁感应强度随时间变化的图象如图所示．求磁场变化过程中通过电阻R的电流为多大？‎ ‎【答案】‎‎0.1A ‎【解析】‎ ‎【详解】由图b知：感感应强度B均匀增加，其变化率不变，为，‎ 由法拉第电磁感应定律可得线圈中的感应电动势E为；‎ 由闭合电路欧姆定律可得感应电流I大小为：．‎ ‎27.如图为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，转动周期为，线圈的匝数、电阻，面积．线圈的两端经集流环与电阻连接，电阻，与并联的交流电压表为理想电表．磁场的磁感应强度为．（取）求：‎ ‎（）交流发电机产生的电动势的最大值．‎ ‎（）电路中交流电压表的示数．‎ ‎（）线圈转动分钟电阻上产生的热．‎ ‎【答案】（）（）（）‎ ‎【解析】‎ ‎（）交流发电机产生的电动势的最大值为：，而，，所以，由图象可以知道：， 所以 ‎（）电动势的有效值：，由闭合电路的欧姆定律，电路中电流的有效值为：；‎ 交流电压表的示数为：‎ ‎（）线圈转动分钟电阻上产生的热