2018-2019学年江苏省常州“教学研究合作联盟”高二下学期期中考试物理试题 解析版

2018-2019学年江苏省常州“教学研究合作联盟”高二下学期期中考试物理试题 解析版

‎2018--2019学年第二学期高二物理期中教学质量调研试卷 一、选择题 ‎1. 发电的基本原理之一是电磁感应，发现电磁感应现象的科学家是 A. 安培 B. 赫兹 C. 法拉第 D. 奥斯特 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：英国物理学家法拉第最早发现了电磁感应现象。‎ 故选C 考点：物理学史 点评：记住相关的基础知识对于解决此类识记性的题目有很大的帮助．‎ ‎2. 处在磁场中的一闭合线圈，若没有产生感应电流，则可以判定（ ）‎ A. 线圈没有在磁场中运动 B. 线圈没有做切割磁感线运动 C. 磁场没有发生变化 D. 穿过线圈的磁通量没有发生变化 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：产生感应电流的条件是穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，题中是闭合线圈，没有感应电流一定是穿过线圈的磁通量没有发生变化。D正确。‎ 考点：本题考查产生感应电流的条件。‎ ‎3. 关于线圈的自感系数大小的下列说法中正确的是（ ）‎ A. 通过线圈的电流越大，自感系数越大 B. 线圈中的电流变化越快，自感系数越大 C. 插有铁芯时线圈的自感系数会比它没有插入铁芯时大 D. 线圈的自感系数与电流的大小，电流变化的快慢，是否有铁芯等都无关 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：自感系数由线圈自身决定，与其它因素无关．线圈越长、单位长度上匝数越多自感系数越大，有铁芯比没有铁芯大得多，C正确；‎ 考点：考查了自感现象 ‎【名师点睛】解答本题的关键是掌握影响线圈的自感系数因素，知道自感系数只与线圈本身的特性有关 ‎4.平行闭合线圈的匝数为n，所围面积为S，总电阻为R，在Δt时间内穿过每匝线圈的磁通量变化为ΔΦ，则通过导线某一截面的电荷量为（ ）‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由法拉第电磁感应定律： ，再由殴姆定律：；而电量公式：Q=It；三式联立可得：Q=n，故选D。‎ ‎【点睛】对于线圈的磁通量与线圈的匝数无关，当匝数越多时，导致电动势越大，相当于多个电源串联起来．‎ ‎5.如图所示的各图象中表示交变电流的是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC：图中电流的方向没有发生变化，不是交变电流。故ABC三项错误。‎ D：图中电流大小和方向都随时间做周期性变化，是交变电流。故D项正确。‎ ‎6.关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是 A. 通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变 B. 穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等 C. 穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势 D. 原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈 ‎【答案】C ‎【解析】‎ A、通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量是按照正弦规律周期性变化的，即故磁通量Φ变化，故A错误； B、由于是理想变压器，穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都相等，故B错误； C、穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势，符合法拉第电磁感应定律，故C正确； D、变压器的工作原理是互感现象，原、副线圈并没有直接相连，故D错误；‎ 点睛：本题关键是明确变压器的工作原理，知道理想变压器是指无能量损失的变压器。‎ ‎7.关于传感器工作的一般流程，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 非电学量→敏感元件→转换电路→电学量→转换元件 B. 电学量→敏感元件→转换电路→转换元件→非电学量 C. 非电学量→敏感元件→转换元件→转换电路→电学量 D. 非电学量→转换电路→转换元件→敏感元件→电学量 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 传感器工作的一般流程为：非电学量被敏感元件感知，然后通过转换元件转换成电信号，再通过转换电路将此信号转换成易于传输或测量的电学量，因此ABD错误，C正确。‎ 点睛：传感器能够将其他信号转化为电信号，它们在生产生活中应用非常广泛，在学习中要注意体会。‎ ‎8. 下列几种现象中，动量不守恒的是 A. 在光滑水平面上两球发生碰撞 B. 车原来静止在光滑的水平面上，车上的人从车头走到车尾 C. 水平放置的弹簧一端固定，另一端与置于光滑水平面的物体相连，伸长的弹簧拉物体运动 D. 火箭的反冲运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 考点：动量守恒定律．‎ 专题：动量和能量的综合．‎ 分析：正确理解动量守恒的条件：（1）系统受到的合外力为零；（2）系统所受的外力比相互作用力（内力）小的多，以至可以忽略外力的影响；（3）系统总体上不满足动量守恒定律，但是在某一特定的方向上，系统不受外力，或所受的外力远小于内力，则系统沿这一方向的分动量守恒．正确理解和应用动量守恒条件即可正确解答本题．‎ 解答：解：A、根据动量守恒条件可知，系统不受外力，或者所受外力的合力为零，系统的总动量守恒 B、车原来静止在光滑的水平面上，车上的人从车头走到车尾，以整体为研究对象，系统所受合外力为零，故动量守恒 C、水平放置的弹簧一端固定，另一端与置于光滑水平面的物体相连，伸长的弹簧拉物体运动，弹簧受到外界拉力作用，系统存在合外力，所以系统动量不守恒 D、火箭反冲运动，虽然系统受重力，但是系统所受的外力比相互作用力（内力）小的多，火箭反冲运动动量近似守恒 因为选动量不守恒的，所以应该选C．‎ 点评：动量守恒定律解决力与运动问题的重要方法，因此要正确选取研究对象，熟练应用动量守恒定律解题．‎ ‎9.关于电磁阻尼,下列说法正确的是(   )‎ A. 当导体在磁场中运动时,感应电流会使导体受到安培力,安培力总是阻碍导体运动的现象称为电磁阻尼 B. 磁电式仪表正是利用电磁阻尼的原理使指针迅速停下来,从而便于读数 C. 电磁阻尼是导体因感应电流受到的安培力对导体做负功,阻碍导体运动 D. 电磁阻尼现象实质上不是电磁感应现象,但分析时同样遵循楞次定律 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】根据电磁阻尼的定义知，当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力总是阻碍导体运动的现象称为电磁阻尼，选项A正确；磁电式仪表正是利用电磁阻尼的原理使指针迅速停下来，从而便于读数，选项B正确；电磁阻尼是导体因感应电流受到的安培力对导体做负功，阻碍导体运动，选项C正确；电磁阻尼现象实质上是电磁感应现象，分析时不仅遵循楞次定律，同样也遵循法拉第电磁感应定律，选项D错误.‎ ‎10.下列关于互感现象的说法正确的是(   )‎ A. —个线圈中的电流变化时,与之靠近的线圈中产生感应电动势的现象称为互感现象 B. 互感现象的实质是电磁感应现象,同样遵循愣次定律和法拉第电磁感应定律 C. 利用互感现象能够将能量由一个线圈传递到另一个线圈,人们制造了收音机的“磁性天线”‎ D. 互感现象在电力工程以及电子电路中不会影响电路的正常工作 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】两个相互靠近的线圈,当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势的现象称为互感现，之所以会在另一个线圈中产生感应电动势，是因为变化的电流产生变化的磁场，引起另一个线圈中的磁通量发生变化，发生电磁感应现象，选项AB正确；收音机的“磁性天线”以及变压器均是利用互感的原理, 也就是利用互感现象能够将能量由一个线圈传递到另一个线圈，选项C正确；互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间，会影响电路的正常工作，选项D错误.‎ ‎11.如图所示的电路中， A、B为两个完全相同的灯泡，L是自感系数很大的线圈，其直流电阻与R相等，下列说法正确的是 A. 在断开S2的情况下，若突然闭合S1时，A灯立即发光，B灯逐渐亮起来，最后两灯一样亮 B. 在断开S2的情况下，若突然闭合S1时，两灯同时发光，然后B灯逐渐熄灭 C. 若同时闭合S1、S2，待电路稳定后突然断开S1，则两灯不会立即熄灭，而是逐渐熄灭 D. 若同时闭合S1、S2，待电路稳定后突然将S1、S2同时断开，则两灯不会立即熄灭，而是逐渐熄灭 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 在断开S2的情况下，若突然闭合S1时，由于电感对变化电流的“阻碍”作用，则A灯立即发光，B灯逐渐亮起来，最后两灯一样亮，A正确、B错误；若同时闭合S1、S2，待电路稳定后突然将S1、S2同时断开，由于电感的自感作用，在回路有电流，使灯逐渐熄灭，D正确；若仅断开S1，则B灯立即熄灭，C错误。‎ ‎12.下列器具工作原理与涡流有关的是(   ).‎ A. 家用电磁炉 B. 家用微波炉 C. 变压器的铁芯用多块相互绝缘的硅钢片粘在一起 D. 风扇转动时扇叶与空气摩擦发热 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】电磁炉是利用高频磁场产生涡流来加热食物的，故A选项正确；家用微波炉是利用微波加热食物，和涡流无关，故B错误；变压器的铁芯不用一整块钢,是为了防止涡流损耗电能并烧毁变压器,多块硅钢片彼此绝缘,有效地减小了涡流，C选项正确；风扇转动时扇叶与空气摩擦发热，是通过摩擦将机械能转化为内能，与涡流无关，故D错误；‎ ‎13.理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1，原线圈两端接通交流电源，则( )‎ A. 原、副线圈中电流频率之比f1∶f2＝10∶1‎ B. 原、副线圈两端电压之比为U1∶U2＝10∶1‎ C. 原、副线圈内交变电流之比I1∶I2＝1∶10‎ D. 变压器输入和输出功率之比P1∶P2＝10∶1‎ ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 根据变压器的电压比和电流比可知选项B、C是正确的，对与理想变压器，是不会改变交流电的频率的，即原副线圈中交流电的频率是相等的，所以A错误，对于理想变压器，输入与输出的功率应相等，即P1＝P2，所以选项D是错误的．‎ 思路分析：理想变压器两端的电压以及电流比是遵循公式的，但是变压器两端交流电的频率以及变压器的输入和输出功率是相等的，‎ 试题点评：要分清楚理想变压器两端电压，电流，交流电频率，以及输入输出功率的关系是做对本题的关键 二、填空题 ‎14.正弦交流电是由闭合线圈在匀强磁场中匀速转动产生的.线圈中感应电动势随时间变化的规律如图所示,则此感应电动势的有效值为__________,频率为__________.‎ ‎【答案】 (1). 220 (2). 0.02 (3). 50‎ ‎【解析】‎ 由图可知，此感应电动势的最大值为311V，有效值为；周期为0.02s；频率为。‎ ‎15.(如图，粗糙水平面上，两物体A、B以轻绳相连，在恒力F作用下做匀速运动。某时刻轻绳断开，在F牵引下继续前进，B最后静止。则在B静止前，A和B组成的系统动量_________（选填“守恒”或 “不守恒”）。在B静止后，A和B组成的系统动量______________。（选填“守恒”或“不守恒“）‎ ‎【答案】守恒；不守恒 ‎【解析】‎ 轻绳断开前，A、B做匀速运动，系统受到的拉力F和摩擦力平衡，合外力等于零，即，所以系统动量守恒；当轻绳断开B静止之前，A、B系统的受力情况不变，即，所以系统的动量依然守恒；当B静止后，系统的受力情况发生改变，即，系统合外力不等于零，系统动量不守恒。‎ ‎【考点定位】动量守恒条件 ‎【方法技巧】先通过匀速运动分析A、B整体的合外力，再分析轻绳断开后A、B整体的合外力，只要合外力为零，系统动量守恒，反之不守恒。‎ ‎16.质量为0.2的小球竖直向下以6的速度落至水平地面,再以4的速度反向弹回,取竖直向上为正方向,则小球与地面碰撞前后的动量变化为__________.若小球与地面的作用时间为0.2,则小球受到地面的平均作用力大小为__________ (取).‎ ‎【答案】2、12‎ ‎【解析】‎ ‎（1）取竖直向下方向为正方向，则小球与地面碰撞过程中动量的变化为：△p=-mv2-mv1=-0.2×（6+4）kg．m/s=-2kg•m/s，负号表示方向竖直向上． （2）代入动量定理的公式，得（F-mg）t=△P，代入数据求得：F=12N．‎ 点睛：此题中动量是矢量，要规定正方向，用带正负呈的数值表示动量．动量变化量也是矢量，同样要注意方向．‎ 此处有视频，请去附件查看】‎ ‎17.甲、乙两物体在光滑水平面上沿同一直线相向运动,甲、乙物体的速度大小分别为3 和1 ,碰撞后甲、乙两物体反向运动,速度大小均为2 ‎ ‎,则甲、乙两物体质量之比为__________.    ‎ ‎ ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：碰撞过程中动量守恒，根据动量守恒定律即可求解．‎ 由动量守恒定律得：P初=P末，根据得：，解得：，故选：C。‎ 考点：动量守恒定律．‎ 点评：本题是动量守恒定律的简单应用，难度不大，属于基础题．‎ 三、计算题 ‎18.一个10匝的闭合线圈的总电阻为0.5Ω。线圈的面积为10cm2，有一垂直于线圈平面的匀强磁场，其磁感应强度随时间变化的情况如图所示，求:‎ ‎（1）0~0.2内线圈中磁通量的变化率;‎ ‎（2）0~0.2s内线圈中产生的热量.‎ ‎【答案】（1）0.01Wb/s（2）‎ ‎【解析】‎ ‎（1）0~0.2内磁通量的变化率 .‎ ‎（2）0~0.2产生电动势 线圈中产生的热量： ‎ ‎19.均匀导线制成的单匝正方形闭合线框,每边长为,总电阻为,总质量为 ‎。将其置于磁感应强度为的水平匀强磁场上方处,如图所示。线框由静止自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且边始终与水平的磁场边界面平行。当边刚进入磁场时:‎ ‎(1)求线框中产生的感应电动势大小;‎ ‎(2)求两点间的电势差大小;‎ ‎(3)若此时线框加速度恰好为零,求线框下落的高度所应满足的条件。‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1） 边刚进入磁场时,线框速度 线框中产生的感应电动势 ‎（2）此时线框中的电流 两点间的电势差 ‎（3）安培力 根据牛顿第二定律,由 ‎ 解得下落高度满足 ‎20.如图所示，两根足够长的光滑金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为L，电阻不计．在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡．整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直．现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放．金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好．已知某时刻后两灯泡保持正常发光．重力加速度为g.求：‎ ‎(1)磁感应强度的大小；‎ ‎(2)灯泡正常发光时金属棒的运动速率．‎ ‎【答案】(1) (2)‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）两灯泡保持正常发光说明导体棒在匀速运动，根据平衡条件：mg=BIL①‎ 两灯泡保持正常发光 I=2Im②‎ P=Im2R ③‎ 连立①②③化简得 磁感应强度的大小 ④‎ ‎（2）两灯泡保持正常发光时的电压等于感应电动势U2=PR ⑤‎ 根据法拉第电磁感应定律 E=BLv ⑥‎ 连立⑤⑥化简得 灯泡正常发光时导体棒的运动速率．‎ ‎21.如图所示，匀强磁场磁感应强度B=0.5 T，边长为L=10 cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈总电阻r=1 Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO’匀速转动，角速度ω=2π rad/s，外电路电阻R=4 Ω，求：‎ ‎(1)转动过程中感应电动势的最大值；‎ ‎(2)由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过60°时的瞬时感应电动势；‎ ‎(3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势；‎ ‎(4)交变电压表的示数；‎ ‎【答案】(1)3.14V(2)1.57V(3)2.60V(4)1.78V ‎【解析】‎ ‎（1）根据Em=NBωS，可得感应电动势的最大值：Em=100×0.5×0.1×0.1×2πv=3.14V 因此感应电动势的瞬时表达式为e=3.14cos2πt（V） （2）由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过60°角时的瞬时感应电动势：‎ e=3.14cos2πt（V）=1.57V；  （3）根据法拉第电磁感应定律可得：转60°角的过程中产生的平均感应电动势大小： ‎ ‎（4）转动过程中，交流电压表的示数为有效值，电流的最大值：‎ 所以U=IR=×4V=1.78V 点睛：本题考查了有关交流电描述的基础知识，要能根据题意写出瞬时值的表达式，知道有效值跟峰值的关系．线框在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式交变电流．而对于电表读数、求产生的热量均由交变电的有效值来确定，而涉及到耐压值时，则由最大值来确定．‎ ‎ ‎