2017-2018学年西藏日喀则市第一高级中学高二下学期期中考试物理试题 解析版

2017-2018学年西藏日喀则市第一高级中学高二下学期期中考试物理试题 解析版

日喀则市第一高级中学 ‎17-18学年度第二学期期中考试高二物理试卷 一、单项选择题 ‎1. 电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系，根据这一发现，发明了许多电器设备．下列用电器中，哪个没有利用电磁感应原理 (　　)‎ A. 电磁炉 B. 白炽灯泡 C. 磁带录音机 D. 日光灯镇流器 ‎【答案】B B项：白炽灯泡利用电流的热效应，不是利用电磁感应原理，故B错误；‎ C项：磁带录音机利用电磁感应原理，将声音信号变成电信号，故C正确；‎ D项：日光灯镇流器利用电磁感应原理使日光灯启动，故D正确。‎ ‎2. 关于电磁感应，下列说法中正确的是 (　　)‎ A. 穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 B. 穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大 C. 穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零 D. 穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势与磁通量的变化率成正比，逐项分析 根据公式可知感应电动势的大小和磁通量的变化率有关系，与磁通量大小以及磁通量变化量大小没有关系，故D正确．‎ ‎3. 关于简谐运动，下列说法正确的是(　　)‎ A. 简谐运动一定是水平方向的运动 B. 所有的振动都可以看作是简谐运动 C. 物体做简谐运动时一定可以得到正弦曲线的轨迹线 D. 只要振动图象是正弦曲线，物体一定做简谐运动 ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：简谐运动可以是水平方向的运动，也可以是竖直方向的运动，只要回复力满足即可，故A错误；回复力满足的振动才是简谐运动，故B错误；物体做简谐运动时，位移随着时间按照正弦规律变化，轨迹是直线，故C错误；只要振动图象是正弦曲线，回复力就一定满足，物体一定做简谐运动，故D正确；‎ 考点：简谐运动 ‎【名师点睛】简谐运动是最基本也最简单的机械振动．当某物体进行简谐运动时，物体所受的力跟位移成正比，并且总是指向平衡位置．它是一种由自身系统性质决定的周期性的运动；本题关键是明确简谐运动的定义；从力的角度看，回复力满足；从运动的角度看，位移时间图象是正弦曲线。‎ ‎4. 关于线圈的自感系数，下面说法正确的是（ ）‎ A. 线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大 B. 线圈中电流等于零时，自感系数也等于零 C. 线圈中电流变化越快，自感系数越大 D. 线圈的自感系数由线圈本身的因素及有无铁芯决定 ‎【答案】D ‎【解析】A项：由自感电动势公式知，不仅由自感系数决定，还与电流变化快慢有关，故A错误；‎ B、C、D项：自感系数与线圈的大小、形状、匝数、有无铁芯有关，与其它因素无关，故BC错误，D正确。‎ 点晴：考查影响线圈的自感系数因素，同时知道课本中的基础知识不可忽视，如不知道自感电动势公式，就做不对。‎ ‎5. 线圈在匀强磁场中匀速转动而产生交变电流，则( )‎ A. 当线圈位于中性面时，磁通量为零 B. 当线圈位于中性面时，感应电流方向将改变 C. 当穿过线圈的磁通量为零时，线圈中的感应电流也为零 D. 当线圈转过一周时，感应电动势方向改变一次 ‎【答案】B ‎【解析】A项：中性面上磁通量最大，故A错误；‎ B项：线圈每经过一次中性面，感应电流方向将改变一次；故B正确；‎ C 项：当穿过线圈的磁通量为零时，线圈处于与中性面相互垂直的位置，此时感应电流最大；故C错误；‎ D项：线圈每经一次中性面，电流方向改变一交；当线圈转过一周时，感应电流方向改变两次；故D错误。‎ 点晴：本题考查线圈在转动过程中产生感应电流的特点；特别要注意在中性面处的特点．明确在中性面上磁通量最大，感应电动势为零。‎ ‎6. 一个摆长约‎1 m的单摆，在下列的四个随时间变化的驱动力作用下振动，要使单摆振动的振幅尽可能大，应选用的驱动力的图像是(　　)‎ A. A B. B C. C D. D ‎【答案】C ‎【解析】据单摆的周期公式：，求出此摆的周期，当驱动力的周期接近该单摆的固有周期时，振幅最大，C图的周期为2s，C正确；ABD错误；‎ 故选C。‎ ‎7. 一矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势e=220sin100πt(V)，则( )‎ A. 交流电的频率是100π Hz B. t=0.05s时线圈垂直于中性面 C. 交流电的周期是0.02s D. t=0.05s时，e有最大值 ‎【答案】C ‎【解析】A项：由公式可知，交流电的角速度ω=100π=2πf；则可求得交流电的频率f=50Hz；故A错误；‎ B、D项：由公式，此时磁通量最大，所以处于中性面位置，故B、D错误；‎ C项：交流电的频率为50Hz，则周期，故C正确；‎ 点晴：本题考查了交流电的有效值、最大值、周期和频率，从表达式中读出电动势的最大值和角速度，从而求频率和有效值。‎ ‎8. 如图所示，在紧贴绕有线圈的铁芯上方（不接触）分别放一小铁锅水和一玻璃杯水．给线圈通入电流，一段时间后，一个容器中水温升高，则通入的电流与水温升高的是（ ）‎ A. 恒定直流、小铁锅 B. 恒定直流、玻璃杯 C. 变化的电流、玻璃杯 D. 变化的电流、小铁锅 ‎【答案】D ‎【解析】由于容器中水温升高，则是电能转化成内能所致．因此只有变化的电流才能导致磁通量变化，且只有小铁锅处于变化的磁通量时，才能产生感应电动势，从而产生感应电流．导致电流发热．玻璃杯是绝缘体，不能产生感应电流，D正确．‎ ‎9. 关于电能输送的以下分析，正确的是(　 　)‎ A. 由公式P＝U2/R知，输电电压越高，输电线上功率损失越大 B. 由公式P＝U2/R知，输电导线电阻越大，输电线上功率损失越少 C. 由公式P＝I2R知，输电电流越大，输电导线上功率损失越大 D. 由公式P＝UI知，输电导线上的功率损失与输电电压成正比 ‎【答案】C ‎【解析】A项：由公式P=I2R可知，输电电压越高，输电线上功率损失越大，故A错误；‎ B项：由公式P=I2R知，输电导线的电阻越大，输电导线上的功率损失越大，故B错误；‎ C项：求输电导线的损耗功率只能用公式P=I2R，故C正确；‎ D项：同理公式P=UI不能得出输电线上的功率损失与电流成正比，应该由公式P=I2R得出输电线上的功率损失与电流得平方成正比，故D错误。‎ 点晴：解决本题的关键知道输送功率与输出电压和输出电流的关系，损失电压与电流和电阻的关系，以及掌握输电线上损耗的功率P损=I2R。‎ ‎10. 右下图表示一交变电流随时间而变化的图象，此交流电流的有效值是( )‎ A. ‎5A B. 5A C. A D. ‎‎3.5A ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：根据有效值的定义求解．取一个周期时间，将交流与直流分别通过相同的电阻，若产生的热量相同，直流的电流值，即为此交流的有效值．‎ 将交流与直流通过阻值都为R的电阻，设直流电流为I，则根据有效值的定义有：，解得I=‎5A，A正确．‎ 二、多项选择题 ‎11. 一个质点做简谐运动，其振动图象如图所示，下列说法中正确的是(　　)‎ A. 振动周期为4 s B. 振动频率为0.25 Hz C. 经过5 s质点通过的路程为‎20 cm D. 5 s末质点的位移为零 ‎【答案】ABD ‎【解析】A项：由图象可知，T=4s，故A正确；‎ B项：由公式，故B正确；‎ C项：，质点在一个周期内通过的路程等‎4A=‎20cm，所以5s内质点通过的路程一定大于‎20cm，故C错误；‎ D项：由振动图象可知，质点在5s末处于平衡位置，即位移为零，故D正确。‎ ‎12. 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K接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮 B. 合上开关K接通电路时，A1和A2始终一样亮 C. 断开开关K切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会儿才熄灭 D. 断开开关K切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭 ‎【答案】AD ‎【解析】A、B项：合上开关S接通电路，A2立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过A1的电流慢慢变大，最后两灯泡的电压一样大，所以一样亮，故A正确，B错误；‎ C、D项：断开开关S切断电路时，通过A2的用来的电流立即消失，线圈对电流的减小有阻碍作用，所以通过A1的电流会慢慢变小，并且通过A2，所以两灯泡一起过一会儿熄灭，但通过A2的灯的电流方向与原来的方向相反，故C错误、D正确。‎ 点晴：解决本题的关键知道电感器对电流的变化有阻碍作用，当电流增大时，会阻碍电流的增大，当电流减小时，会阻碍其减小。‎ ‎13. 下列关于低频扼流圈和高频扼流圈的阻碍作用的说法中，正确的有（ ）‎ A. 低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用，对高频交流电的阻碍作用就更大；‎ B. 低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用，对高频交流电的阻碍作用就较小；‎ C. 高颇扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用，对低频交流电的阻碍作用就较小。‎ D. 高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用，对低频交流电的阻碍作用就更大；‎ ‎【答案】AC ‎【解析】高频扼流圈的自感系数较小，只对高频交变电流有较大的阻碍作用，对低频交变电流的阻碍作用较小 低频扼流圈的自感系数大，即使交流的频率较低，线圈产生的感抗也很大 高频扼流圈作用是通低频阻高频，低频扼流圈的作用是通直流阻交流，故AC正确。‎ 点晴：本题考查自感线圈特性的掌握程度，可根据法拉第电磁感应定律理解理解并识记，掌握低频扼流圈和高频扼流圈的区别是解题的关键。‎ ‎14. 如图所示，理想变压器的原线圈输入电压u＝220sin100πt (V)的交流电，电路中电阻R=20Ω，M是标有“20V、20W”的电动机，其绕线电阻r=1Ω ‎，电动机正常工作．下列说法正确的是(　　)‎ A. 变压器原、副线圈的匝数比是11∶1‎ B. 电流表示数是‎21A C. 电动机的输出功率为1W D. 变压器的输入功率为40W ‎【答案】AB ‎【解析】电动机正常工作，所以副线圈两端的电压，而原线圈的输出电压为，故，A正确；电流表的示数为，B错误；根据，可得，故变压器的输出功率为，D正确；电动机的输出功率为，C错误．‎ ‎15. 如图所示，闭合金属环从曲面上h高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速为零，摩擦不计，曲面处在图示磁场中，则（ ）‎ A. 若是匀强磁场，环滚上的高度小于h B. 若是匀强磁场，环滚上的高度等于h C. 若是非匀强磁场，环滚上的高度等于h D. 若是非匀强磁场，环滚上的高度小于h ‎【答案】BD 三、计算题： ‎ ‎16. 下图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置．设摆球向右运动为正方向．图乙是这个单摆的振动图象．根据图象回答：‎ ‎(1)单摆振动的频率是多大？‎ ‎(2)若当地的重力加速度为‎10 m/s2，则这个摆的摆长是多少？‎ ‎【答案】(1)1.25 Hz；(2)‎0.16 m； ‎ ‎【解析】(1)由单摆振动图象得T＝0.8 s    故f＝＝1.25Hz.‎ ‎(2) 由单摆周期公式可得：。‎ 点晴：对于简谐运动的图象，表示是振动质点相对于平衡位置的位移随时间的变化情况，可直接读出周期、振幅和速度、加速度的方向及其变化情况。‎ ‎17. 如图，质量m=‎0.9kg、匝数n=10的矩形线圈abcd被细绳悬挂在天花板上，线圈有一半在磁场中，且线圈平面与磁场垂直。其中lab=‎0.3m，lad=‎0.4m，线圈电阻为r=1，磁感应强度随时间的关系式为B＝0.5t，g=‎10m/s2，求：‎ ‎（1）t=4s时线圈中的磁通量；‎ ‎（2）流过线圈中的电流大小和方向。‎ ‎【答案】（1）0.12Wb；（2）‎0.3A，方向：adcba(逆时针)； ‎ ‎【解析】(1)当t=4s时，根据B=0.5t可得B=2T 此时线圈的磁通量为；‎ ‎(2)根据法拉第电磁感应定律可得：‎ 电流大小为 ‎ 方向：根据“楞次定律”可知，adcba（逆时针。‎ ‎18. ‎ 如图甲所示为一台小型发电机的示意图，线圈匝数为20匝。若从中性面开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻为1.0 Ω，外接灯泡的电阻为5.0 Ω。求：‎ ‎(1)电压表的示数；‎ ‎(2)线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功；‎ ‎(3)线圈从中性面开始转过90°过程中流过灯泡的电量。‎ ‎【答案】(1)5V；（2）0.12J；（3）；‎ ‎【解析】试题分析：（1）根据图乙可知产生电动势的峰值，根据求有效值，再根据欧姆定律即可求解；（2）由焦耳定律求得产生的总热量，再由能量关系可得外力所做的功；（3）根据求解流过灯泡的电量．‎ ‎（1）由图可得电动势最大值为 有效值为 电压表读数为 ‎（2）由焦耳定律可得 由能量守恒可得： ‎ 所以外力所做的功；‎ ‎（3）流过灯泡的电量为 由因为 所以有．‎ ‎19. 如图甲所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L.M、P两点间接有阻值为R的电阻．一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下．导轨和金属杆的电阻可忽略．让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．‎ ‎(1)由b向a方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；‎ ‎(2)在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求ab杆中的电流及其加速度的大小；‎ ‎【答案】(1)如图所示，；（2）gsin θ－；‎ ‎【解析】(1)ab杆受三个力：重力mg，竖直向下；支持力N，垂直斜面向上；安培力F，沿斜面向上．受力示意图如图所示．‎ ‎(2)当ab杆速度为v时，感应电动势E＝Blv，此时电路中电流I＝＝‎ ab杆受到的安培力F＝BIl＝‎ 根据牛顿运动定律，有mgsinθ－F＝mgsinθ－＝ma，‎ a＝gsinθ－.‎ 本题考查电磁感应与牛顿运动定律的综合问题，由欧姆定律和法拉第电磁感应定律可求得安培力表达式，再由牛顿第二定律求得加速度大小