物理卷·2018届四川省三台县塔山中学高二下学期半期模拟考试（一）（2017-04）

物理卷·2018届四川省三台县塔山中学高二下学期半期模拟考试（一）（2017-04）

‎2016-2017年高二下期物理半期模拟考试 一、选择题(本题共19小题，每小题4分，共76分．在每小题给出的4个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)‎ ‎1．某电路中电场随时间变化的图象如图所示，能发射电磁波的电场是(　　)‎ ‎2．一闭合线圈置于磁场中，若磁感应强度B随时间变化的规律如图1乙所示，线圈中感应电动势E随时间t变化的图象是(　　)‎ ‎3．如图2所示电路中，线圈L与灯泡LA并联，当合上开关S后灯LA正常发光．已知，线圈L的电阻小于灯泡LA的电阻．则下列现象可能发生的是(　　)‎ A．当断开S时，灯泡LA立即熄灭 B．当断开S时，灯泡LA突然闪亮一下，然后逐渐熄灭 C．若把线圈L换成电阻，断开S时，灯泡LA逐渐熄灭 D．若把线圈L换成电阻，断开S时，灯泡LA突然闪亮一下，然后逐渐熄灭 ‎4．理想变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2＝2∶1，且在输入、输出回路中分别接有相同的纯电阻，如图3所示，原线圈接在电压为U的交流电源上，则副线圈的输出电压为(　　)A.　　 B．　　 C．U D．U ‎5．在LC振荡电路中，t1和t2时电感线圈中的磁感线和电容器中的极板带电情况如图所示，若t2－t1＝，则下列说法中正确的是(　　)‎ A．在t1时刻电容器正在充电 B．在t2时刻电容器正在充电 C．在t1时刻电路中的电流处在增大状态 D．在t2时刻电路中的电流处在增大状态 ‎6. (2016·四川高考)如图4所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则(　　)‎ A．小灯泡变亮 B．小灯泡变暗 C．原、副线圈两端电压的比值不变 D．通过原、副线圈电流的比值不变 ‎7．(2016·渭南高二检测)为了能安全对某一高电压U、大电流I的线路进行测定，图中接法可行的是(绕组匝数n1>n2)(　　)‎ ‎8．(2016·烟台高二检测)两金属棒和三根电阻丝如图5连接，虚线框内存在均匀变化的匀强磁场，三根电阻丝的电阻大小之比R1∶R2∶R3＝1∶2∶3，金属棒电阻不计．当S1、S2闭合，S3断开时，闭合的回路中感应电流为I，当S2、S3闭合，S1断开时，闭合的回路中感应电流为5I；当S1、S3闭合，S2断开时，闭合的回路中感应电流是(　　)‎ A．0 B．3I C．6I D．7I ‎9．如图A是长直密绕通电螺线管．小线圈B与电流表连接，并沿A的轴线Ox从O点自左向右匀速穿过螺线管A.下面4个选项能正确反映通过电流表中电流I随x变化规律的是(　　)‎ ‎10．照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的．可是我们在晚上七、八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些．这是因为用电高峰时(　　)‎ A．总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，每盏灯两端的电压较低 B．总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，通过每盏灯的电流较小 C．总电阻比深夜时小，供电线路上的电流大，输电线上损失的电压较大 D．总电阻比深夜时小，供电线路上的电流大，每盏灯两端的电压较低 ‎11．如图8所示边长为L的正方形闭合线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，以一条边为轴，以角速度ω匀速转动，转轴与B垂直，线圈总电阻为R，导线电阻不计，下列说法正确的是(　　)‎ A．电压表示数为BL2ω/8 B．电压表示数为BL2ω/8‎ C．线圈转一周产生热量为πB2L4ω/R D．线圈转一周产生热量为2πB2L4ω/R ‎12.如图所示，一个矩形线圈abcd放在垂直纸面向里的匀强磁场中，在进行下列操作时，整个线圈始终处于磁场之内，线圈中能产生感应电流的是(　　)‎ A．线圈沿纸面向右移动 B．线圈沿纸面向下移动 C．线圈垂直纸面向外移动 D．线圈以ab边为轴转动 ‎13．如图所示，理想变压器的a、b端加上一交流电压(电压有效值保持不变)，副线圈c、d端所接灯泡L恰好正常发光．此时滑动变阻器的滑片P位于图示位置．现将滑片下移(导线电阻不计)，则以下说法中正确的是(　　)‎ A．灯仍能正常发光，原线圈输入电流变小 B．灯不能正常发光，原线圈输入功率变大 C．灯不能正常发光，原线圈输入电压变大 D．灯仍能正常发光，原线圈输入功率不变 ‎14．如图所示，理想变压器的原线圈接u＝11 000sin 100πt(V)的交变电压，副线圈通过电阻r＝6Ω的导线对“220 V，880 W”的电器RL供电，该电器正常工作．由此可知(　　)‎ A．原、副线圈的匝数比为50∶1‎ B．交变电压的频率为100 Hz C．副线圈中电流的有效值为4 A ‎ D．变压器的输入功率为880 W ‎15.如图，边长为d的正方形线圈，从位置A开始向右运动，并穿过宽为L(L>d)的匀强磁场区域到达位置B，则(　　)‎ A．整个过程，线圈中始终有感应电流 B．整个过程，线圈中始终没有感应电流 C．线圈进入磁场和离开磁场的过程中，线圈中有感应电流，方向都是逆时针方向 D．线圈进入磁场过程中，感应电流的方向为逆时针方向；穿出磁场的过程中，感应电流的方向为顺时针方向 ‎16.交变电流电压的有效值为6 V，它和电阻R1、R2及电容器C、电压表一起连接成如图所示的电路，图中电压表的读数为U1，为了保证电容器C不被击穿，电容器的耐压值为U2，电容器在电路中正常工作，则(　　)‎ A．U1＝6 VU2＝6 V B．U1＝6 VU2＝3 V C．U1＝6 VU2≥6 V D．U1＝6 VU2≥6 V ‎17．如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a，磁感应强度的大小为B.一边长为a、电阻为4R的正方形均匀导线框ABCD从图示位置开始沿水平向右方向以速度v匀速穿过磁场区域，在图乙中线框A、B两端电压UAB与线框移动距离的关系图象正确的是(　　)‎ ‎18．如图所示，甲、乙两图是两个与匀强磁场垂直放置的金属框架，乙图中除了一个电阻极小、自感系数为L的线圈外，两图其他条件均相同．如果两图中AB杆均以相同初速度、相同加速度向右运动相同的距离，外力对AB杆做功的情况是(　　) A．甲图中外力做功多 B．两图中外力做功相等 C．乙图中外力做功多 D．无法比较 ‎19．如图在水平面上有一固定的U形光滑金属框架，框架上放置一金属杆ab.在垂直纸面方向有一匀强磁场，下列情况中可能的是(　　)‎ A．若磁场方向垂直纸面向外，并且磁感应强度增大时，杆ab将向右移动 B．若磁场方向垂直纸面向外，并且磁感应强度减小时，杆ab将向右移动 C．若磁场方向垂直纸面向里，并且磁感应强度减小时，杆ab将向右移动 D．若磁场方向垂直纸面向里，并且磁感应强度增大时，杆ab将向右移动 二、非选择题(本题共2小题，共24分)‎ ‎20．(12分)(2016·延安高二检测)如图10甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场．已知线圈的匝数n＝100匝，总电阻r＝1.0 Ω，所围成矩形的面积S＝0.040 m2，小灯泡的电阻R＝9.0 Ω，磁场的磁感应强度按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为e＝nBmS·cos t，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期，不计灯丝电阻随温度的变化，求：(1)线圈中产生感应电动势的最大值；‎ ‎(2)小灯泡消耗的电功率；(3)在磁感应强度变化的0～的时间内，通过小灯泡的电荷量．‎ ‎21．(12分)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)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；‎ ‎(2)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值．‎ 高二下期物理半期模拟考试参考答案 ‎1. 答案：D　点拨：由麦克斯韦电磁场理论，当空间出现恒定的电场时(如题图A)，由于其不激发磁场，故无电磁波产生；当出现均匀变化的电场时(如题图B、题图C)，会激发出磁场，但磁场恒定，不会再在较远处激发起电场，故也不会产生电磁波，只有周期性变化的电场(如题图D)，才会激发出周期性变化的磁场，其又激发出周期性变化的电场……如此不断激发，才会形成电磁波。‎ ‎2【解析】　由E＝＝·S可知，因磁感应强度B随时间变化的变化率是分段恒定的，因此电动势E随时间变化的规律也是分段恒定的，故D正确．‎ ‎【答案】　D ‎3【解析】　当断开S时，线圈L产生断电自感，灯泡LA突然闪亮一下，然后逐渐熄灭，B项正确，A项错误；若把线圈L换成电阻，断开S时，灯炮LA立即熄灭，C、D均错误．‎ ‎【答案】　B ‎4【解析】　设原线圈中的电流为I，则副线圈中的电流为2I；设原线圈的输入电压为U1，则副线圈的输出电压为U2＝＝2IR，所以U1＝4IR，而U＝IR＋U1＝5IR，所以副线圈的输出电压为U2＝U，故正确选项为C.‎ ‎【答案】　C ‎5. 答案：BC　点拨：由题图判断t2时刻感应电流的方向与充电电流方向相同，电流应减小；t1时刻感应电流的方向与放电电流方向相反，电流应增大。‎ ‎6【解析】　由于家庭电路上理想变压器为降压变压器，故n1>n2，当原、副线圈减少相同的匝数时，其变压比变大，根据＝，U1一定，U2变小，故小灯泡变暗，选项A错误，选项B正确；由＝知，原、副线圈电压的比值变大，选项C错误；根据＝，则通过原、副线圈电流的比值变小，选项D错误．‎ ‎【答案】　B ‎7【解析】　电流互感器是将大电流变成便于测量的小电流，由＝知I2＝I1，副线圈的匝数应大于原线圈的匝数且测量时应串联在被测电路中，A、C错误；电压互感器是将高电压变成低电压，由＝知U2＝U1，n1应大于n2，且测量时应并联在待测电路中，B正确，D错误． 【答案】　B ‎8【解析】　由R1∶R2∶R3＝1∶2∶3得令R1＝R，R2＝2R，R3＝3R.S1、S2闭合时R1，R2组成闭合回路，有E1＝3IR；S2、S3闭合时R2，R3组成闭合回路，有E2＝25IR；则S1、S3闭合时R1，R3组成闭合回路，有E1＋E2＝4IxR，所以Ix＝7I.‎ ‎【答案】　D ‎9【解析】　通电螺线管产生稳定的磁场，磁场特征为：两极附近最强且不均匀，管内场强近似匀强．当小线圈穿过两极时，因磁场不均匀，故穿过小线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，且因磁场的变化不同，故在小线圈中感应出方向相反的电流，小线圈在螺线管内部运动时，因穿越区域的磁感应强度不变，小线圈中没有感应电流产生．‎ ‎【答案】　C ‎10【解析】　在晚上七、八点钟时，电路上并联的灯较多，则根据并联电路的特点可知，此时总电阻比深夜时小，再由欧姆定律可知，供电线路上的电流大，输电线上损失的电压U损＝IR增大，每盏灯两端的电压也就较低．‎ ‎【答案】　CD ‎11【解析】　由Em＝BL2ω，U有效＝＝，电压表测量的为R上的电压，则U＝＝，Q＝2·R·T＝，故B、C正确．‎ ‎【答案】　BC ‎12解析：产生感应电流的条件是：穿过闭合回路的磁通量发生变化．因此无论线圈如何运动，关键是看其磁通量是否变化，从而判断出是否有感应电流产生．由于磁场是匀强磁场，把线圈向右拉动，或向上拉动，或垂直纸面向外运动，其磁通量均不变化，均无感应电流产生，故A、B、C错误；当线圈绕ab边转动时，其磁通量发生变化，有感应电流产生，故D正确．‎ 答案：D ‎13解析：变压器的原、副线圈的电压比等于匝数比，与负载无关，将滑片P下移，副线圈电压不变，灯仍能正常发光，电阻增大，流经电阻的电流减小，副线圈的电流减小，原线圈的电流也变小．‎ 答案：A ‎14解析：输入电压的有效值为11 000 V，用电器的额定电压为220 V，所以变压器的输出电压大于220 V，原、副线圈的匝数比小于50∶1，故A错误；由输入电压的表达式知，f＝＝50 Hz，故B错误；副线圈中的电流与用电器中的电流相同，I＝4 A，故C正确；变压器的输出功率为用电器的功率和导线电阻损耗的功率之和，大于880 W，所以变压器的输入功率大于880 W，故D错误．‎ 答案：C ‎15解析：在线圈进入或离开磁场的过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生，线圈完全在磁场中时，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流产生；由右手定则可知，线圈进入磁场过程中，线圈中感应电流沿逆时针方向，线圈离开磁场时，电流沿顺时针方向，由以上分析可知，D正确，A、B、C错误．‎ 答案：D ‎16解析：电压表读数为交流电压的有效值，所以电压表读数U1＝6 V，电容器耐压值应大于交流电压的最大值， U2≥6 V.‎ 答案：D ‎17解析：进入磁场时，注意UAB是路端电压，应该是电动势的四分之三，此时E＝Bav，所以UAB＝；完全进入后，没有感应电流，但有感应电动势，大小为Bav，穿出磁场时电压应该是电动势的四分之一，UAB＝，电势差方向始终相同，即ΦA>ΦB，由以上分析可知选D.‎ 答案：D ‎18解析：两图中AB杆均做加速运动，电流将增大，图乙中由于线圈自感的阻碍作用，感应电流较甲图小，安培阻力也较小， 又加速度相同，则外力较甲图小， 甲图中外力做功多，A正确．‎ 答案：A ‎19解析：若磁场方向垂直纸面向外，并且磁感应强度增大时，根据楞次定律，感应电流的方向为顺时针方向，根据左手定则，杆所受的安培力方向向左，将向左运动．故A错误；若磁场方向垂直纸面向外，并且磁感应强度减小时，根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针方向，根据左手定则，杆所受的安培力方向向右，将向右运动．故B正确；若磁场方向垂直纸面向里，并且磁感应强度减小时，根据楞次定律，感应电流的方向为顺时针方向，根据左手定则，杆所受的安培力方向向右，将向右运动，故C正确；若磁场方向垂直纸面向里，并且磁感应强度增大时，根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针方向，根据左手定则，杆所受的安培力方向向左，将向左运动，故D错误．‎ 答案：BC ‎20【解析】　(1)由图象知，线圈中产生的交变电流的周期T＝3.14×10－2 s，‎ 所以Em＝nBmSω＝＝8.0 V.‎ ‎(2)电流的最大值Im＝＝0.80 A 有效值I＝＝ A 小灯泡消耗的电功率P＝I2R＝2.88 W.‎ ‎(3)在0～时间内，电动势的平均值＝ 平均电流＝＝ 流过灯泡的电荷量Q＝Δt＝＝4.0×10－3‎ C．‎ ‎【答案】　(1)8.0 V　(2)2.88 W　(3)4.0×10－3 C ‎21【解析】　 ‎ ‎(1)当ab杆速度为v时，感应电动势E＝BLv，此时电路中电流I＝＝ ab杆受到安培力F＝BIL＝ 根据牛顿运动定律，有 ma＝mgsin θ－F＝mgsin θ－，‎ a＝gsin θ－.‎ ‎(2)当＝mgsin θ时，ab杆达到最大速度 vm＝.‎ ‎【答案】　(1)见解析　(2)　gsin θ－ ‎(3)vm＝