云南省德宏州芒市一中学年高二下学期期中物.docx
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云南省德宏州芒市一中学年高二下学期期中物
2015-2016学年云南省德宏州芒市一中高二（下）期中物理试卷
一.选择题（1---8题为单项选择，每小题4分，9--12为不定项选择，全部正确得4分，部分正确得2分，选错得零分，共48分．）
1．下列现象中，属于电磁感应现象的是（ ）
A．小磁针在通电导线附近发生偏转
B．通电线圈在磁场中转动
C．闭合线圈在磁场中运动而产生电流
D．磁铁吸引小磁针
2．理想变压器原、副线圈匝数比为10：
1，以下说法中正确的是（ ）
A．穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10：
1
B．穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等
C．原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10：
1
D．正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为10：
1
3．关于感应电流，下列说法中正确的是（ ）
A．线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流
B．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生
C．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生
D．只要电路的一部分作切割磁感线的运动，电路中就一定有感应电流
4．下列关于电磁感应的说法中，正确的是（ ）
A．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大
B．穿过线圈的磁通量为零，感应电动势可以不为零
C．穿过线圈的磁通量的变化越大，感应电动势越大
D．穿过线圈的磁通量的变化越快，感应电动势越大
5．如图所示，用同样的导线制成的两闭合线圈A、B，匝数均为20匝，半径rA=2rB，在线圈B所围区域内有磁感应强度均匀减小的匀强磁场，则线圈A、B中产生感应电动势之比EA：
EB和两线圈中感应电流之比IA：
IB分别为（ ）
A．1：
1，1：
2B．1：
1，1：
1C．1：
2，1：
2D．1：
2，1：
1
6．如图所示，光滑平行金属导轨PP′和QQ′处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中．现垂直于导轨放置一根导体棒MN，用一水平向右的力F拉动导体棒MN，下列关于导体棒MN中感应电流的方向和它所受安培力的方向的说法正确的是（ ）
A．感应电流的方向是Q→PB．感应电流的方向是M→N
C．安培力水平向左D．安培力水平向右
7．远距离输电，输电功率一定，当输电电压为U0时，输电线上的电流为I0，损失的电功率为P0．则当输电电压提高为2U0时（ ）
A．由I=U/R得，输电线上的电流变为2I0
B．由I=P/U得，输电线上的电流变为
C．由P=U2/R得，输电线上损失的电功率为4P0
D．由P=IU得，输电线上损失的电功率为2P0
8．调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图乙所示．线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间输入交变电压，转动滑动触头P就可以调节输出电压．图乙中两电表均为理想交流电表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器．现在CD两端输入图甲所示正弦式交流电，变压器视为理想变压器，那么（ ）
A．由甲图可知CD两端输入交流电压u的表达式为
B．当动触头P逆时针转动时，MN之间输出交流电压的频率变大
C．当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数也变大
D．当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电阻R2消耗的电功率变小
9．远距离输送交流电都采用高压输电．我国正在研究用比330kV高得多的电压进行输电．采用高压输电的优点是（ ）
A．可节省输电线的材料
B．可根据需要调节交流电的频率
C．可减少输电线上的能量损失
D．可加快输电的速度
10．某电路的输入电流既有直流成分，又有交流高、低频成分，若通过如图装置，只把交流低频成分输送到下一级，那么关于该电路中各元件的作用，说法正确的是（ ）
A．L起到消除交流成分的作用B．C1是隔直电容器
C．C2起到消除高频成分的作用D．以上说法都不对
11．某交变电流的电压为u=6
sin314tV，则下列说法正确的是（ ）
A．用此交变电流作打点计时器的电源时，打点周期为0.02s
B．把耐压值为6V的电容器接在此电源上会被击穿
C．此电压最大值为6
V
D．t=
s时，交流电压的瞬时值为3V
12．如图9甲所示，一理想变压器的原、副线圈的匝数比是10：
1，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电，一只理想二极管和一个阻值为20Ω的滑动变阻器串联后接在副线圈上，滑片位于正中央，两电表均为理想电表，则（ （ ）
A．电压表示数约为22
V
B．电流表示数为0.11A
C．当滑片向b端滑动时，两电表示数均变大
D．二极管两端的最大电压为22
V
二．实验题
13．如图所示，螺线管A、滑动变阻器、电源、开关组成电路，螺线管A放在螺线管B内，螺线管B与电流计组成一个闭合电路．
实验过程：
实验操作
有无电流产生
闭合开关的瞬间
闭合开关，A中电流稳定后，改变滑动变阻器接入电路中的阻值
闭合开关，A中电流稳定后，滑动变阻器在电路中的电阻不变
断开开关的瞬间
感应电流产生的条件：
穿过闭合电路的 发生变化．
三．计算题（共42分．14题12分；15题14分；15题16分．写出必要的文字说明、物理方程和结果，只写出答案不给分）
14．在远距离输电时，如果升压变压器输出电压是2000V，输出功率是10kW，输电线电阻是20Ω，求：
（1）输电线上损失的功率和损失的电压；
（2）用户能得到的功率和电压．
15．如图所示，矩形线圈abcd在磁感强度B=2T的匀强磁场中绕轴OO′，以角速度ω=10πrad/s匀速转动，线圈共10匝，ab=0.3m，bc=0.6m，负载电阻R=45Ω．求：
（l）电阻R在0.05s内所发出的热量；
（2）0.05s内流过的电量（设线圈从垂直中性面开始转动）
16．如图1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2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，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；
（3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值．
2015-2016学年云南省德宏州芒市一中高二（下）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一.选择题（1---8题为单项选择，每小题4分，9--12为不定项选择，全部正确得4分，部分正确得2分，选错得零分，共48分．）
1．下列现象中，属于电磁感应现象的是（ ）
A．小磁针在通电导线附近发生偏转
B．通电线圈在磁场中转动
C．闭合线圈在磁场中运动而产生电流
D．磁铁吸引小磁针
【考点】电磁感应现象的发现过程；感应电流的产生条件．
【分析】解答本题应掌握：
电磁感应的现象﹣﹣﹣因磁通量的变化，从而产生感应电动势，形成感应电流的现象．
【解答】解：
电磁感应指闭合回路中部分导体做切割磁感线运动，或者穿过闭合线圈的磁通量变化，则回路中即可产生感应电流；
A、小磁针在通电导线附近发生偏转，这是电流的磁效应，故A错误；
B、通电线圈在磁场中转动，是由于安培力作用，故B错误；
C、闭合线圈在磁场中运动而产生电流，是由运动而产生感应电流，故C正确；
D、磁铁吸引小磁针，磁性相互作用，故D错误；
故选：
C．
2．理想变压器原、副线圈匝数比为10：
1，以下说法中正确的是（ ）
A．穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10：
1
B．穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等
C．原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10：
1
D．正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为10：
1
【考点】变压器的构造和原理．
【分析】理想变压器的工作原理是原线圈输入变化的电流时，导致副线圈的磁通量发生变化，从而导致副线圈中产生感应电动势．而副线圈中的感应电流的变化，又导致在原线圈中产生感应电动势．变压器的原副线圈电流与匝数成反比，原副线圈电压与匝数成正比．
【解答】解：
A、理想变压器无漏磁，故穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是1：
1，故A错误；
B、理想变压器无漏磁，故穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是1：
1，故穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等，故B正确；
C、穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是1：
1，根据法拉第电磁感应定律，原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为1：
1，故C错误；
D、理想变压器改变的是电压和电流，不改变电功率，故正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1：
1，故D错误；
故选：
B．
3．关于感应电流，下列说法中正确的是（ ）
A．线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流
B．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生
C．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生
D．只要电路的一部分作切割磁感线的运动，电路中就一定有感应电流
【考点】感应电流的产生条件．
【分析】产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化，或闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动．根据这个条件进行选择．
【解答】解：
A、不闭合电路在磁场即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈也没有感应电流．故A正确；
B、螺线管不闭合时，即使穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部也没有感应电流产生，故B错误；
C、闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动，闭合回路的磁通量不一定发生了变化，电路中不一定有感应电流．故C错误．
D、电路若不闭合，在部分电路切割时电路中不会产生感应电流，故D错误；
故选：
A．
4．下列关于电磁感应的说法中，正确的是（ ）
A．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大
B．穿过线圈的磁通量为零，感应电动势可以不为零
C．穿过线圈的磁通量的变化越大，感应电动势越大
D．穿过线圈的磁通量的变化越快，感应电动势越大
【考点】磁感应强度．
【分析】由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的大小除与线圈匝数有关外，还与磁通量变化快慢有关．
【解答】解：
由法拉第电磁感应定律E=N
知，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，即与磁通量变化快慢有关．
A、穿过线圈的磁通量越大，而磁通量不一定变化，变化也不一定快，所以感应电动势不一定大．故A错误．
B、穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率可以不为零，则感应电动势可以不为零．故B正确．
C、穿过线圈的磁通量的变化越大，感应电动势不一定越大，还与变化所用时间有关．故C错误．
D、穿过线圈的磁通量的变化越快，磁通量的变化率一定越大，则感应电动势一定越大．故D正确．
故选BD
5．如图所示，用同样的导线制成的两闭合线圈A、B，匝数均为20匝，半径rA=2rB，在线圈B所围区域内有磁感应强度均匀减小的匀强磁场，则线圈A、B中产生感应电动势之比EA：
EB和两线圈中感应电流之比IA：
IB分别为（ ）
A．1：
1，1：
2B．1：
1，1：
1C．1：
2，1：
2D．1：
2，1：
1
【考点】法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律．
【分析】根据法拉第电磁感应定律E=n
=n
，研究A、B环中感应电动势之比EA：
EB．
根据电阻定律求出两环电阻之比，再欧姆定律求解感应电流之比IA：
IB．
【解答】解：
根据法拉第电磁感应定律E=n
=n
，题中n相同，
相同，有效面积S也相同，则得到A、B环中感应电动势之比为EA：
EB=1：
1．
根据电阻定律R=ρ
，L=n•2πr，n、ρ、s相同，则电阻之比RA：
RB=rA：
rB=2：
1．
根据欧姆定律I=
得，产生的感应电流之比IA：
IB=1：
2．
故选：
A．
6．如图所示，光滑平行金属导轨PP′和QQ′处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中．现垂直于导轨放置一根导体棒MN，用一水平向右的力F拉动导体棒MN，下列关于导体棒MN中感应电流的方向和它所受安培力的方向的说法正确的是（ ）
A．感应电流的方向是Q→PB．感应电流的方向是M→N
C．安培力水平向左D．安培力水平向右
【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；安培力．
【分析】导体棒切割产生的感应电流方向由右手定则判断，所受的安培力方向由左手定则判断．
【解答】解：
AB、根据右手定则判断可知：
导体棒MN中感应电流方向N→M，R中电流由P到Q，故AB错误；
CD、根据左手定则判断可知MN所受的安培力方向水平向左，故C正确，D错误．
故选：
C
7．远距离输电，输电功率一定，当输电电压为U0时，输电线上的电流为I0，损失的电功率为P0．则当输电电压提高为2U0时（ ）
A．由I=U/R得，输电线上的电流变为2I0
B．由I=P/U得，输电线上的电流变为
C．由P=U2/R得，输电线上损失的电功率为4P0
D．由P=IU得，输电线上损失的电功率为2P0
【考点】远距离输电．
【分析】根据输送功率P=UI求出输电电流，再根据P损=I2R可得出输电线上损失的电功率与输送电压的关系．根据欧姆定律得到电压损失与输送电压的关系．
【解答】解：
设输送的电功率一定为P，输送电压为U，输电线上功率损失为△P，电压损失为△U，电流为I，输电线总电阻为R．
由P=UI知，I=
则得：
△P=I2R=
，△U=IR=
R，
由题P、R一定，则得：
I∝
，△P∝
，△U∝
A、输电线上的电流变为
，故A错误，B正确
C、所以输电线上的电功率损失是原来的
，故CD错误
故选：
B．
8．调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图乙所示．线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间输入交变电压，转动滑动触头P就可以调节输出电压．图乙中两电表均为理想交流电表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器．现在CD两端输入图甲所示正弦式交流电，变压器视为理想变压器，那么（ ）
A．由甲图可知CD两端输入交流电压u的表达式为
B．当动触头P逆时针转动时，MN之间输出交流电压的频率变大
C．当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数也变大
D．当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电阻R2消耗的电功率变小
【考点】变压器的构造和原理；电功、电功率．
【分析】由甲图可知交流电的表达式；P移动改变了副线圈的匝数，滑片移动改变了负载的电阻，结合变压器的特点和欧姆定律去分析．
【解答】解：
A、由甲可知，交流电电压最大值为36
V；周期为0.02S，则表达式为36
sin（
t）=36
sin，故A错误；
B、变压器只能改变电流和电压，不能改变交流电的周期和频率，故B错误；
C、当滑片向下移动时，输出端电阻减小，则电流增大，电流表示数增大；但电压不变，故C错误；
D、由C的分析可知，总电流增大，故R1分压增大，并联部分电压减小，故R2两端的电压减小，电功率减小，故D正确；
故选：
D．
9．远距离输送交流电都采用高压输电．我国正在研究用比330kV高得多的电压进行输电．采用高压输电的优点是（ ）
A．可节省输电线的材料
B．可根据需要调节交流电的频率
C．可减少输电线上的能量损失
D．可加快输电的速度
【考点】远距离输电．
【分析】在输电的过程中输送的功率一定，根据P=UI，输送电压越高，输送电流越小，根据△P=I2R，知损失的功率小．
【解答】解：
AC、在输电的过程中输送的功率一定，根据P=UI和△P=I2R，有：
，故高压输电可以降低功率损耗，在允许功率损耗相同的情况下，可以适当减小导线的横截面积，故A正确，C正确；
B、交流电的频率等于发电机转动的频率，是不改变的，故B错误；
D、电路中电场建立的速度是光速，与是否高压输电无关，故D错误；
故选：
AC．
10．某电路的输入电流既有直流成分，又有交流高、低频成分，若通过如图装置，只把交流低频成分输送到下一级，那么关于该电路中各元件的作用，说法正确的是（ ）
A．L起到消除交流成分的作用B．C1是隔直电容器
C．C2起到消除高频成分的作用D．以上说法都不对
【考点】电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用．
【分析】电路的输入端输入的电流既有直流成份，又有交流低频成分和交流高频成分，要只把交流的低频成分输送到下一级，该电路要隔掉直流，通高频，阻低频，根据电感和电容的特性进行判断．
【解答】解：
A、L在此的功能为通直流、阻交流，通低频，阻高频，将低频的交流成分送到下一级．故A错误．
B、C1在此的功能为通交流，隔直流，使直流不能到达下一级电路．故B正确．
C、C2与输出电路并联，起到通高频，阻低频，使调频成分能通过，低频成分到达下一级，C2又叫高频旁路电容．故C正确；
D、由上分析可知，D错误．
故选：
BC．
11．某交变电流的电压为u=6
sin314tV，则下列说法正确的是（ ）
A．用此交变电流作打点计时器的电源时，打点周期为0.02s
B．把耐压值为6V的电容器接在此电源上会被击穿
C．此电压最大值为6
V
D．t=
s时，交流电压的瞬时值为3V
【考点】正弦式电流的图象和三角函数表达式．
【分析】对照表达式u=Umsin
，求解电压的最大值、周期和瞬时值；打点计时器的打点周期等于交流电的周期．
【解答】解：
A、交变电流的电压为u=6
sin314t（V），对照表达式u=Umsin
，有：
最大值为Um=6
V，周期T=0.02s；由于周期为0.02s，故用此交变电流作打点计时器的电源时，打点周期为0.02s，故AC正确；
B、电容器的击穿电压为交流电的最大值，故把耐压值为6V的电容器接在此电源上会被击穿，故B正确
D、t=
s时，交流电压的瞬时值为：
u=6
sin314t=6
sin314×
=6
sin=3
V，故D错误；
故选：
ABC
12．如图9甲所示，一理想变压器的原、副线圈的匝数比是10：
1，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电，一只理想二极管和一个阻值为20Ω的滑动变阻器串联后接在副线圈上，滑片位于正中央，两电表均为理想电表，则（ （ ）
A．电压表示数约为22
V
B．电流表示数为0.11A
C．当滑片向b端滑动时，两电表示数均变大
D．二极管两端的最大电压为22
V
【考点】变压器的构造和原理；正弦式电流的图象和三角函数表达式．
【分析】根据图象可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，二极管的作用是只允许正向的电流通过，再根据电压与匝数成正比即可求得结论．
【解答】解：
A、原、副线圈的电压与匝数成正比，所以副线圈两端电压为22V，最大值为
V，故A错误；
B、由于副线圈接着二极管，它具有单向导电性，根据电流的热效应知
解得U=11
V，故B正确；
C、P向b移动时，电阻变小，副线圈电流变大，但原线圈的电压不会不会．故C错误；
D、副线圈两端电压为22V，最大值为
V，所以二极管两端的最大电压为22
V．故D正确
故选：
BD
二．实验题
13．如图所示，螺线管A、滑动变阻器、电源、开关组成电路，螺线管A放在螺线管B内，螺线管B与电流计组成一个闭合电路．
实验过程：
实验操作
有无电流产生
闭合开关的瞬间
闭合开关，A中电流稳定后，改变滑动变阻器接入电路中的阻值
闭合开关，A中电流稳定后，滑动变阻器在电路中的电阻不变
断开开关的瞬间
感应电流产生的条件：
穿过闭合电路的 磁通量 发生变化．
【考点】研究电磁感应现象．
【分析】根据开关的通断，及滑动变阻器的移动，使得线圈A中的电流变化，导致穿过线圈B的磁通量变化，从而即可判定能否产生感应电流，
由上实验可知，产生感应电流的条件：
闭合回路的磁通量发生变化．
【解答】解：
根据电路图可知，当开关的通断，或滑动变阻器的移动，会导致线圈A的电流变化，从而使得穿过线圈B的磁通量变化，进而产生感应电流；
实验操作
有无电流产生
闭合开关的瞬间
有
闭合开关，A中电流稳定后，改变滑动变阻器接入电路中的阻值
有
闭合开关，A中电流稳定后，滑动变阻器在电路中的电阻不变
无
断开开关的瞬间
有
所以产生感应电流的条件是：
闭合回路的磁通量发生变化．
故答案为：
如表格所示，磁通量．
三．计算题（共42分．14题12分；15题14分；15题16分．写出必要的文字说明、物理方程和结果，只写出答案不给分）
14．在远距离输电时，如果升压变压器输出电压是2000V，输出功率是10kW，输电线电阻是20Ω，求：
（1）输电线上损失的功率和损失的电压；
（2）用户能得到的功率和电压．
【考点】远距离输电；电功、电功率．
【分析】根据P=UI求出输电电流，从而结合
、△U=IR求出损失的功率和损失的电压，根据输入电压和输入功率求出用户得到的电压和功率．
【解答】.解：
（1）由P出=I线U出，得：
I线=
=
A=5A
则输电线上损失的功率为：
P损=P损=I2r=52×20W=500W
损失的电压为：
U损=I线r=5×20V=100V；
（2）用户得到的电压和功率分别为：
U用=U出﹣U损=V=1900V，
P用=P出﹣P损=（10×103﹣500）W=9500W
答：
（1）输电线上损失的功率为500W，损失的电压为100V．
（2）用户得到的功率为9500W，用户得到的电压为1900V．
15．如图所示，矩形线圈abcd在磁感强度B=2T的匀强磁场中绕轴OO′，以角速度ω=10πrad/s匀速转动，线圈共10匝，ab=0.3m，bc=0.6m，负载电阻R=45Ω．求：
（l）电阻R在0.05s内所发出的热量；
（2）0.05s内流过的电量（设线圈从垂直中性面开始转动）
【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理．
【分析】线圈在图示位置产生的感应电动势最大，其大小为Em=nBωS=nBωab•bc；转动过程中由平均感应电动势和电流公式代入数据解得
【解答】解：
（1）电动势的最大值：
εm=2nBLv=nBSω=10×2×0.3×0.6×10π=36π（V）
电流的有效值：
I=
=
A
所以0.05s内R上发出的热量Q=I2Rt=7.1（J）
（2）电动势的平均值：
0.05s为从图上位置转过90°，所求的电量：
q=It=n
=
=
=0.08C
答：
（l）电阻R在0.05s内所发出的热量7.1J；
（2）0.05s内流过电阻R的电量0.08C
16．如图1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2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，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；
（3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值．
【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；力的合成与分
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