云南省昆明市黄冈实验学校学年高二物理下学期期中试题.docx
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云南省昆明市黄冈实验学校学年高二物理下学期期中试题
昆明黄冈实验学校201
7-2018学年下学期期中考试卷
高二年级物理
一、单选题（32分）
1.高频感应炉是用来熔化金属对其进行冶炼的，如下图所示为冶炼金属的高频感应炉的示意图，炉内放入被冶炼的金属，线圈通入高频交变电流，这时被冶炼的金属就能被熔化，这种冶炼方法速度快，温度易控制，并能避免有害杂质混入被炼金属中，因此适于冶炼特种金属.该炉的加热原理是（）
A.利用线圈中电流产生的焦耳热B.利用线圈中电流产生的磁场
C.利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流D.给线圈通电的同时，给炉内金属也通了电
2.矩形闭合线圈平面跟磁感线方向平行，如图所示。
下列情况线圈中有感应电流的是（ ）
A．线圈绕ab轴转动B．线圈垂直纸面向外平动C．线圈沿ab轴下移D．线圈绕cd轴转动
A．0V
B．2V
C．4V
D．
8V
3
.如图所示,变压器原副线圈匝数比为1:
2,则副线圈中电压表读数为（）
4.矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁感线的轴匀速转动，对于线圈中产生的交变电流：
（ ）
A．交变电流的周期一定等于线圈转动周期
B．线圈磁通量最大时，感应电动势达到最大值
C．线圈每次通过中性面，感应电流达到最大值
D．线圈每次通过中性面，感应电动势最大
5.如图所示，同轴的两个平行导线圈M、N，其中线圈M中通有右侧图象所示的交变电流，则下列说法中正确的是（ ）
A．在t1到t2时间内导线圈M、N互相排斥
B．在t2到t3时间内导线圈M、N互相吸引
C．在t1时刻M、N间相互作用的磁场力为零
D．在t2时刻M、N间相互作用的磁场力最大
6.一矩形闭合线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动,下述说法正确的是（）
A．穿过线圈的磁通量最大时,线圈中感应电流最大
B．穿过线圈的磁通量为零时,线圈中感应电流最大
C．若加大线圈的转速（其他条件不变）,则线圈中交变电流的频
率不变
D．若加大线圈的转速（其他条件不变）,则线圈中交变电流的最大值不变
7.如图所示，在条形磁铁外套有A、B两个大小不同的圆环，穿过A环的磁通量ΦA与穿过B环的磁通量ΦB相比较（ ）
A．ΦA＞ΦB B．ΦA＜ΦBC．ΦA＝ΦBD．不能确定
B．8.如图所示，a、b灯分别标有“36V，40W”和“36V，25W”，闭合电键，调节R，使a、b都正常发光。
这时断开电键后再次闭合，则下列说法中错误的是（ ）
A．重新闭合瞬间，由于电感线圈对电流增大的阻碍作用，
a将慢慢亮起来，而b立即变亮
B．重新闭合稳定后，两灯都正常发光，a的额定功率大，所以较亮
C．断开瞬间，由于电感线圈对电流减小的阻碍作用，通过a的电流将逐渐减小，a渐渐变暗到熄灭
D．断开瞬间，b灯立刻熄灭
二、多选题（16分）
9.如图甲所示,面积S="1"m2的导体圆环内通有垂直于圆平面向里的磁场,磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示（B取向里为正）,以下说法正确的是（ ）
A．环中产生逆时针方向的感应电流
B．环中产生顺时针方向的感应电流
C．环中产生的感应电动势大小为1V
D．环中产生的感应电动势大小为2V
10.如图所示，在一空心螺线管内部中点处悬挂一铜环，电路接通瞬间，下列说法正确的是（ ）
A．从左往右看，铜环中有逆时针方向感应电流
B．从左往右看，铜环中有顺时针方向感应电流
C．铜环有收缩趋势
D．铜环有扩张趋势
11.一理想变压器原、副线圈的匝数比为10:
1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头。
下列说法中正确的是（ ）
A．副线圈输出电压的频率为50HzB．副线圈输出电压的有效值为31V
C．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小D．P向右移动时，变压器的输出功率增加
12.如图所示，MN右侧有一正三角形匀强磁场区域（边缘磁场忽略不计）,上边界与MN垂直。
现有一与磁场边界完全相同的三角形导体框，从MN左侧垂直于MN匀速向右运动.导体框穿过磁场过程中所受安培力F的大小随时间变化的图象以及感应电流i随时间变化的图象正确的是（取逆时针电流为正）（）
三、计算题（每题10分）
13.如图所示。
在有明显边界PQ的匀强磁场B外有一个与磁场垂直的正方形闭合线框其电阻为R。
用一个平行线框的力将此线框匀速地拉进磁场。
设第一次速度为v，第二次速度为2v，求两次拉力大小之比多少？
14.金属杆MN和PQ间距为l,MP间接有电阻R,磁场如图所示,磁感应强度为B.金属棒AB长为2l,由图示位置以A为轴,以角速度ω匀速转过90°（顺时针）.求该过程中（其他电阻不计）:
（1）R上的最大电功率.
（2）通过R的电量.
四、实验题（每空3分，第8题5分）
15.一个面积为S的
矩形线圈在匀强磁场中以某一条边为转轴做匀速转动，磁场方向与转轴垂直。
线圈中感应电动势e与时间t的关系如图15所示。
感应电动势的峰值和周期可由图中读出。
则磁感应强度B=_ ___；在t=T/12时刻，线圈平面与磁感应强度的夹角等于 。
16.在探究产生感应电流条件的实验中，实验室提供了下列器材，电源、开关、电流表、大小螺线管、铁芯、滑动变阻器、导线若干，如图所示.请按照实验的要求连好实验电路.
17.如图所示，电容器PQ的电容为10μF,垂直于回路的磁场的磁感应强度以5×10-3T/s的变化率均匀增加，回路面积为10-2m2.则PQ两极电势差的绝对值为_______V，P极所带电荷的种类为_______，带电荷量为_______C.
五、综合题（12分）
18.如图，光滑斜面的倾角
=30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长l1="l"m，bc边的边长l2="0.6"m，线框的质量m="1"kg，电阻R=0.1Ω，线框通过细线与重物相连，重物质量M="2"kg，斜面上ef线（ef∥gh）的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B="0.5"T，如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef线和gh的距离s="11.4"m，（取g=10.4m/s2），求：
（1）线框进入磁场前重物M的加速度；
（2）线框进入磁场时匀速运动的速度v；
（3）ab边由静止开始到运动到gh线处所用的时间t；
（4）ab边运动到gh线处的速度大小和在线框由静止开始到运动到gh线的整个过程中产生的焦耳热。
答案
答案解析部分（共有18道题的解析及答案）
一、选择题
1、解析：
高频感应炉的原理是：
给线圈通以高频交变电流后，线圈产生高频变化的磁场，磁场穿过金属，在金属内产生强涡流，由于电流的热效应，可使金属熔化.故只有C正确.
答案：
C
2、A
3、【答案】A
【解析】
试题分析：
由图知，原线圈接入的电源是电池，其电流为恒定电流，产生的磁场不变，所以在副线圈中没有感应电动势，即副线圈中电压表读数为0，A对，BCD错。
考点：
本题考查法拉第电磁感应定律，变压器
点评：
本题学生易用电压与匝数的关系算出副线圈中的电压是8V，没有想到原线圈中接的是直流电源。
4、【答案】A
【解析】线圈没转动一圈，交变电流经历一个周期，电流方向改变两次，A对；线圈处在中性面时磁通量最大，此
时感应电动势为零，B错；线圈每次经过中性面的时候电流为零，方向改变一次，C错，D对。
5、【答案】C
【解析】在t1到t2时间内导线圈电流逐渐减小，磁通量逐渐减小，根据楞次定律，M、N互相吸引，A错误；在t2到t3时间内导线圈电流逐渐增大，磁通量逐渐增大，根据楞次定律，M、N互相排斥，B错误；在t1时刻，N线圈中感应电流为零，M、N间相互作用的磁场力为零，C正确；t2时刻，由于M线圈中的电流为零，M、N间相互作用的磁场力为零，D错误。
6、【答案】B
【解析】这是一个发电机模型的题目,由
法拉第电磁感应定律E=BLv知,当线圈平面与磁场方向垂直时,穿过线圈的磁通量最大,但导体的运动方向正好与磁感线平行,即不切割磁感线,故线圈中感应电流为零,故选项A是错误的.当线圈平面与磁场方向平行时,穿过线圈的磁通量为零,但导体的运动方向正好与磁感线垂直,即垂直切割磁感线,故线圈中感应电流最大,故选项B是正确的.若加大线圈的转速,线圈中的交变电流频率将变大,选项C正确.转速增大,也会增大导体的线速度v,所以感应电动势的最大值增大,故选项D是错误的.
7、解析：
Φ＝Φ内－Φ外，对A、B两环，Φ内相同，而对于Φ外，B的大于A的，所以ΦA＞ΦB。
答案：
A
8、【答案】D
【解析】重新闭合瞬间，根据楞次定律，电感线圈对电流的增大有阻碍作用，因此a将慢慢亮起来，而b立即变亮。
A正确；稳定后L的作用相当于一只普通的电阻（就是该线圈的内阻），两灯都正常发光，a的额定功率大，所以较亮。
因此B正确；同样，断开瞬间，电感线圈对电流的减小有阻碍作用，通过a的电流将逐渐减小，a渐渐变暗到熄灭，而abRL组成同一个闭合回路，所以b灯也将逐渐变暗到熄灭，而且开始还会闪亮一下（因为原来有
），并且通过b的电流方向与原来的电流方向相反。
这时乙的作用相当于一个电源。
故C正确，D错误。
二、多选题
9、AC
解析：
磁场垂直于纸面向里，由图乙所示可知，磁感应强度增加，穿过圆环的磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，故A正确，B错误；感应电动势
，故C正确，D错误；故选AC。
10、BC
解析：
根据楞次定律，当接通开关瞬间时，导致穿过线圈的磁通量向左增大，则铜环中的感应电流的磁场的方向向右，从左侧看，铜环的感应电流顺时针，故A错误，B正确；当接通开关瞬间时，导致穿过线圈的磁通量向左增大，根据楞次定律可知，铜环的面积有收缩的趋势，故C正确，D错误。
11、AD
解析：
根据图象可以得出交变电流的周期为T=0.02s，频率
，理想变压器不改变交流电的频率，副线圈输出电压的频率为50Hz，所以A项正确；图象中原线圈电压的最大值
，根据理想变压器的电压比可以得出副线圈电压的最大值为
，副线圈输出电压的有效值为
，所以B项错误；P向右移动时，负载
电阻减小，副线圈电流变大，原线圈的电流也会变大，但是电流比不会发生变化，仍然满足
，C项错误，P向右移动时，负载电阻减小，副线圈电流变大，副线圈电压不变，输出功率
将会增加，所以D项正确。
12、BC
解析：
C、D、设正三角形的边长为a,匀速运动的速度为v．线框匀速进入磁场的过程,由右手定则可知，电流方向为逆时针为正方向,线框所受的安培力方向向左,t时刻线框有效切割长度
，产生的感应电动势
感应电流的大小
电流与时间成正比；同理，线框离开磁场的过程,回路中磁通量减小,产生的感应电流为顺时针为负方向,
，
电流随时间均匀减小,故选项C正确、选项D错误.A、B、进磁场根据安培力公式
F-t图线是开口向上的抛物线；线框离开磁场
，F-t图线是开口向上的抛物线．根据数学知识可知选项B正确、选项A错误．故选BC．
三、计算题
13、【答案】设导线框边长为a，磁感应强度为B，线圈电阻为R
（1）分析以速度v匀速进入磁场
由法拉第电磁感应定律得：
E=Bav…………………………………①
由闭合电路欧姆
定律得：
I=E/R…………………………………②
由安培力公式得：
F安=BIa………………………………③
由于是匀速进入磁场，所以有：
F拉1=F安………………………………④
由①②③④得：
F拉1=B2a2v/R
同理可得以速度2v进入时
F拉2=2B2a2v/R
所以得：
F拉1
：
F拉2=1：
2
【解析】略
14、【答案】
（1）
（2）
【解析】AB转动切割磁感线,且切割长度由l增至2l以后AB离开MN,电路断开.（2分）
（1）当B端恰至MN上时,E最大.
，
（2）AB由初位置转至B端恰在MN上的过程中回路
四、实验题
15、【答案】
；
【解析】略
16、解析：
大螺线管和电流表组成闭合电路；带铁芯的小螺线管、滑动变阻器、电源、开关组成闭合回路.
答案：
17、【答案】5×10-5负电荷5×10-10
【解析】产生的感应电动势E=
=5×10-3×10-2V=5×10-5V.由楞次定律判断知P板带负电荷，电荷量Q=CU=10×10-6×5×10-5C=5×10-10C.
五、综合题
15、【答案】
（1）5m/s
（2）v="6"m/s
（3）ab边由静止开始运动到gh线所用的时间为t=t1+t2+t3=2.5s
（4）整个运动过程产生的焦耳热Q=FAl2=（Mgmgsinθ）l2="9"J
【解析】
（1）线框进入磁场前，线框仅受到细线的拉力FT，斜面的支持力和线框重力，重物M受到重力和拉力FT。
对线框，由牛顿第二定律得FTmgsinα=ma.
联立解得线框进入磁场前重物M的加速度
=5m/s2
（2）因为线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动，所以重物受力平衡Mg=FT′，
线框abcd受力平衡FT′=mgsinα+FA
ab边进入磁场切割磁感线，产生的电动势E=Bl1v
形成的感应电流
受到的安培力
联立上述各式得，Mg=mgsinα+
代入数据解得v="6"m/s
（3）线框abcd进入磁场前时，做匀加速直线运动；进磁场的过程中，做匀速直线运动；进入磁场后到运动到gh线，仍做匀加速直线运动。
进磁场前线框的加速度大小与重物的加速度相同，为a="5"m/s2
该阶段运动时间为
进磁场过程中匀速运动时间
线框完全进入磁场后线框受力情况同进入磁场前，所以该阶段的加速度仍为a=5m/s2
解得：
t3="1.2"s
因此ab边由静止开始运动到gh线所用的时间为t=t1+t2+t3=2.5s
（4）线框ab边运动到gh处的速度v′=v+at3="6"m/s+5×1.2m/s="12"m/s
整个运动过程产生的焦耳热Q=FAl2=（Mgmgsinθ）l2="9"J
考查的知识点主要有牛顿定律、物体平衡条件、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力、运动学公式、能量守恒定律等。
重点考查根据题述的物理情景综合运用知识能力、分析推理能力、运用数学知识解决物理问题的能力。
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