2019-2020学年合肥市肥东二中高二(下)期中物理试卷(含答案解析)

2019-2020学年合肥市肥东二中高二(下)期中物理试卷

一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）

1. 下列各物理量的定义中，不是用比值法定义的是( )

A. 𝑎=𝐹𝑚

B.

𝐸=𝐹𝑞 C. 𝜑=𝐸𝑝𝑞 D. 𝜔=𝜃𝑡

2. 如图所示的四幅图中，用来探究楞次定律的实验装置是( )

A. B.

C. D.

3. 如图表示某一交变电流随时间变化的图象，则此交变电流的有效值为( )

A. √2𝐴 B. √145𝐴 C. 1.5𝐴 D. √22𝐴

4. 如图所示，竖直长直导线通有向下的恒定电流，位于导线右侧的矩形线圈abcd可绕其竖直对称轴𝑂1𝑂2转动。线圈绕轴沿逆时针(沿轴线从上往下看)方向匀速转动，转动周期为T。从图示位置开始计时，下列说法正确的是( )

A. 线圈中产生正弦式交流电

B. 0～14𝑇时间内，线圈中感应电流方向为abcda

C. 𝑡=0时，线圈的磁通量最大，感应电动势也最大

D. 线圈每转动一周，电流方向改变一次

5. 如图所示的电流，当这些电流通过电感线圈时(不考虑线圈的电阻)，对电流无阻碍作用的是( ) A. B.

C. D.

6. 某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示，下列说法正确的是( )

A. 𝑡=0时刻发电机的转动线圈位于中性面

B. 在1s内发电机的线圈绕轴转动50圈

C. 将此交流电接到匝数比是1：10的升压变压器上，副线圈的电压为2200√2𝑉

D. 将此交流电与耐压值是220 V的电容器相连，电容器不会击穿

7. 一个简易的电磁弹射玩具如图所示。线圈、铁芯组合充当炮筒，硬币充当子弹。现将一个金属硬币放在铁芯上(金属硬币半径略大于铁芯半径)，电容器刚开始时处于无电状态，则下列说法正确的是( )

A. 要将硬币射出，可直接将开关拨到2

B. 当开关拨向1时，有短暂电流出现，且电容器上极板带负电

C. 当开关由1拨向2瞬间，线圈中的磁通量减小

D. 当开关由1拨向2瞬间，线圈中会产生向上的感应磁场

二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）

8. 如图所示，两根光滑、足够长的平行金属导轨固定在水平面上．滑动变阻器接入电路的电阻值为𝑅(最大阻值足够大)，导轨的宽度𝐿=0.5𝑚，空间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度的大小𝐵=1𝑇.内阻𝑟=1𝛺的金属杆在𝐹=5𝑁的水平恒力作用下由静止开始运动．经过一段时间后，金属杆的速度达到最大速度𝑣𝑚，不计导轨电阻，则有( ) A. R越小，𝑣𝑚越大

B. 金属杆的最大速度大于或等于20 𝑚/𝑠

C. 在金属杆达到最大速度之前，恒力F所做的功等于电路中消耗的电能

D. 金属杆达到最大速度后，金属杆中电荷沿杆长度方向定向移动的平均速率𝑣𝑒与恒力F成正比

9. 如图(𝑎)所示，A、B为相同的环形线圈，它们共轴且相距很近，线圈A中通有如图(𝑏)所示的变化电流，则( )

A. 在𝑡1时刻，B中感应电流最大

B. 在𝑡1到𝑡2时间内，A、B中电流方向相同

C. 在𝑡2时刻，A、B间的相互作用力最大

D. 在𝑡2到𝑡3时间内，A、B互相排斥

10. 如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，底边bc水平，金属线框的质量为m，电阻为𝑅.在金属线框的下方有一水平方向的匀强磁场区域，MN和𝑀′𝑁′是匀强磁场区域的上下边界，并与线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直．现金属线框从磁场上方某一高度处由静止开始下落，图乙是金属线框由开始下落到完全穿过磁场区域瞬间的速度−时间图象，图象中坐标轴上所标出的字母均为已知量，重力加速度为g，忽略空气阻力．( )

A. 金属矿刚进入磁场时感应电流方向沿adcba方向

B. 金属矿的边长为𝑣1𝑡2

C. 磁场的磁感应强度为𝐵=1𝑣1(𝑡2−𝑡1)√𝑚𝑔𝑅𝑣1

D. 金属框在0～𝑡4时间内产生的热量为2𝑚𝑔𝑣1(𝑡2−𝑡1)+12𝑚(𝑣22−𝑣32) 三、填空题（本大题共1小题，共6.0分）

11. 23、如图所示，理想变压器的副线圈上接有两个灯泡𝐿3、𝐿4，原线圈与两个灯泡𝐿1、𝐿2串联接在交流电源上，若四个灯泡完全相同，且都正常发光，则变压器原、副线圈的匝数比𝑛1:𝑛2=

，交流电源两端的电压与每个灯泡两端的电压之比为 .

四、实验题（本大题共1小题，共6.0分）

12. (1)在“探究法拉第电磁感应现象”的实验中，现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、灵敏电流计及电键如图所示部分连接．

(𝑎)连线图中还有①～⑥个接线柱未连接，但只需连接两根导线就能将电路连接完整正确，这两根连线是______．

A.①③和②⑤𝐵.①②和③⑤𝐶.①③和②④

(𝑏)开始实验探究，下列说法正确的是______(填选项前的字母) A.电键闭合后，线圈A插入线圈B或从线圈B中拔出，都会引起灵敏电流计指针偏转

B.线圈A插入线圈B后，电键闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转

C.线圈A插入线圈B，电键闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，电流计指针静止在中央零刻度 D.线圈A插入线圈B，电键闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电表指针才能偏转

(2)“用双缝干涉测光的波长”实验装置如图2所示．

(𝑎)下列说法正确的是______.(填选项前的字母)

A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝

B.测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐

C.为了减小测量误差，可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a，求出相邻两条亮纹间距△𝑥=𝑎𝑛

(𝑏)测量c亮纹位置时，螺旋测微头手轮上的示数如图3所示，其示数为______mm．

五、简答题（本大题共1小题，共14.0分）

13. 有一种高速磁悬浮列车的设计方案是在每节车厢底部安装磁铁(磁场方向向下)，并在两条铁轨之间平放一系列线圈，请探究：

(1)当列车运行时，通过线圈的磁通量会不会发生变化？

(2)列车的速度越快，通过线圈的磁通量变化越快吗？

(3)为了测量列车通过某一位置的速度，有人在磁悬浮列车所经过的位置安装了电流测量记录仪(测量记录仪未画出)，如图所示，记录仪把线圈中产生的电流记录下来．假想磁铁的磁感应强度在线圈中为𝐵.线圈的匝数为n，磁体宽度与线圈宽度相同，且都很小，为△𝑙，线圈总电阻为𝑅(包括引线电阻)，你能否根据记录仪显示的电流I，求出列车所经过位置的速度？

六、计算题（本大题共3小题，共34.0分）

14. 如图，金属杆ab的质量为m，长为L，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，结果ab静止且紧压于水平导轨上．若磁场方向与导轨平面成𝜃角，求棒ab受到的摩擦力的大小和支持力的大小．

15. 如图，正方形线圈abcd绕对称轴𝑂𝑂′.在匀强磁场中匀速转动，转速𝑛=1200𝜋𝑟/𝑚𝑖𝑛.若已知𝑎𝑏=𝑎𝑑=10𝑐𝑚，匝数𝑁=1000，磁感应强度𝐵=10𝑇，图示位置线圈平面与磁感线平行．设线圈是闭合的，外电阻𝑅=12𝛺，线圈的电阻𝑟=4𝛺，试求：

(1)从如图𝑡=0时开始计时，写出感应电流瞬时表达式；

(2)交流电压表的示数；

(3)从如图位置开始，转过60°的过程中通过线圈某横截面的电量；

(4)线圈转动一周外力做的功W为多少？

16. 一小型发电站通过理想升压，降压变压器把电能输送给用户．升压变压器的原、副线圈的匝数为𝑛1和𝑛2，降压变压器原、副线圈的匝数为𝑛3和𝑛4，发电机的输出功率𝑃=480𝑘𝑊，输出电压𝑈1，两变压器间输电导线的总电阻𝑅=3.75𝛺，降压变压器的输入电压为𝑈3，输电导线上因发热而损失的功率为输电功率的5%.已知用户端的电压𝑈4=220𝑉.求：

(1)输电导线上的电流大小；

(2)降压变压器原、副线圈的匝数之比𝑛3：𝑛4．

【答案与解析】

1.答案：A

解析：解：A、加速度𝑎=𝐹𝑚是牛顿第二定律的表达式，表示加速度的大小与物体受到的合外力成正比，与物体的质量成反比，不是定义式，故A符合题意；

B、电场强度的大小是由电场本身决定的，与试探电荷受到的电场力得大小无关，公式𝐸=𝐹𝑞属于比值定义法，故B不符合题意；

C、电场中的电势是由电场本身决定的，与电荷的电量以及其电势能的大小无关，公式𝜑=𝐸𝑝𝑞属于比值定义法，故C不符合题意；

D、角速度等于物体转过的角度与所用时间的比值，所以𝜔=𝜃𝑡属于比值定义法，故D不符合题意。

本题选择不是用比值法定义的，

故选：A。

所谓比值定义法，就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法．比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变．

解决本题的关键理解比值定义法的特点：被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变．

2.答案：C

解析：解：A、如图是展示电流磁效应的实验，故A错误；

B、如图是演示电流在磁场中受力运动的实验，故B错误；

C、磁铁向下运动时，线圈中会产生电流，该实验装置是由于探究楞次定律的实验，故C正确；

D、如图是交流发电机的模型，故D错误。

故选：C。

四副图中分别属于四种不同的物理情景，涉及不同的原理，根据各自的原理来分析解答即可

本题考查有关电磁学规律的应用模型，要注意明确各仪器的工作原理，从而知道它们的基本作用，

3.答案：B