新疆北大附中新疆分校2020学年高二物理下学期期中试题(含解析)

北大附中新疆分校2020学年第二学期期中考试 高二物理试卷 一、单项选择题 1. 在下列情况中,导体一定产生感应电流的是( ) A. 导体在磁场中静止 B. 导体在磁场中做切割磁感线运动时 C. 闭合电路的部分导体在磁场中运动时 D. 闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时 【答案】D 【解析】 试题分析产生感应电流必须同时具备两个条件电路是闭合的;
导体在磁场中做切割磁感线运动;
由此入手解决此题. A、导体在磁场中静止,是否是闭合电路的导体不确定,不做切割磁感线运动确定,两个条件不满足.故一定不产生感应电流.A错误. B、在磁场中切割磁感线运动,不一定是闭合回路,故不一定产生感应电流.故B错误. C、导体所在的电路是闭合的,但是否切割磁感是也不确定.故C错误. D、闭合电路的导体在磁场中做切割磁感线运动,两个条件都满足了,故一定能产生感应电流.故D正确. 故选D. 考点考查产生感应电流的条件 点评明确产生感应电流必须同时具备两个条件(1)首先分析电路是否闭合,(2)然后再分析是否切割;
应明确什么是切割是解决此题的关键 2.如图,闭合线圈上方有一竖直放置条形磁铁,磁铁的N极朝下。当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)( ) A. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引 B. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥 C. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引 D. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥 【答案】B 【解析】 当线圈向下运动时,穿过线圈的磁通量向下,且增加,根据楞次定律,感应电流的磁场阻碍磁通量的增加,方向向上,则线圈中的电流方向与箭头方向相同.由于感应电流会阻碍线圈与磁铁之间的相对运动,所以二者之间有作用力的斥力.故B正确,ACD错误.此题选项错误的选项,故选ACD. 点睛该题可得楞次定律的极板应用,解决本题可以结合楞次定律使用的基本步骤判断感应电流的方向,也可以使用楞次定律的推广形式来判定. 【此处有视频,请去附件查看】 3.首先发现电流的磁效应和电磁感应现象的物理学家分别是( ) A. 安培和法拉第B. 法拉第和楞次C. 奥斯特和安培D. 奥斯特和法拉第 【答案】D 【解析】 试题分析首先发现电流磁效应的科学家是奥斯特;
发现电磁感应现象的科学家是法拉第,故选项D正确。

考点物理学史 【名师点睛】本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一。

4. 关于电磁感应现象中,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. 穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大 D. 穿过线圈磁通量为零,感应电动势一定为零 【答案】C 【解析】 【详解】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;
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B错误;
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C正确;
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D错误;

5.小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速运动,产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系,如图2所示。此线圈与一个R10Ω的电阻构成闭合电路。不计电路的其他电阻,下列说法正确的是 A. 交变电流的周期为0.125s B. 交变电流的频率为8Hz C. 交变电流的有效值为A D. 交变电流的最大值为4A 【答案】C 【解析】 【分析】 从图象中可以求出该交流电的最大电压以及周期等物理量,然后根据最大值与有效值以及周期与频率关系求解. 【详解】A.图可知,交流电周期T0.250s,故A错误;

B.交流电周期T0.250s,交变电流的频率为,故B错误;

CD.由图可知,交流电最大电压Um20V,所以交变电流的最大值为,所以交变电流的有效值为,C正确D错误. 【点评】本题考查了交流电最大值、有效值、周期、频率等问题,要学会正确分析图象,从图象获取有用信息求解. 【此处有视频,请去附件查看】 6.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S接通电路时,A2先亮,A1后亮,然后一样亮 B. 合上开关S接通电路时,A1和A2始终一样亮 C. 断开开关S切断电路时,A2立刻熄灭,A1过一会儿才熄灭 D. 断开开关S切断电路时,A1和A2都立刻熄灭 【答案】A 【解析】 【详解】AB.合上开关S接通电路时,立即正常发光,线圈对电流的增大有阻碍作用,所以通过的电流慢慢变大,则先亮,后亮,最后一样亮,故选项A正确,B错误;

CD. 断开开关S切断电路时,原来的电流立即减小为零,线圈对电流的减小有阻碍作用,所以通过的电流会慢慢变小,并且通过,所以两灯泡一起过一会儿熄灭,但通过的灯的电流方向与原来的方向相反,故选项C、D错误。

7.闭合线圈与匀强磁场垂直,现将线圈拉出磁场,第一次拉出速度为,第二次拉出速度为,且,则( ) A. 两次拉力做的功一样多 B. 两次所需拉力一样大 C. 两次拉力的功率一样大 D. 两次通过线圈的电荷量一样多 【答案】D 【解析】 试题分析设线圈的电阻为R,由EBLV,IF安BIL,线圈匀速被拉出,则F拉F安,F拉和V正比,B错误;
两次拉出过程中,位移L相同,运动时间t,由WFLcosα,得做功不同,A错误;

功率PFv,F、v不同,功率不同,C错误;
qIt,所以电荷量q 一样多,D正确。

考点本题考查EBLv、安培力、功、电流定义式。

8.两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止在光滑的水平冰面上.现在,其中一人向另一个人抛出一个篮球,另一人接球后再抛回.如此反复进行几次之后,甲和乙最后的速率关系是 A. 若甲最先抛球,则一定是v甲>v乙 B. 若乙最后接球,则一定是v甲>v乙 C. 只有甲先抛球,乙最后接球,才有v甲>v乙 D. 无论怎样抛球和接球,都是v甲>v乙 【答案】B 【解析】 因系统动量守恒,故最终甲、乙动量大小必相等.谁最后接球谁质量中包含了球的质量,即质量大,根据动量守恒m1v1m2v2,因此最终谁接球谁的速度小.故选项B正确. 二、不定项选择题 9.关于自感现象,下列说法中正确的是 A. 自感现象是线圈自身的电流发生变化而引起的电磁感应现象 B. 自感电动势总是阻碍原电流的变化 C. 自感电动势的方向总是与原电流的方向相反 D. 自感电动势的方向总是与原电流的方向相同 【答案】AB 【解析】 【详解】自感现象的定义就是线圈自身的电流发生变化而引起的电磁感应现象,产生的自感电动势总是阻碍原电流的变化;
根据楞次定律,当原电流增大时,感应电动势与原电流方向相反;
当原电流减小时,感应电动势与原电流方向相同,故选项A、B正确;
C、D错误。

10.要使b线圈中产生图示I方向的电流,可采用的办法有( ) A. 闭合K瞬间 B. K闭合后把R的滑动片向右移 C. 闭合K后把b向a靠近 D. 闭合K后把a中铁芯从左边抽出 【答案】AC 【解析】 【详解】A.闭合K瞬间,通电螺旋管在右侧产生的磁场方向向右且穿过磁通量增大,据楞次定律知线圈产生感应电流产生的磁通量阻碍增大,即产生的磁场方向向左,用右手螺旋定则可知线圈产生图示方向的电流,故选项A符合题意;

B.K闭合后把的滑动片向右移,通电螺旋管的电流减小,在右侧产生的磁场方向向右且穿过磁通量减小,据楞次定律知线圈产生感应电流产生的磁通量阻碍减小,即产生的磁场方向向右,用右手螺旋定则可知线圈产生与图示方向的电流相反,故选项B不符合题意;

C.闭合K后把向靠近,通电螺旋管在右侧产生的磁场方向向右且穿过磁通量增大,据楞次定律知线圈产生感应电流产生的磁通量阻碍增大,即产生的磁场方向向左,用右手螺旋定则可知线圈产生图示方向的电流,故选项C符合题意;

D.闭合K后把中铁芯从左边抽出,产生的磁场减弱,在右侧产生的磁场方向向右且穿过磁通量减小,据楞次定律知线圈产生感应电流产生的磁通量阻碍减小,即产生的磁场方向向右,用右手螺旋定则可知线圈产生与图示方向的电流相反,故选项D不符合题意。

11.用电高峰期,电灯往往会变暗,其原理可简化为如下物理问题.如图所示,理想变压器的副线圈上,通过输电线连接两只相同的灯泡L1和L2 ,输电线的等效电阻为R,原线圈输入有效值恒定的交流电压,当开关S闭合时,以下说法中正确的是 A. 原线圈中电流减小B. R两端的电压增大 C. 副线圈输出电压减小D. 原线圈输入功率增大 【答案】BD 【解析】 【详解】根据可知,由于原线圈电压和匝数比都没有变,所以副线圈输出电压不变,当开关S闭合时,总电阻减小,副线圈中电流增大,根据可知原线圈中电流增大;
通过电阻的电流增大,根据可知两端的电压增大;
根据可知副线圈的功率变大,由输入功率等于输出功率,可知原线圈输入功率增大, 故选项B、D正确,A、C错误。

12.关于扼流圈的说法,正确的是 A. 扼流圈是利用电感阻碍交变电流的作用制成的 B. 低频扼流圈用来“通低频,阻高频” C. 高频扼流圈用来“通直流,阻交流” D. 高频扼流圈对低频交变电流阻碍作用较小,对高频交变电流阻碍作用很大 【答案】ACD 【解析】 低频扼流圈用来“通直流、阻交流”,对低频电流阻碍作用也很大,而高频扼流圈是对高频阻碍作用很大,对低频阻碍作用较小,用来“通低频,通直流,阻高频”.高频扼流圈的自感系数较小,低频扼流圈的自感系数较大. 思路分析扼流圈是利用电感阻碍交变电流的作用制成的,低频扼流圈用来“通直流、阻交流”,高频扼流圈用来“通低频,通直流,阻高频” 试题点评本题考查了扼流圈的概念,属于概念题 三、填空题 13.在研究产生感应电流条件的实验中,如图7所示,把条形磁铁插入或者拔出闭合线圈的过程,线圈的面积尽管没有变化,但是线圈内的磁场强弱发生了变化,此时闭合线圈中 感应电流(填“有”或“无”).继续做如图8所示的实验,当向右拉动导体棒时,尽管磁场的强弱没有变化,但是闭合回路的面积发生了变化,此时回路中 感应电流(填“有”或“无”).因为不管是磁场强弱发生变化,还是回路面积发生变化,都是穿过线圈所围面积的磁通量发生了变化.这种观察总结的方法是物理学中重要的研究方法,即归纳法. 【答案】 1. 有 2. 有 【解析】 只要穿过闭合线框的磁通量发生变化就有感应电流产生,只要闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动闭合电路中就有感应电流产生 14.如图,使单匝闭合矩形线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动,在线框中就会产生交流电.已知磁场的磁感应强度为B,线框abcd面积为S,线框转动的角速度为.当线框转到图示位置时,即线框平面与磁场方向垂直,线框中的感应电动势大小为 ;
当线框从图示位置转过90时,线框中的感应电动势大小为 . 【答案】0 、 BSω 【解析】 线框平面与磁场方向垂直时,线框不切割磁感线,没有感应电动势,转过90时,感应电动势最大,为NBSW BSω 15.如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_____________ 【答案】5A 【解析】 【详解】将交流与直流通过阻值都为的电阻,设直流电流为,则根据有效值的定义有