學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精云南省文山州2017-2018年度硯山縣一中期中考試高二物理共100分,考試時間120分鐘。一、單選題（共5小題,每小題4。0分，共20分）1。轉(zhuǎn)筆(PenSpinning）是一項用不同的方法與技巧、以手指來轉(zhuǎn)動筆的休閑活動，如圖所示．轉(zhuǎn)筆深受廣大中學生的喜愛，其中也包含了許多的物理知識，假設(shè)某轉(zhuǎn)筆高手能讓筆繞其手指上的某一點O做勻速圓周運動，下列有關(guān)該同學轉(zhuǎn)筆中涉及到的物理知識的敘述正確的是（)A．筆桿上的點離O點越近的，做圓周運動的向心加速度越大B．筆桿上的各點做圓周運動的力是由向心力提供的C．若該同學使用中性筆，筆尖上的小鋼珠有可能因快速的轉(zhuǎn)動做離心運動被甩走D．若該同學使用的是金屬筆桿，且考慮地磁場的影響，由于筆桿中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,因此金屬筆桿兩端一定不會形成電勢差【答案】C2.如圖所示,銅質(zhì)金屬環(huán)從條形磁鐵的正上方由靜止開始下落，在下落過程中，下列判斷正確的是（)A．金屬環(huán)在下落過程中的機械能守恒B．金屬環(huán)在下落過程中動能的增加量小于其重力勢能的減少量C．金屬環(huán)的機械能先減小后增大D．磁鐵對桌面的壓力始終大于其自身的重力【答案】B3。如圖所示,在一水平光滑絕緣塑料板上有一環(huán)形凹槽，有一帶正電小球質(zhì)量為m、電荷量為q，在槽內(nèi)沿順時針做勻速圓周運動，現(xiàn)加一豎直向上的均勻變化的勻強磁場,且B逐漸增加，則()A．小球速度變大B．小球速度變小C．小球速度不變D．以上三種情況都有可能【答案】A4.理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比＝，原線圈接在有效值為200V的正弦交流電源上，當原線圈電流方向如圖所示，大小逐漸減小到零的時刻，副線a、b兩端(）A．a(chǎn)、b間電勢差為100V，a端電勢較高B．a(chǎn)、b間電勢差為100V，b端電勢較高C．a(chǎn)、b間電勢差為V，b端電勢較高D．a(chǎn)、b間電勢差為零【答案】B【解析】＝＝，所以Uab＝100V,這是副線圈電壓的有效值．當原線圈中正弦交變電流i減小為零的時刻，鐵芯中磁通量也減小到零，但這時磁通量的變化率最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢達到最大值，理想變壓器副線圈兩端電壓等于感應(yīng)電動勢,所以a、b間電勢差為峰值100V．根據(jù)楞次定律可判斷出副線圈中感應(yīng)電流的方向從a到b,所以b端電勢較高，選項B正確．5。兩矩形線圈分別在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e隨時間t的變化關(guān)系分別如圖中甲、乙所示，則下列說法正確的是()A．兩交變電流的頻率之比f甲∶f乙＝1∶2B．兩交變電流的電動勢有效值之比E甲∶E乙＝3∶1C．t＝1s時，兩線圈中的磁通量的變化率均為零D．t＝1s時,兩線圈均處在與中性面垂直的位置上【答案】C二、多選題(共4小題,每小題4。0分,共16分)6。（多選)某學習小組設(shè)計了一種發(fā)電裝置如圖甲所示，圖乙為其俯視圖．將8塊外形相同的磁鐵交錯放置組合成一個高h＝0.5m、半徑r＝0.2m的圓柱體，其可繞固定軸OO’逆時針（俯視）轉(zhuǎn)動，角速度ω＝100rad/s。設(shè)圓柱外側(cè)附近每個磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強度大小均為B＝0.2T、方向都垂直于圓柱體側(cè)表面．緊靠圓柱體外側(cè)固定一根與其等高、電阻為R1＝0.5Ω的細金屬桿ab，桿與軸OO′平行．圖丙中阻值R＝1.5Ω的電阻與理想電流表A串聯(lián)后接在桿a、b兩端．下列說法正確的是（)A．電流表A的示數(shù)約為1.41AB．桿ab中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝2VC．電阻R消耗的電功率為2WD．在圓柱體轉(zhuǎn)過一周的時間內(nèi)，流過電流表A的總電荷量為零【答案】BD7。（多選）高頻焊接原理示意圖如圖所示，線圈通以高頻交流電，金屬工件的焊縫中就產(chǎn)生大量焦耳熱,將焊縫融化焊接,要使焊接處產(chǎn)生的熱量較大可采用（）A．增大交變電流的電壓B．增大交變電流的頻率C．增大焊接縫的接觸電阻D．減小焊接縫的接觸電阻【答案】ABC【解析】當增大交變電流的電壓，則線圈中交變電流增大，那么磁通量變化率增大，因此產(chǎn)生感應(yīng)電動勢增大,感應(yīng)電流也增大，那么焊接時產(chǎn)生的熱量也增大,故A正確；高頻焊接利用高頻交變電流產(chǎn)生高頻交變磁場，在焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律分析可知，電流變化的頻率越高，磁通量變化頻率越高，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大，感應(yīng)電流越大,焊縫處的溫度升高的越快，故B正確；增大電阻，在相同電流下，焊縫處熱功率大，溫度升的更高，故C正確，D錯誤．8。（多選)在空間某處存在一變化的磁場,則（）A．在磁場中放一閉合線圈,線圈中一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流B．在磁場中放一閉合線圈，線圈中不一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流C．在磁場中不放閉合線圈，在變化的磁場周圍一定不會產(chǎn)生電場D．在磁場中不放閉合線圈，在變化的磁場周圍一定會產(chǎn)生電場【答案】BD9。(多選）一單匝閉合線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動,在轉(zhuǎn)動過程中，通過線圈的最大磁通量為Φm,最大感應(yīng)電動勢為Em，下列說法正確的是()A．當磁通量為零時，感應(yīng)電動勢也為零B．當磁通量減小時，感應(yīng)電動勢在增大C．當磁通量等于0。5Φm時，感應(yīng)電動勢等于0。5EmD．角速度ω＝【答案】BD分卷II四、計算題10。n＝100匝的圓形線圈，處在如圖所示的磁場內(nèi)（線圈右邊的電路中沒有磁場)，磁場均勻增大，線圈磁通量的變化率＝0.004Wb/s,線圈電阻r＝1Ω，R＝3Ω，求：(1)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小．（2）R兩端的電壓和R中的電流方向．【答案】（1）0。4V(2）0。3V，方向向上【解析】(1)線圈磁通量的變化率＝0.004V，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，有：E＝n＝100×0.004V＝0.4V(2)磁通量增加，根據(jù)楞次定律“增反減同”，故感應(yīng)電流的磁場方向向外，感應(yīng)電流為逆時針，故R中電流方向向上；根據(jù)閉合電路歐姆定律，電流：I＝＝A＝0。1A根據(jù)歐姆定律，電阻R的電壓為:U＝IR＝0。1×3V＝0.3V。11。如圖所示，有一范圍足夠大的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B＝0.2T，磁場方向垂直紙面向里．在磁場中有一半徑r＝0.4m的金屬圓環(huán)，磁場與圓環(huán)面垂直，圓環(huán)上分別接有燈L1、L2，兩燈的電阻均為R0＝2Ω。一金屬棒MN與圓環(huán)接觸良好,棒與圓環(huán)的電阻均忽略不計．(1)若棒以v0＝5m/s的速率在環(huán)上向右勻速滑動，求棒滑過圓環(huán)直徑的瞬時MN中的電動勢和流過燈L1的電流；（2)撤去金屬棒MN，若此時磁場隨時間均勻變化，磁感應(yīng)強度的變化率為＝T/s，求回路中的電動勢和燈L1的電功率．【答案】(1）0。8V0。4A（2）0.64V5。12×10－2W【解析】(1)等效電路如圖所示．MN中的電動勢E1＝B·2r·v0＝0。8VMN中的電流I＝＝0。8A流過燈L1的電流I1＝＝0.4A(2)等效電路如圖所示回路中的電動勢E2＝·πr2＝0.64V回路中的電流I′＝＝0。16A燈L1的電功率P1＝I′2R0＝5。12×10－2W。12。如圖甲所示，兩根質(zhì)量均為0.1kg完全相同的導(dǎo)體棒a、b，用絕緣輕桿相連置于由金屬導(dǎo)軌PQ、MN架設(shè)的斜面上．已知斜面傾角θ為53°,a、b導(dǎo)體棒的間距是PQ、MN導(dǎo)軌的間距的一半，導(dǎo)軌間分界線OO′以下有方向垂直斜面向上的勻強磁場．當a、b導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌下滑時,其下滑速度v與時間的關(guān)系圖象如圖乙所示．若a、b導(dǎo)體棒接入電路的電阻均為1Ω，其他電阻不計,取g＝10m/s2,sin53°＝0。8，cos53°＝0。6，試求：(1)PQ、MN導(dǎo)軌的間距d；（2）a、b導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù);(3)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小．【答案】(1）1。2m(2)0。083(3)0.83T【解析】(1)由圖乙可知導(dǎo)體棒b剛進入磁場時a、b和輕桿所組成的系統(tǒng)做勻速運動,當導(dǎo)體棒a進入磁場后才再次做加速運動，因而b棒勻速運動的位移即為a、b棒的間距,依題意可得：d＝2vt＝2×3×(0。6－0.4）m＝1。2m(2）設(shè)進入磁場前導(dǎo)體棒運動的加速度為a，由圖乙得：a＝＝7。5m/s2,因a、b一起運動，故可看作一個整體,其受力分析如圖所示．由牛頓第二定律得：2mgsinθ－μ2mgcosθ＝2ma解得:μ＝≈0.083（3)當b導(dǎo)體棒在磁場中做勻速運動時，有:2mgsinθ－μ2mgcosθ－BId＝0I＝聯(lián)立解得:B≈0。83T。13.有一臺內(nèi)阻為1Ω的發(fā)電機，供給一個學校照明用電，如圖所示，升壓變壓器的匝數(shù)比為1∶4，降壓變壓器的匝數(shù)比為4∶1，輸電線的總電阻R＝4Ω，全校共22個班，每班有“220V，40W"的電燈6盞,若保證電燈全部正常發(fā)光，求:(1)發(fā)電機輸出功率多大？(2）發(fā)電機電動勢多大?(3)輸電效率是多少？(4)若使用燈數(shù)減半且正常發(fā)光,發(fā)電機輸出功率是否減半？【答案】（1)5424W（2)250V(3)97%(4)發(fā)電機輸出功率減少一半還要多，因輸電線上的電流減少一半，輸電線上電功率損失減少到原來的.【解析】題中未加特別說明，變壓器即視為理想變壓器,由于發(fā)電機至升壓變壓器及降壓變壓器至學校距離較短，不必考慮該兩部分輸電導(dǎo)線上功率損耗，發(fā)電機的電動勢E，一部分降在電源內(nèi)阻上，即I1r，另一部分為發(fā)電機的路端電壓U1,升壓變壓器副線圈電壓U2的一部分降在輸電線上，即I2R,其余的就是降壓變壓器原線圈電壓U′2，而U3應(yīng)為燈的額定電壓U額,具體計算由用戶向前遞推即可，（1）對降壓變壓器：P2′＝U3I3＝nP燈＝22×6×40W＝5280W，而U2′＝U3＝880V，所以I2＝＝A＝6A，對升壓變壓器:U1I1＝U2I2＝IR＋U2′I2＝（36×4＋5280）W＝5424W,(2)因為U2＝U2′＋I2R＝880V＋6×4V＝904V所以U1＝U2＝×904V＝226V，又U1I1＝U2I2,所以I1＝＝4I2＝24A，故E＝U1＋I1r＝226V＋24×1V＝250V，(3）η＝×100％＝×100%＝97％.(4)電燈減小一半時:n′P燈＝2640W.I2′＝＝＝3A，故P出＝n′P燈＋I2′2R＝2676W，發(fā)電機輸出功率減少一半還要多，因輸電線上的電流減少一半，輸電線上電功率損失減少到原來的.五、填空題（共3小題,每小題5。0分，共15分）14。我國城鄉(xiāng)生活用的交變電流的________電壓是220V,這是指交變電流電壓的值，它的周期為________s，電流方向每秒改變________次．【答案】有效0。02100【解析】生活用的交變電流的電壓是220V說的是有效值,頻率為50Hz，每一個周期電流方向變化兩次，一秒內(nèi)有50個周期，電流變化100次．15.如圖所示矩形線圈abcd繞OO′軸在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動．已知線圈共有100匝，圖示位置線圈平面與磁場垂直，穿過線圈的磁通量為0.02Wb，經(jīng)0。5s線圈轉(zhuǎn)動90°，則上述轉(zhuǎn)動過程中穿過線圈的磁通量______(填增加、減少或不變），線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為______．【答案】減少4V【解析】在轉(zhuǎn)動過程中，穿過線圈的磁感線的條數(shù)減少，即磁通量減小．由法拉第電磁感應(yīng)定律可得：E＝n＝100×V＝4V。16.如圖為線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動時，穿過線圈的磁通量隨時間變化的圖象,線圈的匝數(shù)為100匝,已知t＝0時