云南省西雙版納州勐海縣一中20172018學年度下學期期中考試高二物理命題教師：本試卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷兩部分，共100分，考試時間120分鐘。學校：___________姓名：___________班級：___________考號：___________題號一二三四總分得分分卷I一、單選題(共6小題,每小題4.0分,共24分)1.如圖所示，一個邊長為L、三邊電阻相同的正三角形金屬框放置在磁感應強度為B的勻強磁場中．若通以圖示方向的電流(從A點流入，從C點流出)，電流強度為I，則金屬框受到的磁場力為()A．0B．ILBC．ILBD．2ILB2.直導線AB與圓線圈的平面垂直且隔有一小段距離，直導線固定，線圈可以自由運動.當通過如圖所示的電流時(同時通電)，從左向右看，線圈將()A．順時針轉動，同時靠近直導線ABB．順時針轉動，同時離開直導線ABC．逆時針轉動，同時靠近直導線ABD．不動3.遠距離輸電的原理圖如圖所示，升壓變壓器原、副線圈的匝數分別為n1、n2，電壓分別為U1、U2，電流分別為I1、I2，輸電線上的電阻為R.變壓器為理想變壓器，則下列關系式中正確的是(A．＝B．I2＝C．I1U1＝IRD．I1U1＝I2U24.如圖為學校配電房向各個教室的供電示意圖，T為理想變壓器，V1、A1為監控市供電端的電壓表和電流表，V2、A2為監控校內變壓器的輸出端的電壓表和電流表，R1、R2為教室的負載電阻，V3、A3為教室內的監控電壓表和電流表，配電房和教室間有相當長的一段距離，則當開關S閉合時()A．電流表A1、A2和A3的示數都變大B．只有電流表A1的示數變大C．電壓表V3的示數變小D．電壓表V2和V3的示數都變小5.有人根據公式B＝提出以下看法，其中正確的是()A．磁感應強度的數值跟通電導線受到的磁場力F的大小成正比B．磁感應強度的數值跟通電導線的電流I成反比C．磁感應強度的數值跟通電導線的長度L成反比D．磁感應強度是表示磁場強弱的物理量，它是客觀存在的，它與外加導線的長度、電流的強弱和受力情況均無關6.如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數比為10∶1，R0為定值電阻，R是滑動變阻器，原線圈兩端的輸入電壓u＝200sin100πtV，設理想交流電壓表V1、V2的示數分別是U1、U2；理想交流電流表A1、A2示數分別是I1、I2.下列說法中正確的是()A．電壓表V2的示數U2＝20VB．滑片P向b端滑動過程中，U2不變、I2變大C．滑片P向b端滑動過程中，U1變小、I1變大D．通過原、副線圈的交變電流頻率之比為10∶1二、多選題(共4小題,每小題4.0分,共16分)7.(多選)單匝線圈所圍的面積為0.1m2，線圈電阻為1Ω.規定線圈中感應電流I的正方向從上往下看是順時針方向，如圖甲所示．磁場的磁感應強度B隨時間t的變化規律如圖乙所示．則以下說法正確的是()A．在時間0～5s內，I的最大值為0.01AB．在第4s時，I的方向為逆時針C．前2s內，通過線圈某截面的總電荷量為0.01CD．第3s內，線圈的發熱功率最大8.(多選)如圖甲、乙所示是電子技術中的常用電路，a，b是各部分電路的輸入端，其中輸入的交流高頻成分用“”表示，交流低頻成分用“～”表示，直流成分用“－”表示．關于兩圖中負載電阻R上得到的電流特征，下列判斷正確的是()A．圖甲中R得到的是交流成分B．圖甲中R得到的是直流成分C．圖乙中R得到的是低頻成分D．圖乙中R得到的是高頻成分9.（多選）在光滑絕緣水平面上，一輕繩拉著一個帶電小球繞軸O在勻強磁場中作逆時針方向的勻速圓周運動，磁場方向豎直向下，其俯視圖如圖所示．若小球運動到A點時，繩子忽然斷開．關于小球在繩斷開后可能的運動情況，下列說法中正確的是（）A．小球沿逆時針做勻速圓周運動，半徑不變B．小球沿逆時針做勻速圓周運動，但半徑減小C．小球沿順時針做勻速圓周運動，半徑不變D．小球沿順時針做勻速圓周運動，半徑減小10.(多選)如圖所示，光滑斜面PMNQ的傾角為θ，斜面上放有矩形導體線框abcd，其中ab邊的長度為l1，bc邊的長度為l2，線框的質量為m，電阻為R.有界勻強磁場的磁感應強度為B，方向垂直于斜面向上，ef為磁場的邊界，且ef∥MN.線框在恒力F作用下從靜止開始運動，其ab邊始終保持與底邊MN平行，F沿斜面向上且與斜面平行．已知線框剛進入磁場時做勻速運動，則下列判斷正確的是()A．線框進入磁場前的加速度為B．線框進入磁場時的速度為C．線框進入磁場時有a→b→c→d→a方向的感應電流D．線框進入磁場的過程中產生的熱量為(F－mgsinθ)l1分卷II三、計算題11.圓盤發電機的構造如圖甲水平放置的金屬圓盤在豎直向下的勻強磁場中繞與圓盤平面垂直且過圓盤中心O點的軸勻速轉動，從a、b兩端將有電壓輸出．現將此發電機簡化成如圖乙所示的模型：固定的金屬圓環水平放置，金屬棒OP繞圓環中心O以角速度ω勻速轉動，金屬棒的P端與圓環無摩擦緊密接觸，整個裝置放在豎直向下的勻強磁場中．已知圓環半徑OP＝20cm，圓環總電阻為R1＝0.4Ω，金屬棒的電阻R2＝0.1Ω，金屬棒轉動的角速度為ω＝500rad/s，磁感應強度B＝1T，外接負載電阻R＝0.3Ω.求：(1)金屬棒OP中產生的感應電動勢的大小為多少？O、P兩點哪點電勢高？(2)負載電阻上的最大功率與最小功率各為多少？12.如圖，阻值不計的光滑金屬導軌MN和PQ水平放置，其最右端間距d為1m，左端MP上接有阻值r＝4Ω的電阻，右端NQ與半徑R為2m的光滑豎直半圓形絕緣導軌平滑連接；一根阻值不計的長為L＝1.2m，質量m＝0.5kg的金屬桿ab放在導軌的EF處，EF與NQ平行．在平面NQDC的左側空間中存在豎直向下的勻強磁場B，平面NQDC的右側空間中無磁場．現桿ab以初速度v0＝12m/s向右在水平軌道上做勻減速運動，進入半圓形導軌后恰能通過最高位置CD并恰又落到EF位置．(g取10m/s2)求：(1)桿ab剛進入半圓形導軌時，對導軌的壓力大小；(2)EF到QN的距離；(3)磁感應強度B的大小．13.如圖所示是磁動力電梯示意圖，即在豎直平面內有兩根很長的平行豎直軌道，軌道間有垂直軌道平面交替排列的勻強磁場B1和B2，B1＝B2＝1.0T，B1和B2的方向相反，兩磁場始終豎直向上做勻速運動，電梯轎廂固定在圖示的金屬框abcd內，并且與之絕緣．已知電梯載人時的總質量為4.95×103kg，所受阻力f＝500N，金屬框垂直軌道的邊長ab＝2.0m，兩磁場的寬度均與金屬框的邊長ad相同，金屬框整個回路的電阻R＝8.0×10－4Ω，g取10m/s2.已知電梯正以v1＝10m/s的速度勻速上升，求：(1)金屬框中感應電流的大小及圖示時刻感應電流的方向；(2)磁場向上運動速度v0的大小；(3)該電梯的工作效率．14.如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數n1∶n2＝3∶1，原線圈電路中接有一量程為3A的理想交流電流表，副線圈兩端接有理想交流電壓表，可變電阻R以及若干“6V,6W”的相同燈泡，輸入端交變電壓u的圖象如圖乙所示．(1)求圖甲中電壓表的讀數；(2)要求燈泡均正常發光，求電路中最多允許接入的燈泡個數；(3)為滿足(2)中的要求，求可變電阻R應調到的電阻值．五、填空題(共4小題,每小題5.0分,共20分)15.電磁爐是利用高頻電流在電磁爐內部線圈中產生磁場，磁化鐵質鍋底，使之形成無數個小渦流，加快鍋底分子運動，鍋底自身高速發熱達到加熱食物的目的，其工作原理如圖2所示．圖2(1)使用微型電腦控制的電磁爐加熱時不產生明火、無煙塵、無廢氣、清潔、安全、高效節能，是現代家庭中理想的灶具，請寫出電磁爐在使用中觸及到的物理知識(只寫兩點)：________________和________________．(2)在使用電磁爐加熱食物時，電磁爐和鍋之間的傳熱方向是：由________傳遞給________；使用電磁爐加熱食物的過程中要消耗________能得到________能．(3)“多寶”牌電磁爐某一款式性能參數如下表所示：根據表中的參數分析，電磁爐與普通的電加熱器相比，有哪些優點？(請寫出兩點)16.如圖所示，一單匝線圈從左側進入磁場．在此過程中，線圈的磁通量將（選填“變大”或“變小”）．若上述過程所經歷的時間為0.1s，線圈中產生的感應電動勢為2V，則線圈中的磁通量變化了Wb．17.已知山東地面處的地磁場水平分量約為3×10－5T，某校物理興趣小組做估測磁體附近磁感應強度的實驗．他們將一小羅盤磁針放在一個水平放置的螺線管的軸線上，如圖所示．小磁針靜止時N極指向y軸正方向，當接通電源后，發現小磁針N極指向與y軸正方向成60°角的方向．請在圖上標明螺線管導線的繞向，并求出該通電螺線管在小磁針處產生的磁感應強度大小是________．(保留一位有效數字)18.有一個稱為“千人震”的趣味物理小實驗，實驗是用一節電動勢為1.5V的新干電池，幾根導線、開關和一個用于日光燈上的鎮流器來完成．幾位做實驗的同學手拉手成一串，和電池、鎮流器、開關、導線連成圖示實驗電路，閉合開關，經過一段時間再斷開開關，此過程中同學們會有觸電的感覺．人有觸電感覺發生在開關________(填“接通瞬間”、“斷開瞬間”或“一直接通”)時，其原因是________________________________________________________________________.

答案解析1.【答案】B【解析】由于總電流強度為I，且ABC導線的電阻是AC導線的2倍，那么安培力大小均為BIL，因它們的夾角為120°，因此這兩個安培力的合力大小為BIL，而導線AC受到的安培力大小為BIL，方向與導線ABC同向，因此金屬框受到的磁場力為BIL，故B正確，A、C、D錯誤．2.【答案】C【解析】由安培定則判斷出AB導線右側的磁場向里，因此環形電流內側受力向下、外側受力向上，從左向右看應逆時針方向轉動，當轉到與AB共面時，AB與環左側吸引，與環右側排斥，由于左側離AB較近，則引力大于斥力，所以環靠近導線AB，故選項C正確.3.【答案】D【解析】對理想變壓器來說，輸出功率決定輸入功率，兩者總相等，D正確；對于只有一組副線圈的理想變壓器，通過原、副線圈的電流之比等于原、副線圈匝數之比的倒數，A錯誤；輸出電流決定輸入電流，I2是由用戶的電流決定的，I1是由I2決定的，與輸電線上的電阻無關，B錯誤；輸出功率決定輸入功率，升壓變壓器的輸入功率應等于用戶的功率與輸電線上消耗的功率之和，C錯誤．4.【答案】C【解析】在電路中，S閉合前，由＝可知，電壓表V2的示數為U2＝U1，電路中電流表A2與A3是串聯關系，則由歐姆定律可得I2＝I3＝(r為電線電阻)，電壓表V3的示數為U3＝R1I2，再由＝可知電流表A1的示數為I1＝I2.同理，S閉合后，可知因U1不變，電壓表V2示數為U2′＝U1＝U2不變，I2′＝(r為電線電阻)，因R并<R1，則有I2′>I2，又I1′＝I2′，則I1′>I1，由U2′＝Ur′＋U3′＝I2′r＋U3′，可知U3′<U3，又I3′＝，則I3′<I3，則可判斷V1不變，V2不變，V3變小，A1變大、A2變大、A3變小，A、B、D錯誤，C正確．5.【答案】D【解析】磁感應強度是磁場本身的性質，與有無導線及電流強弱、受力情況均無關，所以D項正確．6.【答案】B【解析】原線圈兩端的輸入電壓有效值為V，由＝＝，得副線圈兩端電壓為10V(即為電壓表V2的讀數)，A錯誤．若滑動變阻器的滑動觸頭P向b端移動，則負載電阻R減小，電壓U1、U2均不變，則電流表A2示數I2＝變大，由I1＝I2變大，B正確，C錯誤．變壓器能變壓，而原副線圈的電流的頻率不變為1：1，D錯誤．7.【答案】ABC【解析】E＝n＝n·S，由題圖乙知，在0－5s內，0時刻最大，此時E＝0.01V，所以I＝＝0.01A，A正確；在第4s時，B處于減少過程中，由楞次定律得I的方向為逆時針，B正確；前2s內，q＝·Δt＝·Δt＝·Δt＝0.01C，C正確；第3s內，B不變，I＝0，D錯誤．8.【答案】AC【解析】當交變電流加在電容器上時，有“通交流、隔直流，通高頻、阻低頻”的特性，甲圖中電容器隔直流，R得到的是交流成分，A正確，B錯誤；乙圖中電容器通過交流高頻成分，阻礙交流低頻成分，R得到的是低頻成分，C正確，D錯誤．9.【答案】ACD【解析】如果小球帶正電，則小球所受的洛倫茲力方向指向圓心，此種情況下，如果洛倫茲力剛好提供向心力，這時繩子對小球沒有作用力，繩子斷開時，對小球的運動沒有影響，小球仍做逆時針的勻速圓周運動，半徑不變，A選項正確．如果洛倫茲力和拉力共同提供向心力，繩子斷開時，向心力減小，而小球的速率不變，則小球做逆時針的圓周運動，但半徑增大，故B錯誤．如果小球帶負電，則小球所受的洛倫茲力方向背離圓心，由此可知，當洛倫茲力的大小等于小球所受的一半時，繩子斷后，小球沿順時針做勻速圓周運動，半徑不變，C選項正確.當洛倫茲力的大小大于小球所受的拉力的一半時，則繩子斷后，向心力增大，小球沿順時針做勻速圓周運動，半徑減小，D選項正確.10.【答案】ABC【解析】線框進入磁場前做勻加速直線運動，由牛頓第二定律得加速度a＝，選項A正確；線框剛進入磁場時做勻速運動，由平衡條件得mgsinθ＋＝F，則速度v＝，選項B正確；線框進入磁場時，磁通量增大，由楞次定律可知，有a→b→c→d→a方向的感應電流，選項C正確；線框進入磁場的過程中產生的熱量等于安培力做的功，則Q＝(F－mgsinθ)l2，選項D錯誤．11.【答案】(1)10VO點電勢高(2)187.5W120W【解析】(1)金屬棒OP產生的感應電動勢為：E＝BL＝BL＝BL2ω，代入數據得E＝10V．根據右手定則可判斷感應電流的方向為P→O，所以O點電勢高．(2)當P點與Q點重合時，電路中的總電阻最小，R總＝R＋R2＝(0.1＋0.3)Ω＝0.4Ω，電路中的總電流最大，其最大值為I1＝＝＝25A，則電阻R上消耗的最大功率為P1＝IR＝187.5W.設金屬棒轉到某位置時，QP間電阻為Rx，另一部分電阻為Ry，圓環接入電路的電阻為R圓環＝.當Rx＝Ry＝＝0.2Ω時，圓環接入電路的電阻最大，其最大值為0.1Ω，此時通過負載電阻的電流最小，其最小值為I2＝＝＝20A，則電阻R上消耗的最小功率為P2＝IR＝120W.12.【答案】(1)30N(2)4m(3)B＝T≈1.05T【解析】(1)設桿ab剛進入半圓形導軌時速度為v1，到達最高位置CD時，速度為v2，由于恰能通過最高點，則：mg＝解得v2＝2m/s桿ab進入半圓形導軌后，由于軌道絕緣，無感應電流，則根據機械能守恒：mv－mv＝mg2R解得v1＝10m/s設在最低點時半圓形軌道對桿ab的支持力為FN，FN－mg＝m則有FN＝30N.(2)桿ab離開半圓形導軌后做平拋運動，設經時間t落到水平導軌上gt2＝2R解得t＝s則桿ab與NQ的水平距離s＝v2t＝4m.(3)設桿ab做勻減速運動的加速度為av－v＝2as解得a＝－5.5m/s2對桿剛要到達NQ位置進行分析FA＝BIdI＝FA＝maB＝＝T≈1.05T.13.【答案】(1)1.25×104A，電流的方向為adcb(2)12.5m/s(3)79.2%【解析】(1)對abcd金屬框由平衡條件，有2F安＝mg＋f，而F安＝BI·，解得I＝1.25×104A；由右手定則可判斷圖時刻電流的方向為adcb.(2)根據法拉第電磁感應定律得