廣東省惠州市博羅縣2021-2022學(xué)年高二下學(xué)期物理期中考試試卷姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三四總分評分一、單選題1．如圖所示，2021年3月23日下午，神舟十三號乘組航天員在中國空間站成功上了“天宮課堂”第二課。航天員太空授課的畫面通過電磁波傳輸?shù)降孛娼邮照荆铝嘘P(guān)于電磁波的說法正確的是（）A．牛頓根據(jù)電磁場理論預(yù)言了電磁波存在B．麥克斯韋通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在C．電視機(jī)、收音機(jī)和手機(jī)接受的信號都屬于電磁波D．電磁波不可以在真空中傳播2．學(xué)完電磁感應(yīng)渦流的知識(shí)后，某個(gè)同學(xué)回家制作了一個(gè)簡易加熱器，如圖所示，在線圈上端放置一盛有冷水的金屬杯，現(xiàn)接通交流電源，過了幾分鐘，杯內(nèi)的水沸騰起來。若要縮短上述加熱時(shí)間，下列措施可行的有（）A．提高交流電源的頻率B．減少線圈的匝數(shù)C．將金屬杯換為陶瓷杯D．將交流電源換成電動(dòng)勢更大的直流電源3．如圖所示，一輕質(zhì)絕緣橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán)，橫桿可繞中心點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，老師拿一條形磁鐵插向其中一個(gè)小環(huán)，后又取出插向另一個(gè)小環(huán)，同學(xué)們看到的現(xiàn)象及現(xiàn)象分析正確的是（）A．磁鐵插向左環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)B．磁鐵插向右環(huán)，橫桿不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)C．磁鐵插向左環(huán)，左環(huán)中不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流D．磁鐵插向右環(huán)，右環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流4．如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比n1：n2=10：1。一個(gè)標(biāo)有“10V、100W”的燈泡正常發(fā)光時(shí)，則理想變壓器的（）A．輸入電壓U1=10V B．輸入功率P1=100WC．輸入電流I1=10A D．輸出電流I2=1A5．在豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，水平放置一圓形導(dǎo)體環(huán)．規(guī)定如圖2所示的電流i及磁場B方向?yàn)檎较颍?dāng)用磁場傳感器測得磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化如圖所示2時(shí)，導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的情況是（）A． B．C． D．6．我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的高速增長使得市場對充電樁的需求越來越大，解決充電難題已經(jīng)刻不容緩。無線充電的建設(shè)成本更低，并且不受場地限制等因素的影響，是解決充電難的途徑之一、如圖所示是某無線充電接收端電流經(jīng)電路初步處理后的i-t圖象，則該交變電流的有效值為（）A．5A B．33A C．6A 7．如圖為電磁剎車實(shí)驗(yàn)裝置，小車底面安裝有矩形導(dǎo)線框abcd，線框底面平行于地面，在小車行進(jìn)方向有與abcd等寬、等長的有界勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直地面向上。小車進(jìn)入磁場前撤去牽引力，小車穿過磁場后滑行一段距離停止。則小車（）A．進(jìn)入磁場時(shí)，矩形導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcbaB．離開磁場時(shí)，矩形導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcdaC．穿過磁場的過程中，中間有一段時(shí)間矩形導(dǎo)線框中沒有感應(yīng)電流D．穿過磁場的過程中，矩形導(dǎo)線框受到的安培力方向始終水平向左二、多選題8．如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1，輸電線的電阻及理想變壓器的匝數(shù)均不變，當(dāng)用戶開啟的用電器越來越多時(shí)，下列表述正確的是（）A．升壓變壓器副線圈電壓U2不變 B．降壓變壓器原線圈電壓U3升高C．發(fā)電機(jī)的輸出功率增大 D．輸電線的電流不變9．無線話筒是LC振蕩電路的一個(gè)典型應(yīng)用。在LC振蕩電路中，某時(shí)刻磁場方向如圖所示，且電容器上極板帶正電，下列說法正確的是（）A．電容器正在放電 B．振蕩電流正在增大C．電路中電流沿順時(shí)針方向 D．磁場能正在向電場能轉(zhuǎn)化10．法拉第圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖如圖所示。銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，兩銅片P、Q分別于圓盤的邊緣和銅軸接觸，圓盤處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場B中，圓盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，關(guān)于流過電阻R的電流，下列說法正確的是（）A．若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒定，則電流大小恒定B．若從上往下看，圓盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則電流沿a到b的方向流動(dòng)C．若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變，角速度大小發(fā)生變化，則電流方向可能發(fā)生變化D．若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則R上的電流也變?yōu)樵瓉淼?倍三、實(shí)驗(yàn)題11．某學(xué)生選用匝數(shù)可調(diào)的可拆變壓器來“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，原線圈接在學(xué)生電源上，用多用電表測量副線圈的電壓（1）下列操作正確的是____A．原線圈接直流電壓，電表用直流電壓檔B．原線圈接直流電壓，電表用交流電壓檔C．原線圈接交流電壓，電表用直流電壓檔D．原線圈接交流電壓，電表用交流電壓檔（2）該學(xué)生繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)，在電源電壓不變的情況下，先保持原線圈的匝數(shù)不變，增加副線圈的匝數(shù)，觀察到副線圈兩端的電壓；然后再保持副線圈的匝數(shù)不變，增加原線圈的匝數(shù)，觀察到副線圈兩端的電壓。（選填“增大”、“減小”或“不變”）12．某實(shí)驗(yàn)小組探究一種熱敏電阻的溫度特性。現(xiàn)有器材包括直流恒流電源（在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定）、電壓表、待測熱敏電阻、保溫容器、溫度計(jì)、開關(guān)和導(dǎo)線等。（1）用上述器材測量熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性，請用筆畫線代替導(dǎo)線在如圖（a）所示的實(shí)物圖上連線。（2）實(shí)驗(yàn)的主要步驟。①正確連接電路，在保溫容器中注入適量冷水，接通電源，調(diào)節(jié)并記錄電源輸出的電流值。②在保溫容器中添加少量熱水，待溫度穩(wěn)定后，閉合開關(guān)，，，斷開開關(guān)。③重復(fù)步驟②若干次，測得多組數(shù)據(jù)。（3）實(shí)驗(yàn)小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值，并據(jù)此繪得如圖（b）所示的R?t關(guān)系圖線，請根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻的R?t關(guān)系式R=。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）四、解答題13．為力爭2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)，我國將大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電。如圖所示為一臺(tái)小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的示意圖，匝數(shù)為100匝的線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。若從中性面開始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示。已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為1.0Ω，外接燈泡的電阻為9.0Ω。（1）寫出線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式；（2）交流電壓表的讀數(shù)為多少；（3）增大發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢峰值值就是高效利用能源的方式之一，請你提出兩條能增大感應(yīng)電動(dòng)勢峰值的措施。14．飯卡是學(xué)校等單位最常用的輔助支付手段，其內(nèi)部主要部分是一個(gè)多匝線圈，當(dāng)刷卡機(jī)發(fā)出電磁信號時(shí)，置于刷卡機(jī)上的飯卡線圈的磁通量發(fā)生變化，發(fā)生電磁感應(yīng)，產(chǎn)生電信號，其原理可簡化為如圖所示。設(shè)線圈的匝數(shù)為1200匝，每匝線圈面積均為S＝10-4m2，線圈的總電阻為r=0.1Ω，線圈連接一電阻R=0.3Ω，其余部分電阻不計(jì)。線圈處磁場的方向不變，其大小按如圖所示的規(guī)律變化，（垂直紙面向里為正），求：（1）t=0.05s時(shí)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小；（2）0～0.1s時(shí)間內(nèi)，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱；（3）0.1～0.4s時(shí)間內(nèi)，通過電阻R的電荷量。15．如圖所示，一矩形金屬框架與水平面成角θ=37°，寬L=0.4m，上端連接電阻R0，R0=1.0Ω，框架的其他部分電阻不計(jì)，框架足夠長，勻強(qiáng)磁場方向垂直于金屬框架平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)B=1.0T，金屬桿ab質(zhì)量m=0.1kg，電阻r=1.0Ω，與框架間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，所有接觸良好。桿由靜止開始下滑，到速度剛好達(dá)到最大的過程中，電阻R0產(chǎn)生的熱量Q0=1J。（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：（1）當(dāng)金屬棒的速度是2m/s時(shí)，金屬棒的加速度；（2）流過R0的最大電流；（3）從ab桿開始釋放到速度達(dá)到最大值的過程中ab桿沿斜面下滑的距離。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A．麥克斯韋根據(jù)電磁場理論預(yù)言了電磁波存在，A不符合題意；B．德國物理學(xué)家赫茲通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，B不符合題意；C．電視機(jī)、收音機(jī)和手機(jī)接受的信號都屬于電磁波，C符合題意；D．電磁波可以在真空中傳播，D不符合題意。故答案為：C。

【分析】麥克斯韋預(yù)言電磁波的存在；赫茲利用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在；電磁波可以在真空中傳播。2．【答案】A【解析】【解答】AB．由題意可知，本題中是渦流現(xiàn)象的應(yīng)用，即采用線圈產(chǎn)生的磁場使金屬杯產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而進(jìn)行加熱的，則由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，增加線圈的匝數(shù)、提高交流電的頻率均可以提高發(fā)熱功率，則可以縮短加熱時(shí)間，B不符合題意，A符合題意；C．將杯子換作瓷杯不會(huì)產(chǎn)生渦流，則無法加熱水，C不符合題意；D．將交流電源換成電動(dòng)勢更大的直流電源不會(huì)產(chǎn)生渦流，D不符合題意。故答案為：A。

【分析】為了其減小加熱的時(shí)間，其可以增加線圈的匝數(shù)或者提高交流電的頻率；杯子換成陶瓷杯不能產(chǎn)生渦流；直流電源不能產(chǎn)生渦流。3．【答案】D【解析】【解答】磁鐵插入金屬環(huán)，金屬環(huán)磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。但左環(huán)未閉合，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，不形成感應(yīng)磁場，不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。右環(huán)是閉合環(huán)，磁通量變化時(shí)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，形成磁場，與磁鐵相互作用，發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。ABC不符合題意，D符合題意。故答案為：D。

【分析】金屬環(huán)中磁通量發(fā)生變化會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，其環(huán)要閉合時(shí)才能產(chǎn)生感應(yīng)電流。4．【答案】B【解析】【解答】A．燈泡正常發(fā)光，則燈泡的電壓為10V，即變壓器的輸出電壓為10V，根據(jù)變壓器的電壓關(guān)系U可知，變壓器的輸入電壓為UA不符合題意；B．燈泡正常發(fā)光，則燈泡達(dá)到額定功率100W，即變壓器的輸出功率為100W，則輸入功率P1等于輸出功率也為100W，B符合題意；CD．燈泡正常發(fā)光，可得變壓器的輸出電流為I根據(jù)變壓器的電流關(guān)系I可得，變壓器的輸入電流為I1=1ACD不符合題意。故答案為：B。

【分析】利用其匝數(shù)之比結(jié)合輸出電壓的大小可以求出輸入電流的大小；利用其輸出功率可以求出輸入功率的大小；利用電功率的表達(dá)式可以求出燈泡電流的大小；利用匝數(shù)之比可以求出輸入電流的大小。5．【答案】C【解析】【解答】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有：E=N則感應(yīng)電流I=NsΔB故答案為：C。

【分析】利用法拉第電磁感應(yīng)定律結(jié)合歐姆定律可以求出電流的表達(dá)式，結(jié)合圖像斜率可以判別其感應(yīng)電流的大小，結(jié)合楞次定律可以判別感應(yīng)電流的方向。6．【答案】D【解析】【解答】設(shè)有效值為I，根據(jù)有效值的概念可知(解得I=2故答案為：D。

【分析】利用焦耳定律結(jié)合其圖像電流的大小可以求出其電流的有效值。7．【答案】D【解析】【解答】AB．根據(jù)楞次定律可知，進(jìn)入磁場時(shí)，矩形導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda，離開磁場時(shí)，矩形導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba，AB不符合題意；C．因線圈與磁場等寬、等長，則穿過磁場的過程中，矩形導(dǎo)線框中始終有感應(yīng)電流，C不符合題意；D．根據(jù)左手定則可知，穿過磁場的過程中，矩形導(dǎo)線框受到的安培力方向始終水平向左，D符合題意。故答案為：D。

【分析】利用楞次定律可以判別感應(yīng)電流的方向；利用其左手定則可以判別安培力的方向；利用其線圈中磁通量時(shí)刻改變可以判別始終有感應(yīng)電流的產(chǎn)生。8．【答案】A,C【解析】【解答】A．發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1不變，升壓變壓器匝數(shù)比不變，則副線圈電壓U2不變，A符合題意；BD．當(dāng)用電器增多時(shí)，功率增大，降壓變壓器的輸出電流增大，則降壓變壓器原線圈電流增大，輸電線上的電流增大，可知輸電線上的功率損失增大、輸電線上的電壓損失增大，進(jìn)一步導(dǎo)致降壓變壓器的輸入電壓U3減小，B不符合題意，C符合題意；C．用戶開啟的用電器增多，消耗的功率增大，發(fā)電機(jī)輸出功率隨之增大，D不符合題意。故答案為：AC。

【分析】利用其輸入電壓和匝數(shù)之比不變可以判別輸出電壓不變；當(dāng)其用電器增多其輸出功率增大導(dǎo)致其輸電電流增大則輸電線的損失的功率及電壓增大；利用分壓關(guān)系可以判別降壓變壓器的輸入電壓減小；當(dāng)其輸出功率增大時(shí)其發(fā)電機(jī)的功率隨之增大。9．【答案】C,D【解析】【解答】根據(jù)安培定則，可知回路中電流為順時(shí)針方向，電容器上級板帶正電，下極板帶負(fù)電，故電容器正在充電，電流減小，磁場減弱，電場增強(qiáng)，磁場能正在向電場能轉(zhuǎn)化。故答案為：CD。

【分析】利用安培定則可以判別電流的方向，結(jié)合極板電性可以判別電容器充電，則電流減小磁場減弱，其電場增強(qiáng)；磁場能向電場能轉(zhuǎn)化。10．【答案】A,B,D【解析】【解答】AB．銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為E=B、L、ω不變，E不變，電流大小恒定不變，由右手定則可知，回路中電流方向不變，若從上往下看，圓盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，由右手定則知，電流沿a到b的方向流動(dòng)，AB符合題意；C．若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變，角速度大小發(fā)生變化，則電流方向不變，大小變化，C不符合題意；D．若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，電動(dòng)勢變?yōu)樵瓉淼?倍，電流變?yōu)樵瓉淼?倍，D符合題意。故答案為：ABD。

【分析】利用導(dǎo)體棒切割磁感線可以求出動(dòng)生電動(dòng)勢的大小，由于其角速度恒定可以判別其電流大小恒定；利用右手定則可以判別其電流的方向；當(dāng)其角速度大小發(fā)生改變時(shí)其電流方向不變；利用其角速度的變化可以判別電動(dòng)勢的變化，結(jié)合歐姆定律可以判別電流的大小變化。11．【答案】（1）D（2）增大；減小【解析】【解答】(1)變壓器的工作原理是互感現(xiàn)象，故原線圈接交流電壓，輸出電壓也是交流電壓，故電表用交流電壓擋，ABC不符合題意，D符合題意；(2)根據(jù)變壓比公式U1

【分析】（1）變壓器的工作原理是互感現(xiàn)象；其原副線圈都是交流電壓所以其電表使用交流電壓擋；

（2）利用其電壓之比與匝數(shù)之比的關(guān)系可以判別增大其副線圈匝數(shù)其副線圈的輸出電壓增大；增加其原線圈匝數(shù)其副線圈輸出電壓減小。12．【答案】（1）（2）記下電壓表的示數(shù)；記下溫度計(jì)的示數(shù)（3）R=10【解析】【解答】(1)電壓表應(yīng)與熱敏電阻并聯(lián)，連線圖如圖所示(2)由實(shí)驗(yàn)原理可知，實(shí)驗(yàn)中要描繪電壓和溫度間的關(guān)系，故實(shí)驗(yàn)的主要步驟應(yīng)是記下電壓表和溫度計(jì)的示數(shù)；(3)根據(jù)圖R－t關(guān)系圖線和一次函數(shù)概念，應(yīng)寫成R=kt+R0的形式，從圖象可知Rk=所以該熱敏電阻的R－t關(guān)系式應(yīng)為R=10

【分析】（1）電壓表與其熱敏電阻并聯(lián)；其熱敏電阻與電源、開關(guān)串聯(lián)；

（2）為了描述電壓與溫度之間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)應(yīng)該記錄電壓表讀數(shù)和溫度計(jì)讀數(shù)；

（3）利用其圖像斜率和截距可以求出電阻和溫度的關(guān)系式。13．【答案】（1）解：由圖乙可知，感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值Em=62V則電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=6（2）解：由圖甲，根據(jù)閉合電路歐姆定律得瞬時(shí)電流的表達(dá)式為i=則電流有效值為IU=（3）解：由電動(dòng)勢的最大值公式E可以增加線圈匝數(shù)、增加磁感應(yīng)強(qiáng)度、增加線圈面積、提高轉(zhuǎn)速、提高角速度、增加磁通量的最大值等方式來增大感應(yīng)電動(dòng)勢峰值【解析】【分析】（1）從圖可以讀出其電動(dòng)勢的峰值，利用周期的大小可以求出角速度的大小；利用峰值和角速度可以求出其電動(dòng)勢瞬時(shí)值的表達(dá)式；

（2）已知其電動(dòng)勢的大小，結(jié)合歐姆定律可以求出電流瞬時(shí)值的表達(dá)式，利用表達(dá)式可以求出電流的有效值，結(jié)合歐姆定理可以求出交流電壓表的讀數(shù)；

（3）已知電動(dòng)勢峰值的表達(dá)式，利用其表達(dá)式中影響因素可以判別增大電動(dòng)勢峰值的方法。14．【答案】（1）解：由法拉第電磁感應(yīng)定律有E=n0～0.1s時(shí)間內(nèi)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為E則t=0.05s時(shí)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小為0.024V（2）解：根據(jù)閉合電路歐姆定律，則有I根據(jù)焦耳定律