河南省安阳市高二（下）期初考试物理试题（word版含答案）

河南省安阳市高二（下）期初考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．如图，理想变压器的原、副线圈的匝数比为2：1，在原、副线圈的回路中接入的电阻阻值均为R，电压表和电流表均为理想电表，以a、b端接有电压为220sin10πtV的交流电，开关S处于断开状态时，设电压表读数为U，原、副线圈回路中电阻R消耗的功率之比为k，则
A．U=88V， B．U=55V，
C．当开关闭合时，电流表的示数变大 D．当开关闭合时，电压表的读数不变
2．如图甲为电动汽车无线充电原理图，M为受电线圈，N为送电线圈．图乙为受电线圈M的示意图，线圈匝数为n、电阻为r、横截面积为S，a、b两端连接车载变流装置，磁场平行于线圆轴线向上穿过线圈．下列说法正确是
A．当线圈N接入恒定电流时，不能为电动汽车充电
B．当线圈N接入正弦式交变电流时，线圈M两端产生恒定电压
C．当线圈M中的磁感应强度增加时，有电流从a端流出
D．充电时，△t时间内线圈M中磁感应强度大小均匀增加△B，则M两端电压为
3．如图甲所示是一台交流发电机构造示意图，产生交变电流的感应电动势随时间变化的正弦规律如图乙．发电机线圈电阻为1 Ω.外接电阻为4 Ω，则(　　)
A．该交变电流的频率为25 Hz
B．电压表的示数为4 V
C．在t＝0.01 s时刻，电路中电流的瞬时值为1 A
D．若线圈转速变为原来的2倍，耐压值为5 V的电容器与外接电阻并联而不会被烧坏
4．电子感应加速器就是利用感应电场使电子加速的设备．电子在两极间的环形真空室中，受到其他约束始终沿逆时针方向做圆周运动．上图为感应加速器的侧视图，下图是真空室的俯视图．上、下为电磁铁的两个磁极，电磁铁线圈电流折大小、方向可以变化，所产生的感应电场使电子加速．若此时电磁铁中通有图示电流．则下列说法中正确的是（　　）
A．若电磁铁中电流减小，则电子被加速
B．若电磁铁中电流增大，则电子被加速
C．若电磁铁中电流反向，则电子一定被减速
D．若电磁铁中电流反向，且电流减小，则电子仍被加速
二、单选题
5．如图为某控制电路，由电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成，L1、L2是两个指示灯．当电位器的触片由b端滑向a端时，下列说法正确的是(　　)
A．L1、L2都变亮 B．L1、L2都变暗
C．L1变亮，L2变暗 D．L1变暗，L2变亮
6．某方波交变电流如图所示，该电流的有效值为
A．I0 B．I0
C．I0 D．I0
7．如图所示，电流表与螺线管组成闭合电路，以下不能使电流表指针偏转的是（ ）
A．将磁铁插入螺线管的过程中
B．将磁铁从螺线管中向下拉出的过程中
C．将磁铁从螺线管中向上拉出的过程中
D．磁铁放在螺线管中不动时
8．把一个满偏为6 mA的电流表改装成欧姆表，其中电源电动势为3 V。在测电阻时，电流表指针指在表盘上2 mA处，在改成相应的电阻刻度时，应是（ ）
A．250 Ω B．500 Ω
C．1000 Ω D．1500 Ω
9．如图所示，等离子气流(由高温高压的等电量的正、负离子组成)由左方连续不断的以速度υ0射入P1和P2两极间的匀强磁场中，导线ab和cd的作用情况为：0～2 s内互相排斥，2～4s内互相吸引．规定向左为磁感应强度B的正方向，线圈A内磁感应强度B随时间t变化的图象可能是下图中的( )
A． B． C． D．
10．图是“探究影响通电导体在磁场中受力因素”的实验示意图。三块相同马蹄形磁铁并列放置在水平桌面上，导体棒用图中1、2、3、4轻而柔软的细导线悬挂起来，它们之中的任意两根与导体棒和电源构成回路。认为导体棒所在位置附近为匀强磁场，最初导线1、4接在直流电源上，电源没有在图中画出。要使导体摆动的幅度增大，以下操作中可行的是（　　）
A．减少磁铁的数量 B．增大导体棒中的电流强度
C．改变导体棒中的电流方向 D．将磁铁更换成磁性较弱的
11．如图甲所示，在同一平面内有两个圆环A、B，圆环A将圆环B分为面积相等的两部分，以图甲中A环电流沿顺时针方向为正，当圆环A中的电流如图乙所示变化时，下列说法正确的是(　　)
A．B中始终没有感应电流 B．B中有顺时针方向的感应电流
C．B中有逆时针方向的感应电流 D．B中的感应电流先沿顺时针方向，后沿逆时针方向
12．如图甲所示，粗细均匀的导体框ABC，∠B=90°，∠C=30°，AB边长为L，导体框的总电阻为R。一匀强磁场垂直导体框ABC所在平面，方向向里，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．导体框ABC中电流的方向为顺时针
B．导体框ABC中电流的大小为
C．t0时刻两直角边AB和BC所受安培力合力大小为
D．两直角边AB和BC所受安培力合力方向为垂直AC向左下方
13．用电动势为E、内阻为r的电池组向线圈为R的电动机供电，电动机正常工作时，测得通过的电流为I，电动机两端电压为U。则（　　）
A．电路中电流
B．在时间t内，电动机输出的机械能是IEt－I2rt
C．在时间t内，电池组消耗的化学能为IEt
D．以上说法都不对
14．如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U﹣I图象，O为坐标原点，下列判断正确的是（ ）
A．电动势E1=E2，内阻r1＞r2
B．电动势E1＞E2，内阻r1＞r2
C．电动势E1＜E2，内阻 r1＜r2
D．电动势E1=E2，发生短路时的电流I1＞I2
15．在匀强磁场中，ab、cd两根导体棒沿两根导轨分别以速度v1、v2滑动，如图所示，下列情况中，能使电容器获得最多电荷量且左边极板带正电的是(　　)
0
A．v1＝v2，方向都向右
B．v1＝v2，方向都向左
C．v1>v2，v1向右，v2向左
D．v1>v2，v1向左，v2向右
16．如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法正确的是（　　）
A．电势，电场强度 B．电势，电场强度
C．将电荷从A点移到B点静电力做了负功 D．将电荷分别放在A、B两点时具有的电势能
17．如图所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，产生的交流电动势e=5sin100t（V）。下列说法正确的是（　　）
A．交流电的频率为100Hz
B．交流电动势的有效值为5V
C．当线圈转到如图所示的位置时电动势最大
D．当线圈转到如图所示的位置时穿过线圈的磁通量为零
18．如图所示，一闭合的铜环从静止开始由高处下落通过条形磁铁后继续下落，空气阻力不计，则铜环在运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．圆环在磁铁的上方时，加速度小于；圆环在磁铁的下方时，加速度大于
B．圆环在磁铁的上方时，加速度小于；圆环在磁铁的下方时，加速度小于
C．圆环在磁铁的上方时，加速度大于；圆环在磁铁的下方时，加速度等于
D．圆环在磁铁的上方时，加速度大于；圆环在磁铁的下方时，加速度小于
19．四个相同的小量程电流表（表头）分别改装成两个电流表、和两个电压表、。已知电流表的量程大于的量程，电压表的量程大于的量程，改装好后把它们按图所示接法连入电路，则（　　）
A．电流表的读数小于电流表的读数 B．电流表指针的偏转角小于电流表指针的偏转角
C．电压表的读数小于电压表的读数 D．电压表指针的偏转角等于电压表指针的偏转角
20．真空中有两个静止的点电荷，它们之间静电力的大小为F．若将这两个点电荷之间的距离加倍，其中一个点电荷的电荷量不变，另一个点电荷的电荷量变为原来的两倍，则改变电荷量后这两个点电荷之间静电力的大小为
A．2F B．F C． D．
21．关于洛伦兹力，以下说法中正确的是（ ）
A．电荷在磁场中一定受到洛伦兹力的作用
B．运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力的作用
C．洛伦兹力的方向始终与电荷的运动方向垂直
D．让磁感线垂直穿入左手手心，四指对着电荷运动，则大拇指指向就是洛伦兹力方向
22．甲、乙两根保险丝均为同种材料制成，直径分别是d1＝0.5 mm和d2＝1 mm，熔断电流分别为2.0 A和6.0 A，把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中，允许通过的最大电流是
A．6.0 A B．7.5 A C．10.0 A D．8.0 A
三、解答题
23．如图所示，线圈abcd的面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为1Ω，外接电阻R=9Ω，匀强磁场的磁感应强度为T，当线圈以ω=20πrad/s的角速度匀速转动时，求：
(1)转动中感应电动势的最大值和有效值；
(2)电路中交流电压表和电流表的示数。
24．如图，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T，边长为L＝10 cm的正方形线圈abcd共N＝100匝，线圈电阻r＝1 Ω.线圈绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，转动的角速度ω＝2π rad/s，外电路电阻R＝4 Ω.
(1)求感应电动势的最大值；由图示位置转过60°角时的感应电动势的值．
(2)取π2＝10，求线圈转过一周电流产生的总热量．
(3)由图示位置开始，求在线圈转过周期的时间内通过电阻R的电荷量．
25．如图甲所示，一圆形金属线圈，面积为，匝数，阻值为，线圈与阻值的电阻、电容的电容器组成闭合回路。在线圈中存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，导线电阻不计。求：
（1）电阻R中电流的方向；
（2）a、b两点间的电势差；
（3）电容器C所带的电量Q。
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参考答案：
1．AC
【解析】
【详解】
由，原线圈回路中电阻R消耗的功率P1＝I12R，副线圈回路中电阻R消耗的功率P2＝I22R，则有，副线圈的电流，原线圈回路中I1＝I2＝，原线圈回路中电阻R的电压UR＝I1R＝，a、b端电压有效值为U有＝＝220V，由题意可知输入电压有效值为220＝2U+，解得U=88V；故A正确，B错误；当开关闭合时，负载R′＜R减小，副线圈的电流I′2＝，原线圈回路中I1′＝I2′＝＞I1，原线圈回路中电阻R的电压UR＝I′1R＝，由题意可知输入电压有效值为220＝2U+，解得U＜88V，故C正确，D错误；故选AC.
点睛：突破口是表示出原线圈中的电流和原线圈回路中的电阻的分压，找出原线圈的电压和原线圈回路中的电阻的分压的数值关系.
2．AC
【解析】
【详解】
A．当送电线圈N接入恒定电流，则产生的磁场不变化，受电线圈M中的磁通量没有发生变化，故无法产生感应电流，不能为电动汽车充电，故A正确；
B． 当线圈N接入正弦式交变电流时，受电线圈M中的磁通量线圈按正弦式变化，故M两端产生正弦式电压，故B错误；
C．穿过线圈M的磁感应强度增加，根据楞次定律，如果线圈闭合，感应电流的磁通量向下，故感应电流方向从b向a，即电流从a端流出；故C正确；
D．根据法拉第电磁感应定律，有：E＝nnS，设受电线圈外接电路的电阻为R，由闭合电路的欧姆定律得M两端的电压UR，故D错误．
3．AC
【解析】
【详解】
试题分析：该交变电流的周期为T=0．04s，则频率为25 Hz，选项A正确；交流电的有效值
理想电压表的示数为，选项B正确；在t=0．01 s时刻，电动势瞬时值为5V，则电路中电流的瞬时值为，选项C正确；根据Em=BSω可知，若线圈转速变为原来的2倍，则电动势的最大值变为10V，将耐压值为5 V的电容器与外接电阻并联，电容器两端电压最大值为，该电容器会被烧坏，选项D错误；故选AC．
考点：交流电
【名师点睛】此题考查交流电的知识；通过电源电动势随时间变化的规律图象可以求出该交流电的周期、频率以及有效值等，注意计算功率、流过电阻的电流、以及电压表的示数均为有效值，而电容器的耐压问题要考虑交流电的最大值．
4．BD
【解析】
【详解】
若电磁铁中的电流减小，则由N极指向S极的磁感应强度也减小，由楞次定律感生电场产生的磁感应强度应阻碍磁感应强度的减小，所以感应电场为逆时针方向，即电流方向为逆时针，所以电子在逆时针方向的电场力作用下减速，故A错误； 若电磁铁中的电流增大，则由N极指向S极的磁感应强度也增大，由楞次定律感生电场产生的磁感应强度应阻碍磁感应强度的增大，所以感应电场为顺时针方向，即电流方向为顺时针，所以电子在顺时针方向的电场力作用下加速，故B正确； 若电磁铁中电流反向，但电变化未知，无法判断电子的运动状态，故C错误； 若电磁铁中电流反向，且电流减小，则磁感应强度方向反向且减小，则根据楞次定律感应电场产生的磁感应强度应该阻碍此时磁感应强度的减小，所以感应电场为顺时针，即电流方向为顺时针，所以电子仍被加速，故D正确；
5．B
【解析】
【详解】
当滑片由b端向a端滑动时，R接入电阻增大，总电阻增大；由闭合电路的欧姆定律可知电路中总电流减小，则内电压减小，由U＝E－Ir可知路端电压增大，则R1两端的电压增大，所以通过R1的电流增大，而总电流减小，所以通过L1的电流变小，即L1变暗；L1两端电压减小，并联电压增大，所以R2两端的电压增大，所以通过R2的电流增大，而通过L1的电流变小，所以通过L2电流变小，即L2变暗。
A．L1、L2都变亮，故A错误；
B．L1、L2都变暗，故B正确；
C．L1变亮，L2变暗，故C错误；
D．L1变暗，L2变亮，故D错误。
故选B。
6．C
【解析】
【详解】
根据有效值的定义，取一个周期时间，将交流与直流分别通过相同的电阻，若产生的热量相同，直流的电流值，即为此交流的有效值。则有：
解得交流电的有效值为：
故选C。
7．D
【解析】
【详解】
试题分析：只要是线圈中的磁通量不发生变化，回路中无感应电流，指针便不会偏转，在磁铁插入、拉出过程中线圈中的磁通量均发生变化，因此ABC错误；磁铁放在螺线管中不动时，线圈中的磁通量不发生变化，无感应电流产生，故D正确．故选D．
考点：电磁感应现象
【名师点睛】本题比较简单，考查了感应电流产生的条件，只要线圈中的磁通量不发生变化，则回路中便无感应电流产生；对于这些基本规律要正确理解加强应用．
8．C
【解析】
【详解】
当短接电流表满偏时，欧姆表的内阻为
R内=Ω=500Ω
当电流表指针指在表盘上2mA处时，整个回路的电阻
Rx＋R内=Ω=1500Ω
解得Rx=1000Ω，故选C。
9．B
【解析】
【详解】
等离子气流由左方连续不断地以速度v0射入P1和P2两极板间的匀强磁场中，正电荷向上偏，负电荷向下偏，上板带正电，下板带负电，且能形成稳定的电流，电流方向由a到b，0～2s内互相排斥，2～4s内互相吸引。则0～2s内cd的电流方向由d到c，2～4s内cd的电流方向由c到d。根据楞次定律判断，B正确，ACD错误。
故选B。
10．B
【解析】
【分析】
【详解】
根据安培力公式
可知，要使导体摆动的幅度增大，就要使安培力增大，即增大磁感应强度、电流，也可以增加磁体的数量。故ACD错误，B正确。
故选B。
11．B
【解析】
【详解】
由于圆环A中的电流发生了变化，故穿过线圈B的磁通量发生变化，则圆环B中一定有感应电流产生，因穿过线圈B的磁通量先向里减小后向外增加，由楞次定律判定B中有顺时针方向的感应电流．
故选B。
12．C
【解析】
【详解】
A．结合图甲和图乙，根据楞次定律可知，导体框ABC中电流的方向为逆时针，故A错误；
B．结合图甲和图乙，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势
则感应电流
故B错误；
C．磁场中的闭合回路所受安培力的合力为零，则两直角边AB和BC所受安培力合力大小与斜边AC的安培力大小相等，则
故C正确；
D．磁场中的闭合回路所受安培力的合力为零，则两直角边AB和BC所受安培力合力大小与斜边AC的安培力大小相等，方向相反，根据左手定则可知，AC边所受安培力方向为垂直AC向左下方，则两直角边AB和BC所受安培力合力方向为垂直AC向右上方，故D错误。
故选C。
13．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．因为电动机是将电能转化为机械能和内能的仪器，不是纯电阻，故不能使用欧姆定律计算，故A错误；
B．在时间t内，电动机消耗的电能为
电动机产生的热能为
所以电动机输出的机械能是，故B错误；
C．在时间t内，电池组消耗的化学能为EIt，故C正确，D错误。
故选C。
14．A
【解析】
【详解】
试题分析：根据闭合电路欧姆定律，路端电压为：U=E﹣Ir；U﹣I图象中与U轴的交点表示电源的电动势，与I轴的交点表示短路电流，斜率的绝对值表示内阻．
解：U﹣I图象中与U轴的交点表示电源的电动势，斜率的绝对值表示内阻，电动势E1=E2，内阻r1＞r2，
由U﹣I图象与I轴的交点表示短路电流，故发生短路时的电流I1＜I2，故A正确，BCD错误；
故选A．
【点评】本题考查了闭合电路电源的U﹣I图象的相关知识，要求同学们理解U﹣I图象中与U轴的交点表示电源的电动势，与I轴的交点表示短路电流，斜率的绝对值表示内阻．
15．C
【解析】
【分析】
【详解】
当ab棒和cd棒分别向右和向左运动时，两棒均相当于电源，且串联，电路中有最大电动势，对应最大的顺时针方向电流，电阻上有最高电压，所以电容器上有最多电荷量，左极板带正电。
故选C。
16．B
【解析】
【详解】
AB．根据“沿电场线电势逐渐降低”可知
根据电场线的疏密，可知
故A错误；B正确；
C．将电荷从A点移到B点静电力做了正功。故C错误；
D．根据
可知，将电荷分别放在A、B两点时具有的电势能
故D错误。
故选B。
17．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．由交流电的表达式可得
可得频率f=50Hz，A错误；
B．该正弦交流电的有效值
B正确；
CD．当线圈转到如图所示的位置时为中性面，磁通量最大，但电动势为零，CD错误。
故选B。
18．B
【解析】
【详解】
试题分析：铜环闭合，铜环在下落过程中，穿过铜环的磁通量不断变化，铜环中产生感应电流；由楞次定律可知，感应电流总是阻碍磁体间的相对运动，当铜环在磁铁上方时，感应电流阻碍铜环靠近磁铁，给铜环一个向上的安培力，铜环受到的合力小于重力，加速度小于重力加速度；当铜环位于磁铁下方时，铜环要远离磁铁，感应电流阻碍铜环的远离对铜环施加一个向上的安培力，铜环受到的合力小于重力，加速度小于重力加速度，所以选项ACD错误，B正确.
考点：楞次定律
【名师点睛】根据对楞次定律判断圆环在磁铁上方与下方时受到的磁场力方向，然后由牛顿第二定律判断加速度与重力加速度的关系；本题考查了楞次定律的应用，应全面、正确理解楞次定律中“阻碍”的含义．
19．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．电流表的量程大于电流表的量程，故电流表的电阻值小于电流表的电阻值，并联电路中，电阻小的支路电流大，故电流表的读数大于电流表的读数，故A错误；
B．两个电流表的表头是并联关系，电压相同，故偏转角度相等，故B错误；
C．电压表的量程大于的量程，故电压表的电阻值大于电压表的电阻值，两个电压表的表头是串联关系，电流相等，故电压表的读数大于电压表的读数，故C错误；
D．两个电压表的表头是串联关系，电流相等，故偏转角度相等，故D正确。
故选D。
20．C
【解析】
【详解】
电荷量变化之前，电荷间的静电力
电荷量变化之后，电荷间的静电力
故B项正确．
21．C
【解析】
【详解】
解：A、电荷在磁场中不一定受到洛伦兹力，若电荷静止，不受洛伦兹力．故A错误．
B、运动的电荷速度方向若与磁场方向平行，则不受洛伦兹力．故B错误．
C、根据左手定则，四指方向应与正电荷运动方向相同，大拇指方向与洛伦兹力方向相同，所以洛伦兹力方向始终与电荷运动方向垂直．故C正确，D错误．
故选C．
【点评】解决本题的关键知道洛伦兹力的特点，会根据左手定则判断洛伦兹力的方向．
22．B
【解析】
【详解】
因甲、乙两保险丝等长，由R＝ρ＝ρ，知＝4.
当R1、R2并联时，令I1＝2 A，则由I1R1＝I2R2得I2＝8 A＞6 A，
故I1不能取2 A；令I2＝6 A，则由I1R1＝I2R2得I1＝1.5 A＜2.0 A，
故两者并联时，整个电路允许通过的最大电流I＝I1＋I2＝(1.5＋6) A＝7.5 A．故选项B正确．
23．(1) V，100V；(2)90V，10A
【解析】
【详解】
(1) 感应电动势的最大值：
有效值：
(2)电流表示数
电压表示数：U=IR=90V
点睛：此题考查对交流发电机原理的理解能力。对于交流电表，显示的是交流电的有效值。要掌握最大值的表达式Em=NBSω。明确欧姆定律对交流电路同样适用，不过要注意对应关系。
24．(1)1.57 V 　(2)1 J 　(3)0.1 C
【解析】
【详解】
（1）由题意可得，感应电动势的最大值
由图示位置转过60°角时的瞬时感应电动势
（2）周期，线圈转动一周电流产生的热量，联立解得Q=1J
（3）时间内通过电阻R的电荷量，，，
联立解得q=0.1C
25．(1)a到b；(2)4.5V；(3)4.5C
【解析】
【分析】
【详解】
(1)根据楞次定律，可知通过R的电流方向为从a到b。
(2)根据法拉第电磁感应定律，有
根据分压原理，有
(3) 电容器C所带的电量Q为
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