1、物理北京市第四中学学年高二下学期期中考试试题解析版北京市第四中学2015-2016学年高二下学期期中考试试题卷(共100分)一单项选择题（本大题共10小题；每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一个正确选项。将答案填涂在机读卡上）以下物理量与单位对应正确的一组是（ ）A磁通量亨利 B自感系数韦伯 C容抗法拉 D感抗欧姆法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路中感应电动势的大小（ ）A跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比B跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比C跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比D跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比如图所示，矩形线圈abcd位于通电长直导线附近
2、，线圈与导线在同一平面内，线圈的ad、bc边与导线平行。下面的操作中不能使线圈中产生感应电流的是（ ）A使线圈水平向左平移 B使线圈水平向右平移C使线圈竖直向下平移 D使线圈以bc边为轴转动如图所示，粗细均匀的电阻丝围城的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行，现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，则在移出过程中线框的一边a、b 两点间电势差的绝对值最大的是（ ）如图所示，三只完全相同的灯泡a、b、c分别与盒子、中的三种元件串联，再将三者并联，接在正弦交变电路中，三只灯泡亮度相同。若保持电路两端电压有效值不变，将交变电流的频率增大，观察到灯
3、a变暗、灯b变亮、灯c亮度不变。则三个盒子中的元件可能是（ ）A为电阻，为电容器，为电感器B为电感器，为电阻，为电容器C为电感器，为电容器，为电阻D为电容器，为电感器，为电阻如图所示，理想变压器的原线圈两端接u220sin100t（V）的交流电源上副线圈两端接R55 的负载电阻，原、副线圈匝数之比为21，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）A原线圈中电流表的读数为1 A B原线圈中的输入功率为C副线圈中电压表的读数为110VD副线圈中输出交流电的周期为0.01s物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图，他把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线
4、圈L上，且使铁芯穿过套环，闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起。某同学另找来器材再探究此实验，她连接好电路，经重复实验，线圈上的套环均未动，对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是（ ）A线圈接在了直流电源上B电源电压过高C所选线圈的匝数过多D所用套环的材料与老师的不同如图所示是某种型号的电热毯的电路图，电热毯接在交变电源上，通过装置P使加在电热丝上的电压的波形如右图所示（每个波形都是正弦图形）。此时接在电热丝两端的交流电压表的读数为（ ）A110V B156V C220V D311V如图甲所示，abcd是由导体做成的框架，其平面与水平面成角，质量为m的导体棒PQ与ab、cd接触
5、良好，回路的面积为S。整个装置放在垂直于框架平面的变化的磁场中，磁感应强度随时间变化情况如图乙所示，PQ始终静止。则下面说法正确的是（ ）A导体棒中感应电流的方向由P到QB导体棒中感应电流大小恒定C导体棒PQ所受安培力的方向水平向右D导体棒PQ所受安培力的大小恒定法拉第发明了世界上第一台发电机法拉第圆盘发电机。铜质圆盘竖直放置在水平向左的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各有一个铜电刷与其紧贴，用导线将电刷与电阻R连接起来形成回路。转动摇柄，使圆盘如图示方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B，圆盘半径为L，圆盘匀速转动的角速度为。下列说法正确的是（ ）A圆盘产生的电动势为，流过电
6、阻R 的电流方向为从b到aB圆盘产生的电动势为，流过电阻R 的电流方向为从a到bC圆盘产生的电动势为，流过电阻R 的电流方向为从b到aD圆盘产生的电动势为，流过电阻R 的电流方向为从a到b二多项选择题（本大题共6小题；每小题5分，共30分。每小题有多个正确选项，部分选对得3分，选错不给分，将答案填涂在机读卡上与题号对应的位置）如图所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下。当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部），下列判断正确的是（ ）A磁铁与线圈相互排斥B磁铁与线圈相互吸引C通过R的感应电流方向为从a到bD通过R的感应电流方向为从b到a如图所示，A和B都是铝环，环A是闭合的，环B是
7、断开的，两环分别固定在一横梁的两端，横梁可以绕中间的支点转动。下列判断正确的是（ ）A用磁铁的N极靠近A环，A环会远离磁铁B用磁铁的N极靠近B环，B环会远离磁铁C用磁铁的N极靠近A环，A环会有顺时针方向的电流产生D用磁铁的N极靠近A环，A环会有逆时针方向的电流产生卡拉OK用的话筒，内有将声音信号转换为电信号的传感器。其中有一种是动圈式的，如图所示。在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中。声波使膜片振动时，就会将声音信号转变为电信号。下列说法正确的是（ ）A该传感器是根据电流的磁效应工作的B该传感器是根据电磁感应原理工作的C膜片振动时线圈中产生动生电动势D膜片振动时线圈中产
8、生感生电动势某发电站采用高压输电向外输送电能。若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电线的总电阻为。则下列说法正确的是（ ）A输电线上的电流 B输电线上的电流 C输电线电阻上的功率损失 D输电线电阻上的电压损失 如图所示，电池内阻不计，L是电阻不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同的灯泡。对于这个电路，下列说法中正确的是（ ）AS刚闭合瞬间，D1、D2同时亮BS刚闭合瞬间，D1先亮，D2后亮C闭合S电路达到稳定后，D1熄灭，D2比S刚闭合时亮 D闭合S待电路达到稳定后，再将S断开时，D1亮一下再逐渐变暗，D2立即熄灭如图所示，绕在同一个铁芯上的两个线圈分别与金属导轨和导体棒ab、
9、cd组成闭合回路，棒ab、cd置于磁场中，则棒cd在导轨上如何运动才可能使导体棒ab向右运动（ ）A减速向右运动 B加速向右运动C减速向左运动 D加速向左运动三计算题（本大题共2小题，30分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） （15分）如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直。线圈匝数n100匝，电阻r1，长l10.5m，宽l20.4m，角速度10rad/s。磁场的磁感强度B0.2T。线圈两端外接电阻R9的用电器，和一个理想交流电流表。试分析求解：(1)线圈中产生感应电动势的
10、最大值；(2)电流表的读数；(3)电阻R上消耗的电功率。（15分）如图甲所示，一个圆形线圈匝数n = 1000匝、面积S = 210-2m2、电阻r =1。在线圈外接一阻值为R = 4的电阻。把线圈放入一个匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面向里，磁场的磁感强度B随时间变化规律如图乙所示。求：（1）0 4s内，回路中的感应电动势；（2）t = 5s时，a、b两点哪点电势高；（3）t = 5s时，电阻两端的电压U 。II卷（共50分）四不定项选择题（本大题共5小题，每小题4分，共20分，每小题至少有一个正确答案，部分选对得2分，选错不给分，请把答案写在答题纸上）关于物体的内能，下列叙述中正确的是（）
11、A 1g 00C的水的内能比1g 00C的冰的内能大B 电流通过电阻后发热，它的内能增加是通过“做功”实现的C 气体膨胀，它的内能一定减少D对气体加热，其温度一定会升高关于布朗运动，下列说法中正确的是（） A布朗运动就是液体分子的无规则运动B布朗运动就是悬浮在液体中的固体分子的无规则运动C液体的温度越高，布朗运动越激烈D悬浮的固体颗粒越大，布朗运动越明显如图所示，电阻R1 、半径r10.2 m的单匝圆形导线框P内有一个与P共面的圆形磁场区域Q，P、Q的圆心相同，Q的半径r20.1 mt0时刻，Q内存在着垂直于圆面向里的磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系是B（2t）(T)。若规定逆时针方向为电
12、流的正方向，则线框P中感应电流I随时间t变化的关系图像应该是下图中的（ ）如图所示，水平面内两根光滑的平行金属导轨，左端与电阻R相连接，匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内，质量一定的金属棒垂直于导轨并与导轨接触良好。若对金属棒施加一个水平向右的外力F，使金属棒从a位置由静止开始向右做匀加速运动并依次通过位置b和c。若导轨与金属棒的电阻不计，a到b与b到c的距离相等，则下列关于金属棒在运动过程中的说法正确的( )A金属棒通过b、c两位置时，电阻R的电功率之比为1:2B金属棒通过b、c两位置时，外力F的大小之比为1: C在从a到b与从b到c的两个过程中，电阻R上产生的热量之比为1:1D在从a
13、到b与从b到c的两个过程中，通过金属棒的横截面的电量之比为1:1如图甲所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计。两质量、长度均相同的导体棒c、d，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处。磁场宽为3h，方向与导轨平面垂直。先由静止释放c，c刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放d，两导体棒与导轨始终保持良好接触。用ac表示c的加速度，Ekd表示d的动能，xc、xd分别表示c、d相对释放点的位移。图乙中正确的是（ ）五简答题（本大题2小题，共30分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 如图所示，水平地面
14、上方有一高度为H、界面分别为PQ、MN的匀强磁场，磁感应强度为B。矩形导线框abcd在磁场上方某一高度处，导线框ab边长为l1，bd边长为l2，导线框的质量为m，电阻为R。磁场方向垂直于线框平面，磁场高度Hl2。线框从某高处由静止落下，当线框的cd边刚进入磁场时，线框的加速度方向向下、大小为；当线框的cd边刚离开磁场时，线框的加速度方向向上、大小为。运动过程中，线框平面位于竖直平面内，上、下两边始终平行PQ。空气阻力不计，重力加速度为g。求：（1）线框开始下落时cd边距离磁场上边界PQ的高度h；（2）cd边刚离开磁场时，电势差Ucd（3）从线框的cd边进入磁场至线框的ab边刚进入磁场过程中，线
15、框产生的焦耳热Q；（4）从线框的cd边进入磁场至线框的ab边刚进入磁场的过程中，通过线框导线某一横截面的电荷量q。电磁炉起加热作用的底盘可以简化等效为如图所示的31个同心导电圆环，各圆环之间彼此绝缘，导电圆环所用材料单位长度的电阻为R0=0.125（/m）。从中心向外第n个同心圆环的半径（cm），式中n=1、231。电磁炉工作时产生垂直于锅底方向的变化磁场，磁场的磁感应强度B的变化率为=100sint（T/s）。（为了方便计算取2=10）（1）半径为r1（n=1）的圆环中感应电动势最大值为多少伏？（2）半径为r1（n=1）的圆环中感应电流的有效值为多少安？（3）各导电圆环总的发热功率为多少瓦？
16、【参考答案】卷(共100分)一单项选择题（本大题共10小题；每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一个正确选项。将答案填涂在机读卡上）1【答案】D【解析】试题分析：磁通量的单位是韦伯，选项A错误；自感系数的单位是亨利，选项B错误；容抗的单位是欧姆，法拉是电容的单位，选项C错误；感抗的单位是欧姆，选项D正确。考点：物理量的单位。2【答案】C【解析】考点：法拉第电磁感应定律。3.【答案】C【解析】试题分析：线圈的移动如果不能使线圈中的磁通量发生改变，则线圈中就不会产生感应电流，故当线圈水平向左、水平向右移动，以bc边为轴转动时都会使线圈中的磁通量发生改变，而线圈向下移动时，则不会使线
17、圈中的磁通量发生改变，故它不会产生感应电流，选项C正确。考点：感应电流产生的条件。4【答案】B【解析】考点：电磁感应，欧姆定律。5【答案】C【解析】试题分析：若交变电流的频率变大，灯a变暗，说明中的电阻变大，故它可能是电感元件；灯b变亮，说明中的电阻变小，故它可能是电容元件；灯c亮度不变，它可能是电阻元件，故选项C正确。考点：电感、电容在交变电路中的作用。6【答案】A【解析】考点：交流电的有效值，变压器。7【答案】D【解析】考点：电磁感应。8【答案】B【解析】试题分析：电压表的读数就是交流电的有效值，设它的有效值为U，则根据交流电有效值的定义可知： =，解之得U=156V，选项B正确。考点：交
18、流电的有效值。9.【答案】B【解析】考点：电磁感应，安培力。10.【答案】A【解析】考点：感应电动势的计算。二多项选择题（本大题共6小题；每小题5分，共30分。每小题有多个正确选项，部分选对得3分，选错不给分，将答案填涂在机读卡上与题号对应的位置）11.【答案】AC【解析】试题分析：当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量在增加，故线圈中产生的磁场方向向上，即磁铁与线圈产生斥力，选项A正确，B错误；再由右手定则可判断出螺线管中的感应电流方向是由a到b的，选项C正确，D错误。考点：电磁感应，楞次定律。12.【答案】AD【解析】考点：楞次定律。13.【答案】BC【解析】试题分析：当有声音时，会引起弹性膜
19、片的振动，使得它带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，故线圈中就会产生感应电流，所以它是根据电磁感应的原理工作的，选项A错误；选项B正确；电动势是因为切割磁感线而产生的，故它是动生电动势，选项C正确，D错误。考点：电磁感应。14.【答案】ACD【解析】考点：高压输电。15.【答案】ACD【解析】考点：线圈自感电动势。16. 【答案】BC【解析】试题分析：要使导体ab向右运动，由左手定则可知其中要有方向由b向a的电流，故上线圈要产生方向向下的磁场；根据电磁感应原理可知，下面的线圈的磁场方向向下并且减弱，或者磁场方向向上并且增强；当下面的线圈的磁场方向向下并且减弱时，感应电流要由c到d，再由右手定则可
20、知cd应该向左减速运动，选项C正确；当下面线圈的磁场方向向上并且增强时，感应电流要由d到c，再由右手定则可知cd应该向右加速运动，选项B正确。考点：感应电动势，右手定则，左手定则。三计算题（本大题共2小题，30分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 17.【答案】（1）40V；（2）2.82A；（3）72W。【解析】考点：感应电动势，欧姆定律，电功率的计算。18.【答案】（1）1V；（2）a电势高；（3）3.2V。【解析】考点：法拉第电磁感应定律，欧姆定律。II卷（共50分）四不定项选择题（本大题共5小题
21、，每小题4分，共20分，每小题至少有一个正确答案，部分选对得2分，选错不给分，请把答案写在答题纸上）19.【答案】AB【解析】试题分析：1g 00C的水比1g 00C的冰，二者的质量相等，温度相等增，但是由水变成冰时要放出热量，故1g 00C的水的内能比1g 00C的冰的内能大，选项A正确；电流通过电阻后发热，它的内能增加是通过电流“做功”来实现的，选项B正确；气体膨胀，对外做功，但是它的内能不一定减少，因为还可能吸收热量，对气体加热，它吸收热量，但如果它对外做功，则其温度不一定会升高，选项CD错误。考点：内能，做功，热力学第一定律。20.【答案】C【解析】考点：布朗运动。21.【答案】C【解
22、析】试题分析：因为磁场是均匀减弱的，故线圈P产生的感应电流的磁场方向向里，由右手定则可知，感应电流的方向沿顺时针方向，故为负值；由于原磁场中均匀减弱的，故感应电动势不变，感应电流大小不变，选项AD错误；因为E=0.01V，故感应电流I=0.01A，选项C正确。考点：法拉第电磁感应定律。22.【答案】AD【解析】在这两段的过程中，通过金属棒的横截面的电量之比为1:1，选项D正确。考点：感应电动势，欧姆定律，安培力做功。23.【答案】BD【解析】考点：电磁感应，安培力，牛顿第二定律。五简答题（本大题2小题，共30分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 24.【答案】（1）；（2）；（3）；（4）。【解析】代入解之得vb2=v22g(Hl2)，则从线框的cd边进入磁场至线框的ab边刚进入磁场过程中，由功关系得：mgl2Q=，则；（4）通过线框导线某一横截面的电荷量q=It=。考点：电磁感应，功能关系，电荷量。25.【答案】（1）V；（2）8A；3）1173.2W。【解析】考点：电磁感应，有效值，热功率。
