山西省太原市第二十一中学2018-2019学年高二物理下学期期中试题 理（含解析）

山西省太原市第二十一中学2018-2019学年高二物理下学期期中试题理（含解析）一、单选题（本题有10小题，每小题3分，共30分。每题只有一个正确选项，不选、多选、错选都不得分）1.首先发现电流的磁效应和电磁感应现象的物理学家分别是（）A.安培和法拉第B.法拉第和楞次C.奥斯特和安培D.奥斯特和法拉第【答案】D【解析】试题分析：首先发现电流磁效应的科学家是奥斯特；发现电磁感应现象的科学家是法拉第，故选项D正确。考点：物理学史【名师点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。2.关于电磁感应，下列说法正确的是（）A.导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流B.穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流C.闭合电路在磁场中作切割磁感线运动，电路中一定会产生感应电流D.导体作切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流【答案】B【解析】试题分析：感应电流产生的条件为：①闭合回路；②回路中有磁通量的变化。AD没强调闭合回路，AD错；C没强调回路中的磁通量发生变化，C错；穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流,B对。考点：感应电流产生的条件。【名师点睛】电场感应现象：1．电磁感应现象：当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感应电流产生的现象．2．产生感应电流的条件(1)条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化．(2)特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动．3．产生电磁感应现象的实质：电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合则产生感应电流；如果回路不闭合，则只有感应电动势，而无感应电流．3.关于电路中感应电动势的大小，下列说法中正确的是（）A.穿过电路的磁通量越大，感应电动势就越大B.电路中磁通量变化越快，感应电动势越大C.电路中磁通量的改变量越大，感应电动势就越大D.若电路中某时刻磁通量为零，则该时刻感应电流一定为零【答案】B【解析】【详解】A.穿过闭合回路的磁通量越大，磁通量变化不一定快，则感应电动势不一定大。故A错误；B.感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，磁通量变化越快，感应电动势越大，故B正确；C.磁通量的改变量大，磁通量的变化不一定快，感应电动势不一定大，故C错误；D.某时刻的磁通量为零，磁通量的变化率不一定为零，则感应电动势不一定为零，故D错误。故选：B.4.以下说法正确的是()A.电动机铭牌上所标电流、电压为瞬时值B.电容器的击穿电压为所加交变电压的平均值C.交流电压表所示电压值为有效值D.保险丝的熔断电流值为最大值【答案】C【解析】【详解】A、机器铭牌上所标注的值、生活中通常所说的值都是指有效值，“照明电压220V、动力电压380V”指的都是有效值，故A错误；B、电容器的击穿电压为所加交变电压的瞬时值，故B错误；C、交流电压表和交流电流表，测的是交流电的有效值，故C正确；D、保险丝的数值为有效值，故D错误。5.理想变压器，对于原、副线圈，不一定相等的物理量是()A.交流电的最大值B.磁通量的变化率C.电功率D.交变电流频率【答案】A【解析】【详解】交流电的电流与匝数成反比，变压器的变压原理即为在同一个铁芯中磁通量的变化率相同，输入功率等于输出功率，变压器只改变电压和电流，不改变电流的频率、电功率及磁通量的变化率。故A正确，BCD错误。故选：A6.在收音机线路中，经天线接收下来的电信号既有高频成份，又有低频成份，经放大后送到下一级，需要把低频成份和高频成份分开，只让低频成份输送到再下一级，我们可以采用如图所示电路，其中a、b应选择的元件是（）A.a是电容较大的电容器，b是低频扼流圈B.a是电容较大的电容器，b是高频扼流圈C.a是电容较小的电容器，b是低频扼流圈D.a是电容较小的电容器，b是高频扼流圈【答案】B【解析】电容器具有通高频、阻低频的作用，这样的电容器电容应较小．电感线圈在该电路中要求做到通低频、阻高频，所以它是一个高频扼流圈(自感系数较小的电感线圈)．思路分析：根据电容器具有通高频、阻低频的作用，电感线圈在该电路中要求做到通低频、阻高频，可区分出ab中的元件试题点评：本题考查了电容器以及高频扼流圈对交流电的作用7.如图所示，a、b是用同种规格的铜丝做成的两个同心圆环，两环半径之比为2∶3，其中仅在a环所围区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场．当该匀强磁场的磁感应强度均匀增大时，a、b两环内的感应电动势大小和感应电流大小之比分别为（）A.1∶1，3∶2B.1∶1，2∶3C.4∶9，2∶3D.4∶9，9∶4【答案】A【解析】试题分析：由于两环所包围磁场的面积相等，且变化量还相等，故两环产生的感应电动势是相等的，而两个圆环的半径不同，其比值为2：3，故它们的周长之比也是2：3，故两环的电阻之比也是2：3，而电动势相等，故两环中产生的感应电流之比是3：2，A正确。考点：电阻定律，法拉第电磁感应定律。8.某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图像如图所示，由图中信息可以判断（）A.在0.01s时刻磁通量变化率最大B.产生的感应电动势的有效值为220VC.电动势瞬时表达式e=311sin50πtVD.在1s内交变电流的方向改变50次【答案】B【解析】【详解】A.由图象可知，在0.01s时刻，感应电动势为零，此时线圈位于中性面上，穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为零，故A错误；B.由图象可知，感应电动势的最大值为311V，有效值m311V22UU=220V，故B正确；C.由图象可知，感应电动势的最大值为311V，角速度2100rad/s0.02，零时刻感应电动势为零，所以电动势瞬时表达式e=311sin100πtV，故C错误；D.由图象可知，从0~0.02s是一个周期，一个周期内电流方向改变两次，则1s是50个周期，电流方向改变100次，故D错误；故选：B.9.如图所示，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过。现将环从位置Ⅰ释放，环经过磁铁到达位置Ⅱ。设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为T1和T2，重力加速度大小为g，则（）A.T1mg，T2mgB.T1mg，T2mgC.T1mg，T2mgD.T1mg，T2mg【答案】A【解析】圆环从静止开始向下运动到落到磁铁下方的过程中，穿过圆环的磁通量先增加再减小，根据楞次定律可知磁铁对线圈的反应是：感应电流的磁场先阻碍磁通量先增加再阻碍其减小，即先是排斥其向下运动，阻碍其磁通量增大，后是吸引线圈，阻碍其磁通量的减小．故两种情况下，绳的拉力都大于mg，即12TmgTmg，，A正确。【点睛】深刻理解楞次定律“阻碍”的含义．如“阻碍”引起的线圈面积、速度、受力等是如何变化的．10.有一等腰直角三角形形状的导线框abc，在外力作用下匀速地经过一个宽为d的有限范围的匀强磁场区域，线圈中产生的感应电流i与沿运动方向的位移x之间的函数图象是如下图中的（）A.B.C.D.【答案】B【解析】开始时进入磁场切割磁感线，根据右手定则可知，电流方向为逆时针，当开始出磁场时，回路中磁通量减小，产生的感应电流为顺时针；不论进入磁场，还是出磁场时，由于切割的有效长度变小，导致产生感应电流大小变小。故B正确，ACD错误。故选B。点睛：对于图象问题可以通过排除法进行求解，如根据图象过不过原点、电流正负、大小变化等进行排除．二、多选题（本题有5小题，每小题3分，共15分。少选得2分，不选、错选都不得分）11.如图所示，在平面上有两条相互垂直且彼此绝缘的长通电直导线，以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系。四个相同的闭合圆形线圈在四个象限中完全对称放置，两条长直导线中电流大小与变化情况相同，电流方向如图所示，当两条导线中的电流都开始均匀增大时，四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是（）A.线圈a中有感应电流B.线圈b中有感应电流C.线圈c中有顺时针方向的感应电流D.线圈d中有逆时针方向的感应电流【答案】AC【解析】由右手螺旋定则可判定通电导线磁场的方向。ac象限磁场不为零，a中磁场垂直纸面向里，当电流增大时，线圈a中有逆时针方向的电流，故A正确；其中bd区域中的磁通量为零，当电流变化时不可能产生感应电流，故BD错误。ac象限磁场不为零，c中磁场垂直纸面向外，当电流增大时，线圈c中有顺时针方向的电流，故C正确；故选AC。点睛：本题考查了右手螺旋定则和楞次定律的应用，解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向，知道感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化．12.在匀强磁场中，一矩形金属线框在匀强磁场中绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示，则下列说法正确的是()A.t=0.01s时穿过线框的做通量最大B.t=0.01s时穿过线框的磁通量变化率最大C.该线框匀速转动的角速度大小为100πD.电动势瞬时值为22V时，线圈平面与中性面的夹角可能为45°【答案】CD【解析】【详解】A、由图象知：0.01ts时，感应电动势为零，处于中性面位置，则穿过线框的磁通量最大，变化率最小，故A正确，B错误；C、由图象得出周期0.02Ts，所以2100/radsT，故C正确；D、当0t时，电动势为零，线圈平面与磁场方向垂直，故该交变电动势的瞬时值表达式为222()esintV，电动势瞬时值为22V时，代入瞬时表达式，则有线圈平面与中性面的夹角正弦值2222222sint，所以线圈平面与中性面的夹角可能为45，故D正确。13.法拉第在1831年发现了“磁生电”现象。如图，他把两个线圈绕在同一个软铁环上线圈A和电池连接，线圈B用导线连通，导线下面平行放置一个小磁针，且导线沿南北方向放置。下列说法正确的是（）A.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向B.开关闭合的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动C.开关闭合并保持一段时间再断开的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动D.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向【答案】BC【解析】【分析】电磁感应现象发生的条件是：闭合导体回路，磁通量发生改变，从而判定AD选项；并根据安培定则，及楞次定律，即可判定BC选项。【详解】开关闭合并保持一段时间后，穿过线圈B中的磁通量不变，因此不会产生感应电流，则小磁针不会偏转，故AD错误；开关闭合的瞬间，依据安培定则，可知，线圈A中产生逆时针方向磁场，再由楞次定律，因穿过线圈B的磁场向上，且增大，那么感应电流的磁场向下，因此线圈B中产生逆时针感应电流，根据安培定则，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，故B正确；开关闭合并保持一段时间再断开的瞬间，同理，线圈B中产生顺时针方向感应电流，根据安培定则，则小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，故C正确。故选BC。【点睛】本题关键是明确电磁感应现象产生的条件，只有磁通量变化的瞬间闭合电路中才会有感应电流，同时要掌握楞次定律的应用，及理解安培定则，注意其也叫右手螺旋定则。14.如图（a）、（b）所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯A的电阻，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则（）A.在电路（a）中，断开S，A将渐渐变暗B.在电路（a）中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗C.在电路（b）中，断开S，A将渐渐变暗D.在电路（b）中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗【答案】AD【解析】在电路a中，断开S，由于线圈阻碍电流变小，导致灯A将逐渐变暗，因为断开前后的电流一样，灯不会变得更亮。故A正确，B错误；在电路b中，由于电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，所以通过灯泡的电流比线圈的电流小的多，断开S时，由于线圈阻碍电流变小，导致灯泡将变得更亮，然后逐渐变暗。故C错误，D正确；故选AD。点睛：线圈中电流变化时，线圈中产生感应电动势；线圈电流增加，相当于一个瞬间电源接入电路，线圈左端是电源正极。当电流减小时，相当于一个瞬间电源，线圈右端是电源正极。15.如图所示，理想变压器原线圈接