1、2012-2013学年广东省中山市镇区五校联考高二下学期中段考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用 .下面列举的四种电器中，在工作时利用了电磁感应现象的是： A电饭煲 B微波炉 C电磁炉 D白炽灯泡 答案： C 试题分析：电饭煲是利用电阻加热，微波炉是利用微波能量与食物中水分子共振，电磁炉是利用导体中产生的涡流现象，白炽灯是利用钨丝发热而发光，因此答案：为 C 考点：电磁感应现象 点评：本题考查了物理学知识在生活中的应用，例如涡流现象等 两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，导轨上横放着两根相同的导体棒 ab、 cd与导轨构成矩形回路。导体棒的
2、两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为 R，回路上其余部分的电阻不计。在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场。开始时，导体棒处于静止状态，剪断细线后，导体棒运动过程中（ ） A回路中有感应电动势 B两根导体棒所受安培力的方向相同 C两根导体棒和弹簧构成的系统机械能守恒 D两根导体棒和弹簧构成的系统机械能不守恒 答案： AD 试题分析：剪断细线后，导体棒在弹簧的作用下分别向左、右运动，线圈的磁通量发生变化，则回路中有感应电动势，由于两棒中的电流方向相同，根据左手定则，所受安培力方向相反， A正确、 B错误；两根导体棒和弹簧构成的系统所受的合外力为零，则机械
3、能转化为内能，故机械能不守恒， C错误、 D正确。 考点：电磁感应定律 点评：本题考查了电磁感应定律问题中的机械能守恒问题，要抓住机械能守恒定律的守恒条件。 理想变压器的原线圈接正弦式电流，副线圈接负载电阻，若输入电压不变，要增大变压器的输出功率，可行的措施有：（ ） A只增大负载 电阻的阻值 B只减小负载电阻的阻值 C只增大原线圈的匝数 D只增大副线圈的匝数 答案： BD 试题分析：输入电压不变，要增大变压器的输出功率，那么只能要求输出电流变大，所以只减小负载电阻的阻值，则输出电流减小， B可行；或者只增大副线圈的匝数，根据电流之比等于线圈匝数反比，所以 D可行 考点：变压器 点评：本题考查
4、了关于变压器的理解和应用。通过变压器远赴线圈匝数可以调整输出电压和电流，当然总功率保持不变。 远距离输送交流电都采用高压输电 .我国正在研究用比 330 kV高得多的电压进行输电 .采用高压输电的优点是 ( ) A可节省输电线的材料 B可根据需要调节交流电的频率 C可减少输电线上的能量损失 D可加快输电的速度 答案： AC 试题分析：远距离输送交流电都采用高压输电，采用高压的目的是为了在总功率一定前提下减小输电电流以减少导线损耗，因此可以可节省输电线的材料，可减少输电线上的能量损失，所以 AC正确。 考点：远距离输电 点评：本题考查了远距离输电用高压的原因，通过变压器升压后以减小电流，从而减少
5、了道县损耗。 对于扼流圈的以下说法，正确的是（ ） A扼流圈是利用电感阻碍交变电流的作用制成的 B低频扼流圈用来 “通低频、阻高频 ” C高频扼流圈用来 “通直流、阻交流 ” D高频扼流圈对低频交变电流阻碍作用减小，对高频交变电流阻碍作用很大 答案： AD 试题分析：低频扼流圈用来 “通直流、阻交流 ”，对低频电流阻碍作用也很大，而高频扼流圈是对高频阻碍作用很大，对低频阻碍作用较小，用来 “通低频，通直流，阻高频 ”高频扼流圈的自感系数较小，低频扼流圈的自感系数较大 考点：扼流圈 点评：本题考查了扼流圈的概念，属于概念题。扼流圈是利用电感阻碍交变电流的作用制成的，低频扼流圈用来 “通直流、阻交
6、流 ”，高频扼流圈用来 “通低频，通直流，阻高频 ” 在一个正常工作的理想升压变压器的原、副线圈中，下述哪些物理量在数值上一定相等（ ） A电压的有效值 B交流电的频率 C电流的最大值 D电功率 答案： BD 试题分析：在交流电计算过程中，应该统一使用有效值，变压器的原副线圈电压、电流都与线圈匝数比值有关，但是频率不受变化，且根据能量守恒定律，总功率应相等，所以答案：为 BD 考点：变压器 点评 ：本题考查了对于交流电中重要器件变压器的作用。变压器的原副线圈电压、电流都与线圈匝数比值有关 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动（ ） A在中性面时，通过线圈的磁通量最大 B在中性面时，
7、感应电动势为零 C穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也为零 D线圈每通过一次中性面时，电流方向都不改变 答案： AB 试题分析：根据 可知，磁通量变化最快时，感应电动势最大，因此在中性面上，磁通量最大，但变化最慢，在与磁场平行时，磁通量最小，但磁通量变化最快，所以 AB正确， C错，每次经过中性面，电流方向改变，所以 D错 考点：交流电 点评：本题考查了交流电产生的理解。要知道中性面的概念，本题要知道交流电产生的推导过程，那么本体就容易理解。 在日光灯电路中接有启动器、镇流器和日光灯管，下列说法中正确的是（ ） A日光灯点燃后，镇流器和启动器都不起作用 B镇流器在点燃灯管时产生瞬时高压，点燃后
8、起降压限流作用 C日光灯可以接在交流电路中使用，也可以直接接在直流电路中使用 D日光灯点亮后，拿开启动器，日光灯仍能正常发光 答案： BD 试题分析：根据日光灯正常工作的情况下，起动器将不再起作用，两个触片应是分离的，灯管点燃发光前，镇流器给日光灯的开始点燃提供瞬时高压，灯管点燃发光后，镇流器起降压限流作用因而 A错误， B对。由于镇流器是一个自感系数很大的自感线圈，所以直流电流不能起到阻碍作用， C错。日光灯点亮后，不需要镇流器提供高的自感电动势，所以拿开启动器，日光灯仍能正常发光。 考点：自感现象 点评：本题考查了自感现象在实际生活中的应用。通过镇流器的工作原理来理解自感现象。 如图，电灯
9、的灯丝电阻为 2，电池电动势为 2V，内阻不计，线圈匝数足够 多，其直流电阻为 3先合上电键 K，过一段时间突然断开 K，则下列说法中正确的是（ ） A电灯立即变暗再熄灭，且电灯中电流方向与 K断开前方向相同 B电灯立即变暗再熄灭，且电灯中电流方向与 K断开前方向相反 C电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与 K断开前方向相同 D电灯会突然比原来亮一下再熄灭，且电灯中电流方向与 K断开前方向相反 答案： B 试题分析：电路稳定后，由于线圈的直流电阻比电灯的电阻大，所以流过线圈的电流小于流过电灯的电流，断开电键时，由于线圈的自感作用，流过线圈的电流要维持一小段时间，线圈和电灯组成一个闭
10、合回路，所以电灯要亮一会儿在熄灭，由于流过线圈的电流小于原来流过电灯的电流，所以电灯立即变暗再熄灭，回路电流方向沿线圈原来电流方向，即电灯中电流方向与 K断开前方向相反。故选 B 考点：自感现象 点评：本题属于断电自感，如果原来线圈中的电流大于原来电灯中的电流，则电灯会突然比原来亮一下再熄灭；如果原来线圈中的电流小于原来电灯中的电流，则 电灯立即变暗再熄灭，电流方向与线圈中电流方向相同。 将一根长为 L的金属杆在竖直向下的匀强磁场中以初速度 v水平抛出，若金属杆在运动过程中始终保持水平且与速度方向垂直，则金属杆产生的感应电动势 E的大小（ ） A保持不变 B随杆速度的增大而增大 C随杆的速度方
11、向与磁场方向的夹角的减小而减小 D因为速度的大小与方向同时变化，无法判断 E的大小 答案： A 由感应电动势公式 是有效的切割速度，即是垂直于磁感线方向的分速度，结合平抛运动的特点进行解答。金属杆做平抛运动，如图所示， 金属杆在运动过程中，速度方向与磁场方向间的夹角 越来越小，而金属杆的速度越来越大，但切割磁感线的有效速度是其水平分量，即 ，则金属杆中产生的感应电动势 ，故正确答案：为 A 考点：导体切割磁感线时的感应电动势；平抛运动 点评：对感应电动势公式 的理解是重点知识，需要学生深刻理解，并能结合平抛运动的特点 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
12、应电流 B导体作切割磁感线运动，导体内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 答案： D 试题分析：导体相对磁场运动，但若导体不闭合，导体内不会产生感应电流，AB错；闭合电路在磁场中作切割磁感线运动，但是如果没有磁通量变化，电路中不会产生感应电流， C错。因此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， D对。 考点：电磁感应定律 点评：本题考查了电磁感应定律中关于产生感应电流条件的理解：磁通量要发生变化，变多或变少都可以。 关于自感电动势的大小，下列说法正确的是（ ） A跟通过线圈
13、的电流大小有关 B跟线圈中的电流 变化快慢有关 C跟线圈中的电流变化大小有关 D跟穿过线圈的磁通量大小有关 答案： B 试题分析：自感电动势也是电磁感应定律的一种特殊情况，磁通量通过自身时，也要产生阻碍其变化的感应电流。根据自感电动势 ，所以答案：为 B 考点：自感电动势 点评：本题考查了关于电磁感应定律的理解，在理解基础上理解自感现象和互感现象，实际上都是因为磁通量变化引起的。 下图均为闭合线框除 B外均在匀强磁场中运动，请判断哪种情况能产生感应电流（ ） 答案： BCD 试题分析：根据电磁感应定律中产生感应电流的条件是：闭合回路磁通量发生变化。 C中此刻磁通量最大，转过 90后磁通量为零
14、,C对。 B中通电直导线的磁场分布不均匀，因此将线框水平移动，有磁通量变化， B对。 D中此刻磁通量为零，转过 90后，磁通量最大， D对， A由于是匀强磁场，所以磁通量不变，所以 A错 考点：电磁感应定律 点评：本题考查了电磁感应定律中关于产生感应电流条件的理解：磁通量要发生变化，变多或变少都可以。 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势如图示，则（ ） A t1时刻线圈通过中性面 B t2时刻 线圈中磁通量最大 C t3时刻线圈中磁通量变化率最大 D t4时刻线圈中磁通量最大 答案： A 试题分析：根据 可知，磁通量变化最快时，感应电动势最大，因此在中性面上，磁通量最大，但变化最慢，在与
15、磁场平行时，磁通量最小，但磁通量变化最快，所以 t1时刻线圈通过中性面， A对。 考点：交流电 点评：本题考查了交流电产生的理解。要知道中性面的概念，本题要知道交流电产生的推导过程，那么本体就容易理解。 有一交流电的电流随时间按如图所示的规律变化，则此交流电的电流的有效值是（ ） A 7A B 7 A C /2 A D 10 A 答案： D 试题分析：根据有效值定义，交流电产生的热量与某一直流电产生热量相等。在一个周期内交流电热量为 ，因此电流应该为 10A 考点：交流电有效值 点评：本题考查了交流电有效值的计算方法。通过电流做功的热量等效来进行计算。 在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方
16、向与导轨平面垂直，导轨上有两条可以沿导轨自由移动的导电棒 ab、 cd，这两根导电棒的速度分别为 v1、v2，如图所示， ab棒上有感应电流通过，则不能有（ ） A v1v2 B v1a2a4 C a1=a3 a4 a2 D a4=a2 a3 a1 答案： B 试题分析：线圈未进入磁场时，只受重力，加速度为 g线圈进入磁场后，线圈受到重力和安培力作用，分析安培力公式推导出安培力与速度的关系，根据牛顿第二定律分析加速度大小设线圈上下边长为 l，磁感应强度为 B，线圈电阻为 R，当线圈速度为 v，且有感应电流时，设线圈受到的安培力为 F则有 F= B2l2v/ R由题 a1=g；线圈下边进入磁场时
17、，根据牛顿定律， mg-F=ma2， Fmg，则 a2 g；线圈位于磁场中运动时，没有感应电流， F=0， a3=g；由于线圈一直做加速运动， v4 v2，则 F4 F2， a4 a2综上得到 a1=a3 a2 a4 故选 B 考点：电磁感应定律 点评：本题属于电磁感应中动态变化分析问题，关键是分析安培力与速度的关系，运用牛顿定律分析加速度的变化 计算题 有一个 1000匝的线圈，在 0.4s内穿过它的磁通量从 0.02Wb均匀增加到0.09W（ 1）求线圈中的感应电动势 （ 2）如果线圈内的电阻是 10，把它跟一个电阻为 990的电热器连在一起组成闭合电路时， 10min内通过电热器的电流产
18、生的热量是多大？ 答案：（ 1） 175V（ 2） 1.82104J 试题分析：（ 1）由法拉第电磁感应定律，在线圈中产生的感应电动势 E=n =1000 v=175V （ 2）由闭合电路欧姆定律，在电路中产生的电流 I= = A=0.175A 由焦耳定律，在电热器中电流产生的热量 Q=I2Rt =0.17529901060J1.82104J (18191.25J) 考点：法拉第电磁感应定律 点评：本题考查了电磁感应问题中常见的计算：电动势、电流做功的计算公式。 如图所示， abcd为交流发电机的矩形线圈，其面积为 S，匝数为 n，线圈电阻为 r，外电阻为 R。线圈在磁感应强度为 B的匀强磁场
19、中绕垂直于磁场的转轴 OO匀速转动，角速度为 。若图中的电压表、电流表均为理想交流电表，求： （ 1）此交流发电机产生感应电动势的最大值 ； （ 2）若从图示位置开始计时，写出感应电流随时间变化的函数表达式； （ 3）交流电压表和交流电流表的示数； 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试题分析：（ 1）在图示位置时，电动势有最大值，所以此发电机电动势最大值为： （ 2）电动势的瞬时值： 感应电流函数表达式为： （ 3）电动势有效值： 考点：交流电 点评：本题考查了交流电的电压表达式，交流电的有效值。交流电有效值要通过电流热效应求。 如图所示，在一磁感应强度 B 0.5T的匀强磁场中，垂直于磁场
20、方向水平放置着两根相距为 h 0.1m的平行金属导轨 MN与 PQ，导轨的电阻忽略不计在两根导轨的端点 N、 Q之间连接一阻值 R 0.3的电阻，导轨上跨放着一根长为 L 0.2m，每米长电阻 r 2.0/m的金属棒 ab，金属棒与导轨正交，交点为 c、 d当金属棒以速度 v 4.0m/s向左做匀速运动时，试求： （ 1）电阻 R中的电流强度大小和方向； （ 2）使金属棒做匀速运 动的外力； （ 3）金属棒 ab两端点间的电势差 答案：（ 1） 0.4A （ 2） 0.02N （ 3） 0.32V 试题分析：（ 1） E Bhv， A， 方向为： （ 2） F 外 F 安 BIh 0.02N，
21、 方向向左 （ 3） Eab BLv， Uab Eab-Ihr 0.32V 考点：切割磁感线产生的感应电动势 点评：本题考查了切割磁感线产生的感应电动势这一类问题中常见的问题，计算感应电流、路端电压等。 发电机输出功率为 100 kW，输出电压是 250 V，用户需要的电压是 220 V，输电线电阻为 10 .若输电线中因发热 而损失的功率为输送功率的 4%，试求： (1)在输电线路中设置的升、降压变压器的原、副线圈的匝数比分别为多少 . (2)用户得到的电功率是多少？ 答案：（ 1） 1:20 240:11（ 2） 96KW 试题分析： (1) 输电线损耗功率 P线 =1004% kW=4 kW P线 =I22R线 输电线电流 I2=I3=20 A 原线圈中输入电流 :I1= A=400 A 所以 U2=U1n2/n1=25020 V=5000 V U3=U2-U 线 =5000-2010 V=4800 所以 (2)用户得到的电功率 P出 =10096% kW=96 kW 考点：远距离输电 点评：本题考查了远距离输电问题中导线电功率损耗，以及升压变压器、降压变压器的线圈匝数的求解。
