1、2012-2013学年福建省福州八县一中高二下学期期中联考物理试卷与答案（带解析） 选择题 自动门、生命探测器、家电遥控系统、防盗防火报警器都使用了（ ） A温度传感器 B红外线传感器 C生物传感器 D压力传感器 答案： B 试题分析：自动门发出红处线，人挡住红处线时，门会自动打开，家电遥控系统都发出红外线信号，家电接收红外线会按一定程序工作，人体能自动发出红外线，可能通过红处传感受器接收，防盗防火报警器，当温度升高时发出的红外线增强，因此这四种都用了红外传感受器， B正确， A、 C、 D错误。 考点：传感器 如图所示，在磁感应强度为 B的水平匀强磁场中，有两根竖直放置的平行金属导轨，顶端用
2、一电阻 R相连，两导轨所在的竖直平面与磁场方向垂直一根金属棒 ab以初速度 v0沿导轨竖直向上运动，到某一高度后又向下运动返回到原出发点整个过程中金属棒与导轨保持垂直且接触良好，导轨与棒间的摩擦及它们的电阻均可忽略不计则在金属棒整个上行与整个下行的两个过程中，下列说法正确的是 （ ） A回到出发点的速度 v等于初速度 v0 B上行过程中通过 R的电量大于下行过程中通过 R的电量 C上行过程中 R上产生的热量大于下行过程中 R上产生的热量 D上行的运动时间大于下行的运动时间 答案： C 试题分析：金属棒运动过程中，切割磁感线产生感应电流，通过电阻将一部分动能转化为电能因此回到出发点时的速度 V小
3、于初速度 V0， A错误；上行和下行过程中，回路磁通量的变化量大小相等，流过某一截面的电荷量 q= ，可知，上行过程中通过 R的电荷量等于下行过程中通过 R的电荷量 B错误；根据能量守恒定律，可知经过同一个位置，上行速度总要大于下行速度，上行感应电流大于下行感应电流，则上行过程中 R上产生的热量大于下行过程中 R上产生的 热量上行总时间小于下行的总时间， C正确， D错误。 考点：能量守恒定律，动能定理 在水平桌面上，一个面积为 S的圆形金属框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度 B1随时间 t的变化关系如图 所示 .磁场方向垂直线框平面向下 .圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连
4、接，导轨上放置一根导体棒，导体棒的长为 L、电阻为 R，且与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场中，其磁感应强度恒为 B2，方向垂直导轨平面向下，如图 所示 .若导体棒始终保持静止，则其所受的静摩擦力 f随时间变化的图象是下图中的（设向右为静摩擦力的正方向） ( ) 答案： A 试题分析：在 0到 1秒内磁感应强度 B1 随时间 t的均匀增加，则由法拉第电磁感应定律得感应电动势恒定不变，则电流也恒定不变再由楞次定律可得感应电流方向逆时针，根据左手定则可得导体棒受到的安培力的方向为向左，大小恒定，所以棒受到的静摩擦力方向为向右，即为正方向且大小也恒定而在1秒到 2秒内磁感应强度大小不变，则线圈中
5、没有感应电动势，所以没有感应电流，则也没有安培力因此棒不受摩擦力因此 A正确。 考点：法拉第电磁感应定律，楞次定律 用电高峰期，电灯往往会变暗，其原理可简化为如下物理问 题如图所示，理想变压器的副线圈上，通过输电线连接两只相同的灯泡 L1和 L2，输电线的等效电阻为 R，原线圈输入有效值恒定的交流电压，当开关 S闭合时，以下说法中正确的是（ ） A原线圈中电流减小 B副线圈输出电压减小 C R两端的电压增大 D原线圈输入功率减小 答案： C 试题分析：闭合 S后，负载的总电阻减小，由于原线圈电压恒定不变，根据线圈匝数比等于电压之比，副线圈电压也不变，副线圈的电流强度增加，流过电阻 R的电流增加
6、， R两端的电压升高，同时副线圈输出功率增加，由于变压器是理想变压器，原线圈输入功率也增加，因此导致原线圈电流强度增加。因此只有 C正确， A、 B、 D均错误。 考点：变压器 如图所示， A线框接一灵敏电流计， B线框放在匀强磁场中， B线框的电阻不计，具有一定电阻的导体棒可沿线框无摩擦滑动，今用恒力 F向右拉 CD由静止开始运动， B线框足够长，则通过电流计中的电流方向和大小变化是 ( ) A G中电流向下，强度逐渐减弱，最后为零 B G中电流向上，强度逐渐减弱，最后为零 C G中电流向下，强度逐渐增强，最后为某一定值 D G中电流向上，强度逐渐增强，最后为某一定值 答案： A 试题分析：
7、当导体棒向右运动时，根据右手定则， CD棒中产生的感应电流方向DC ，由安培定则可知，穿过 A线框的磁通量向里的增大，根据楞次定律， G中电流方向向下导体棒 CD在恒力作用下，从静止开始先做加速运动，速度越来越大，导体棒所受的安培力也会越来越大，导致加速度逐渐减小，当恒力F与安培力平衡时，导体棒做匀速运动，这时穿过 A线圈的磁通量不再发生变化， A线圈不再产生感应电流，这时流过 G的电流为零 A正确， B、 C、 D都不对。 考点：电磁感应 如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为 10 1， R=1 ，与原线圈相连的熔断器（保险丝）的熔断电流为 1A，通过副线圈电压传感器测得副线圈电压图像
8、如图所示，则下列说法正确的是（ ） A原线圈输入电压的有效值为 220 V B原线圈两端交变电压的频率为 100Hz C原、副线圈铁芯中磁通量变化率之比为 10 1 D为保证电路安全工作，滑动变阻器的阻值不得小于 1.2 答案： D 试题分析：由图象可知，副线圈的电压的有效值为 22V，由于理想变压器的原、副线圈匝数之比等于电压之比，所以原线圈电压的有 效值为 220V， A错误；根据图象可知，交流电的周期为 0.02s，所以频率为 50Hz， B错误原、副线圈铁芯中磁场是同一个磁场，所以磁通量变化是一样的，所以原、副线圈铁芯中磁通量变化率也相同，故 C错误由于熔断器（保险丝）的熔断电流为 1
9、A，即原线圈电路中的电流的有效值最大为 1A，根据匝数比等于电流比的倒数，副线圈中的电流有效值最大为 10A，副线圈中电压的有效值为 22V，所以副线圈中电阻最小为 2.2，由于副线圈中 R=1，所以滑动变阻器的电阻最小值为 1.2，D正确 考点：交流电的图象，有效值，最大值 如图 所示，三只完全相同的灯泡 a、 b、 c分别与电阻 R、电感 L、电容 C串联，再将三者并联，接在 220V， 50Hz的交变电源两端，三只灯泡亮度相同。如果将电源改为 220V， 60Hz的交变电源，则（ ） A三只灯泡亮度不变 B a亮度不变， b变暗， c变亮 C三只灯泡都将变亮 D a亮度不变， b变亮，
10、c变暗 答案： B 试题分析：将交变电流的频率增大时，电阻 R的阻值不随频率变化而变化，交变电压不变，灯泡 a两端的电压不变，亮度不变；电感 L的感抗随频率的升高而增大，流过 b 灯的电流减小， b 灯变暗电容 C 的容抗随频率的升高而减小，这样流过 c灯的电流增大， c灯变亮， B正确， ACD都不对。 考点：电感受，电容对交流电路的影响 如图所示，多匝线圈的电阻和电池的内电阻可以忽略，两个电阻器的阻值都是 R，开关 S原来打开着，电流 ，现合上开关，将一电阻器短路，于是线圈中有自感电动势产生，这自感电动势（ ） A有阻碍电流的作用，最后电流由 减少到零 B有阻碍电流的作用，最后电流总小于
11、C有阻碍电流增大的作用，因而电流保持 不变 D有阻碍电流增大的作用，但电流最后会增大到 2 答案： D 试题分析：当闭合 S时，回路中电流有增大的趋势，线圈由于自感作用，阻碍电流的增加，但它无法阻止，只能起到延缓电流增加的效果，最且回路的电流达到 ，因此 D正确， ABC 都不对。 考点：自感 如图所示是一种延时开关，当 S1闭合时，电磁铁 F将衔铁 D吸下， C线路接通。当 S1断开时，由于电磁感应作用， D将延迟一段时间才被释放。则（ ） A由于 A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放 D的作用 B由于 B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放 D的作用 C如果断开 B线圈的电键 S2，有延时作
12、用，延时将变短 D如果断开 B线圈的电键 S2，有 延时作用，延时将变长 答案： B 试题分析：当 S1 断开时， A 中电流消失，此时穿过 A、 B线圈的磁通量均减小，由于 A线圈已经断开，不产生感应电流，对磁场强度的减弱没有抑制作用；而B线圈中产生感应电流，该电流阻碍磁通量的减小，这即是延迟效应产生的原因， A错误， B正确；如果 S2断开，线圈 B也不产生感生电流，将不会有延时的作用， C、 D都不对 考点：电磁感应现象 三相电源的连接如图所示，电路中的三个交流电压表的示数 U1、 U2、 U3 间的关系是 ( ) A U1 U2 U3 1 ： 1 B U1 U2 U3 1 ： 1 C
13、U1 U2 U3 1 2： 1 D U1 U2 U3 1： 答案： B 试题分析：在我国三相交流电采用三相四线制，三根火线一根零线，两根火线间的相位差 1200，在这个电路中， 和 量的都是火线与零线间的相电压为220V，而 量的是两根火线间的线电压 380V， 因此 U1 U2 U3 1 ： 1 考点：三相交流电 下列四幅图是交流电的图象，其中能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是（ ） 答案： C 试题分析：我国居民日常生活中所用交流电的有效值为 220V，最大值为 311V，交流电的周期为 0.02s，因此 C正确， A、 B、 D错误 考点：交流电的图象 下列说法中错误的是（ ） A
14、磁卡的记录原理是电磁感应现象，读取原理是电流的磁效应 B日光灯在正常发光时，启动器中的动触片与静触片是分开的 C电磁炉是利用涡流的热效应来加热物体的 D电动机、变压器的铁芯用硅钢片代替整块铁芯是为了减小涡流损失 答案： A 试题分析：磁卡的记录原理是电流的磁效应，读取原理是电磁感应现象， A错误；日光灯正常发光时，启动器不起作用，相当于断路，其中的动触片与静触片是分开的，了正确；电磁炉是利用变化的磁场在铁锅内产生涡流，加热食品，因此 C正确；用硅钢片可以使电阻变大，另外钢片间相到绝缘，从而减小涡流损失， D正确。 考点：电磁感应，涡流 实验题 （ 8分）在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图
15、所示。它们是： 电流计、 直流电源、 带铁芯的线圈 A、 线圈 B、 电键、 滑动变阻器（用来控制电流以改变磁场强弱）。 （ 1）试按实验的要求在实物图上连线（图中已连好一根导线）。（ 4分） （ 2）若连接滑动 变阻器的两根导线接在接线柱 C和 D上，而在电键刚闭合时电流表指针右偏，则电键闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱 C移动时，电流计指针将 _ _（填 “左偏 ”、 “右偏 ”、 “不偏 ”）。 答案：（ 1）实物连线如图所示 (连错一根线扣 2分，错两根或两根以上没有分 ) （ 2）左偏。 试题分析：由于闭电键时穿过 B线圈的磁通量增加， B线圈产生感应电流使电流表指针向右偏转，而将
16、滑动变阻器的触头向 C移动时，回路电阻增大，电流强度减小，穿过 B线圈的磁通量减小， B线圈产生感应电流方向与刚才相反，因此表针向左偏转。 考点：楞次定 律 计算题 (8分 )如图所示，图甲为热敏电阻的 R-t图象，图乙为用此热敏电阻 R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为 200 。当线圈中的电流大于或等于 20 mA时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势 E 6 V，内阻可以不计。图中的 “电源 ”是恒温箱加热器的电源。 (1)应该把恒温箱内的加热器接在 _端。（填 “A、 B”、 “C、 D”） (2)如果要使恒温箱内的温度保持 100 ，可变电阻 R
17、的值应调节为_。 答案： (1)A、 B端 (2)50 试题分析：（ 1） A、 B当温度较低的时候，热敏电阻的电阻较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与 AB部分连接，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以该把恒温箱内的加热器接在 A、 B 端 （ 2）当温度达到 100 时，加热电路就要断开，此时的继电器的衔铁要被吸合， 即控制电路的电流要到达 20mA， 根据闭合电路欧姆定律可得， I= ， 由图甲可知，当 1000时热敏电阻阻值为 50， 因此： 0.02= 解得 R=50 考点：闭合电路欧姆定律，传感器工作原理 （ 10分）如图所示，一小型发 电站通过理想升压、降压变压器
18、把电能输送给用户，已知发电机的输出功率为 P=500kW，输出电压为 U1=500V，升压变压器 B1原、副线圈的匝数比为 n1： n2=1： 5，两变压器间输电导线的总电阻为R=1.5。降压变压器 B2的输出电压为 U4=220V，不计变压器的损耗。求： （ 1）输电导线上损失的功率 P 损 ； （ 2）降压变压器 B2的原、副线圈的匝数比 n3： n4。 答案：（ 1） ；（ 2） 试题分析：（ 1）发电机输出电流 2分 升压变压器线圈中的电流 2分 线路损失为 2分 （ 2）降压变压器输入电压 2分 降压变压器原副线圈匝数比 2分 考点：变压器 （ 12分）图（甲）为小型旋转电枢式交流发
19、电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴 OO匀速转动，线圈的匝数 n =100匝、电阻 r =10W，线圈的两端经集流环与电阻 R连接，电阻 R = 90 ，与 R并联的交流电压表为理想电表。在 t 0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量 F随时间 t按图 15（乙）所示正弦规律变化。 求： (1) 从 1.5710-2s到 4.7110-2s内通过电阻 R上的电量 q。 (2)电路中交流电 压表的示数。 (3)线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功 W 外 。 答案：（ 1） ；（ 2） ；（ 3） 12.56J 试题分析：由法拉第电磁感应定律可知，平均电
20、动势 1分 平均电流 1分 流过 R的电量 1分 联立上式得： 1分 （ 2）线圈转动的角速度 1分 感应电动势最大值 1分 由图可知 1分 回路中的电流的有效值 1分 电压表示数 1分 联立上式得： 1分 （ 3）线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功 W 外 =Q 总 =I2(R+r)t=12.56J 2分 考点：交流电的产生，交流电的有效值，最大值 （ 14分）如图所示，足够长的间距为 L=0.2m光滑水平导轨 EM、 FN与 PM、QN相连， PM、 QN是两根半径为 d=0.4m的光滑的 圆弧导轨， O、 P连线水平， M、 N 与 E、 F在同一水平高度，水平和圆弧导轨电阻不计，在
21、其上端连有一阻值为 R=8W的电阻，在 PQ左侧有处于竖直向上的有界匀强磁场，磁感应强度大小为 B0=6T。现有一根长度稍大于 L、质量为 m=0.2kg、电阻为 r=2W的金属棒从轨道的顶端 P处由静止开始下滑，到达轨道底端 MN 时对轨道的压力为 2mg，取 g=10m/s2，求： （ 1）棒到达最低点 MN 时金属棒两端的电压； （ 2）棒下滑到 MN 过程中金属棒产生的热量； （ 3）从棒进入 EM、 FN水平轨道后开始计时，磁场随时间发生变化，恰好使棒做匀速直线运动，求磁感应强度 B随时间变化的表达式。 答案：（ 1） ；（ 2） 0.08J；（ 3） 试题分析：在导轨最低点 MN 处， 由牛顿第二定律得： 且 N=2mg 2分 解得 1分 金属棒产生的电动 1分 金属棒两端的电压 1分 联立得 1分 （ 2）由能量守恒（功能关系）得： 2分 金属棒产生的热量： 1分 联立得： Qr=0.08J 1分 (3) 因为棒做匀速直线运动，故棒和电阻 R组成的回路磁通量不变 在 t=0时刻，回路磁通量 =B Ld 2分 在 t时刻，回路磁通量 =BL(d+vt) 1分 由 =可得 1分 考点：电磁感应；牛顿第二定律；圆周运动向心力；动能定理
