2021-2022学年黑龙江省双鸭山市第一中学高二下学期期中考试物理试题（Word版）

双鸭山市第一中学2021-2022学年高二下学期期中考试

物理试题

（考试时间：150分钟  满分：110分）

一、选择题（1～8单选题，9～12多选题，每题5分，共计60分。多项选择全对得5分，选对不全得3分，有错误选项不得分）

1. 某同学画表示磁场B、电流I和安培力F的相互关系如图所示，其中正确的是（　　）

A.  B.  

C.  D.

2. 图中画出了一个LC振荡电路中的电流变化图线，根据图线可判断（　　）

A. 时刻电感线圈两端电压最大 B. 时刻电容器两极板间电压为零

C. 时刻电路中只有电场能 D. 时刻电容器带电荷量零

3. 下列关于电磁感应说法正确的是（　　）

A. 闭合电路的部分导体做切割磁感线运动一定有感应电流产生

B. 感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反

C. 线圈中电流变化越大产生的自感电动势越大

D. 只要磁场变化，即使没有电路，在空间也将产生感生电场

4. 如图垂直于纸面向里的有界匀强磁场中有一个矩形线框abcd，线框以OO'为轴匀速转动，OO'与磁场右边界重合。若线框中产生电流的峰值为Im，由图示位置开始计时，则下列可以正确描述线框中电流随时间变化的图像是（　　）

A.  B.

C.  D.

5. 如图甲所示，绝缘的水平桌面上放置一金属圆环，在圆环的正上方放置一个螺线管，在螺线管中通入如图乙所示的电流，电流从螺线管a端流入为正，下列说法正确的是（　　）

A. 从上往下看，0 ~1s内圆环中的感应电流沿逆时针方向

B. 2s时圆环中的感应电流大于0.5s时感应电流

C. 金属圆环中感应电流变化周期为2s

D. 1s时金属圆环所受安培力最大

6. 如图所示，垂直纸面的匀强磁场分布在正方形虚线区域内，电阻均匀的正方形导线框abcd位于虚线区域的中央，两正方形共面且四边相互平行。现将导线框先后朝图示两个方向以v、3v速度分别匀速拉出磁场，拉出时保持线框不离开纸面且速度垂直线框。比较两次出磁场的过程中，以下说法不正确的是（　　）

A. 线框中产生的焦耳热之比为1：3 B. ab边两端的电压之比为1：9

C. cd边两端的电压之比为1：1 D. 通过导线框某一截面的电荷量之比为1：1

7. 如图所示，是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，、、是三个相同的小灯泡，下列说法正确的是（　　）

A. 开关闭合时，灯立即亮，、灯逐渐变亮

B. 开关闭合，电路稳定后，、灯亮，灯不亮

C. 开关断开时，灯立即熄灭，、灯逐渐熄灭

D. 开关断开时，灯立即熄灭，、灯逐渐熄灭

8. 如图所示为小型旋转电枢式发电机的示意图，一矩形金属线框在匀强磁场中，绕与磁场垂直的轴沿如图所示方向匀速转动，下列关于交变电流产生过程的说法，正确的是（　　）

A. 线框经过图示位置时，穿过线框的磁通量为零，磁通量的变化率为零

B. 若转动周期减小一半，线框中感应电动势的最大值也减小一半

C. 线框经过图示位置时，电流方向由f点经电阻R流向e点

D. 线框转过到中性面时磁通最大，电流方向发生改变

9. 如图所示，A、B两个闭合单匝线圈用完全相同的导线制成，半径rA=3rB，图示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小，则（　　）

A. A、B线圈中产生的电阻之比

B. A、B线圈中产生的感应电动势之比

C. A、B线圈中产生的感应电流之比

D. A、B线圈中产生的电功率之比

10. 如图所示，理想变压器的原、副线圈分别接有电阻R1和R2，已知R1=9R2，当原线圈一侧接在电压为180V的正弦交流电源上时，两电阻消耗的功率相等，则有（　　）

A. 原、副线圈的匝数比为2：1

B. 原、副线圈的匝数比为3：1

C. 电阻R1上的电压为90V

D. 电阻R2上的电压为30V

11. 两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R。整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v1沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以速度v2向下匀速运动。重力加速度为g。以下说法正确的是（　　）

A. ab杆所受拉力F的大小为

B. cd杆电流从d到c

C. 回路中的电流强度为

D. μ与v1大小的关系为

12. 如图所示，一根长为L的光滑绝缘细管，放在光滑的足够大水平绝缘桌面上，其底部放有一带电量为+q，所量为m的小球，小球直径比管子直径略小。整个桌面处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B。现让管子在外力作用下沿水平方向以速度v匀速运动。为了方便说明，定初速度方向为x轴正方向，管子方向为y轴，小球的初始位置为坐标原点。则下列说法中正确的是（　　）

A. 小球离开管子前做匀速直线运动 B. 小球离开管子时的速度大小仍为v

C. 小球跟随管子运动的时间为 D. 小球离开管子后做匀速圆周运动，周期为

二、实验题（每空2分，共计14分）

13. 在“研究磁通量变化时感应电流的方向”的实验中：

（1）①某同学用通电螺线管代替条形磁铁进行如下实验操作：

A.将灵敏电流计直接与电池两极相连，检测灵敏电流计指针偏转方向与电流流向的关系；

B.按图接好电路；

C.把原线圈放入副线圈中，接通、断开电键观察并记录灵敏电流计指针偏转方向；

D．归纳出感应电流的方向与磁通量变化的关系。

其中错误之处是___________、___________。 

②已知一灵敏电流计，当电流从正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转，现把它与线圈串联接成图8所示电路，条形磁铁的磁极、运动方向及灵敏电流计的正负接线柱和指针偏转方向均如图所示，试画出螺线管上导线的绕向。___________

14. （1）在“探究变压器线圈两端电压与匝数的关系”的实验中，下列器材在实验中必需要用到的有哪两个？___________；（填字母代号）

（2）本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈电压比与匝数比的关系，实验中需要运用下列哪种科学方法______；（填字母代号）

A．类比法　　B．等效替代法　　C．控制变量法

（3）实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别。原因不可能为下列哪个_____。（填字母代号）

A．原、副线圈上通过的电流发热　　B．铁芯在交变磁场作用下发热

C．变压器铁芯漏磁　　D．原线圈输入电压发生变化

（4）组装变压器时，某同学没有将铁芯闭合，原线圈接12.0V的学生交流电源，原副线圈的匝数比为8：1，副线圈两端接交流电压表，则交流电压表的实际读数可能是____（填字母代号）

A．0V　　B．1.5V　　C.0.65V　　D．96.0V

三、解答题（共计36分，解答过程须有必要的文字说明、理论依据和推理计算，只写结果的不得分，15题满分10分，16题满分12分，17题满分14分）

15. 图甲为一理想变压器，为原线圈，原线圈输入正弦式交变电压的图像如图乙所示，为副线圈，d为副线圈引出的一个接头。若只在间接一个的电阻，或只在间接一个的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为。

(1)请写出原线圈输入电压u的瞬时值表达式；

(2)求只在间接电阻时，原线圈中的电流；

(3)求和间线圈的匝数比。

16. 如图所示，在xOy坐标系中的第一象限内存在沿x轴正方向的匀强电场；第二象限内存在大小为B、方向垂直坐标平面向外的有界圆形匀强磁场（图中未画出），一粒子源固定在x轴上M（L，0）点，沿y轴正方向释放出速度大小均为的电子，电子经电场后恰好从y轴上的N点进入第二象限，进入第二象限后，电子经磁场偏转后通过x轴时，与x轴的夹角为75°，已知电子的质量为m、电荷量为e，电场强度，不考虑电子的重力和电子间的相互作用，求：

（1）N点到坐标原点的距离；

（2）电子通过N点的速度；

（3）圆形磁场的最小面积。

17. 如图所示，两根间距为L的固定光滑金属导轨MP和NQ平行放置，电阻可忽略不计，两导轨是由位于MN左侧的半径为R的四分之一圆弧和MN右侧足够长的水平部分构成，水平导轨范围内存在竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场，两根长度均为L的导体棒ab和cd垂直导轨且与导轨接触良好，开始时cd静止在磁场中，ab从圆弧导轨的顶端由静止释放，两导体棒在运动中始终不接触。已知ab棒、cd棒的质量均为m，电阻均为r。重力加速度为g。求：

（1）ab棒到达圆弧底端时对轨道的压力FN大小；

（2）最后稳定时ab棒的速度大小和整个过程中ab棒产生的焦耳热Q；

（3）整个过程中，通过cd棒的电荷量q。

答案

1-8 BDDDB  BDD  9.BC  10.BCD  11.BD  12.CD

【13题答案】

【答案】    ①. A中电流计要串接保护电阻后接到电池上    ②. B中原副线圈位置换错了    ③.

【14题答案】

【答案】    ①. BD    ②. C    ③. D    ④. C

【15题答案】

【答案】(1)；(2)0.4A；(3)

【16题答案】

【答案】（1）2L；（2），方向与y轴正方向的夹角为；（3）或

【17题答案】

【答案】（1）3mg；（2）；；（3）