陕西高二高中物理期中考试带答案解析

陕西高二高中物理期中考试
班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________
一、选择题
1.关于感应电动势，下列说法正确的是
A．穿过闭合电路的磁感强度越大，感应电动势就越大
B．穿过闭合电路的磁通量越大，感应电动势就越大
C．穿过闭合电路的磁通量的变化量越大，其感应电动势就越大
D．穿过闭合电路的磁通量变化越快，其感应电动势就越大
2.一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式交流电，当线圈平面与中性面垂直时，下面说法正确的是A．电流方向将发生改变；B．通过线圈的磁通量达到最大值；
C．通过线圈的磁通量的变化率达到最大值；D．线圈的电动势为零
3.如右图所示，通有电流I的直导线MN固定在竖直位置上，且与导线框abcd在同一平面内，则在下列情况下，导线框中能够产生感应电流的是
A．线框竖直向上移动B．线框竖直向下移动
C．线框以MN为轴转动D．通过直导线的电流均匀增大
4.下列说法正确的是
A．动量发生变化，动能一定发生变化B．动能发生变化，动量一定发生变化
C．动能变化为零，动量变化一定为零D．合外力冲量的方向与动量的方向一致
5.如图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈M相连接。

要使小线圈N获得逆时针方向的感应电流，则放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是（两线圈共面放置）
A．向右匀速运动B．向右加速运动
C．向右减速运动D．向左加速运动
6.一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是
A．副线圈输出电压的频率为100 Hz
B．副线圈输出电压的有效值为31 V
C．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小
D．P向右移动时，变压器的输出功率增大
7.如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L
1和L
2
，输电线的等效电阻为R.开始开关S
是断开的，当S接通后
A．副线圈两端从M、N的输出电压减小
B．副线圈输电线等效电阻R两端的电压减小
C．通过灯泡L1的电流减小
D．原线圈中的电流减小
8.如图所示，两个质量相等的物体，在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下到达斜面底端的过程中，相同的物理量是
A．重力的冲量
B．弹力的冲量
C．到达底端的动量
D．到达底端的动能
二、多选题
1.如图所示，两个闭合铝环A、B与一个螺线管套在同一铁芯上，A、B可以左右摆动，则（）
A. 在S闭合的瞬间，A、B必相吸
B. 在S闭合的瞬间，A、B必相斥
C. 在S断开的瞬间，A、B必相吸
D. 在S断开的瞬间，A、B必相斥
2.边长为L的正方形线框在水平恒力F作用下运动，穿过方向如图所示的有界匀强磁场区域．磁场区域的宽度为
d(d>L)．已知ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零．则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，有
A．产生的感应电流方向相同
B．所受的安培力方向相同
C．进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间
D．进入磁场过程和穿出磁场过程中通过线框内某一截面的电荷量相等
3.原来静止的物体受合外力作用时间为2t
，合外力随时间的变化情况如图所示，则
A．0--t0与t0--2t0时间内，物体的平均速率相等
B．0--t0与t0--2t0时间内，合外力对物体做功不相等
C．t=0到t=2t0时间内，物体的位移为零
D．t=0到t=2t0时间内，合外力对物体的冲量为零
4.如图所示，两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计.斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上.质量为m ,电阻可不计的金属棒ab ,在沿着斜面与棒垂直的恒力作用下沿导轨匀速上滑，并上升h高度，如图所示.在这过程中
A．作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于零
B．作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和
C．金属棒克服安培力做的功大于电阻R上发出的焦耳热
D．恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上发出的焦耳热
三、填空题
1.如图13甲所示电路，电阻R的阻值为50 Ω，在ab间加上图乙所示的正弦交流电，则交流电压的瞬时表达式
_________V，电流表示数为__________ A。

2.如图所示，线圈内有理想边界的磁场，当磁感应强度均匀增加时，有一带电粒子静止于水平放置的平行板电容器中间，则此粒子带__________电，若增大磁感应强度的变化率，则带电粒子将________(填“向上运动”、“向下运动”或“静止”) 。

3.在远距离输电时，采用升压变压器使输电电压升高n倍，在输送电功率一定的条件下，输电线路上的电流将变为原来的____倍，输电线路上的电能损失将变为原来的_____倍.
四、简答题
1.在F＝40N的水平力作用下，质量m＝10kg的物体由静止开始沿水平面运动。

已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.3，若F作用10s后撤去此水平力F，求：
（1）10s时物体的速度大小.
（2）撤去F后物体还能向前运动多长时间？(g取10m/s2)
2.一个边长为a=1m的正方形线圈，总电阻为R=2Ω，线圈以v=4m/s的速度匀速通过磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场区域（线圈平面总保持与磁场垂直）。

若磁场的宽度b＞1m，如图所示，求：
（1）线圈进入磁场过程中感应电流的大小；
（2）线圈在穿过整个磁场过程中释放的焦耳热。

3.如图所示,为交流发电机示意图，匝数为n =100匝矩形线圈，边长分别为10cm和20cm，内电阻r=5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO’轴以ω=rad/s的角速度匀速转动，线圈与外电阻R=20Ω相连接，求:
(1)开关S合上时，电压表和电流表示数。

(2)S闭合后，求线圈从图示位置转过900的过程中通过R的电量.
4.如图所示，质量为M的木球用细绳连接挂在O点处于静止状态，O点到球心的距离为L，现有一质量为m的子
射入木球并留在木球中，求:
弹以速度v
o
（1）子弹射入木球后，木球的速度大小
（2）若子弹射入木球后，木球（含子弹）在竖直平面内恰好能绕O点做圆周运动，求子弹的最小入射速度大小
陕西高二高中物理期中考试答案及解析
一、选择题
1.关于感应电动势，下列说法正确的是
A．穿过闭合电路的磁感强度越大，感应电动势就越大
B．穿过闭合电路的磁通量越大，感应电动势就越大
C．穿过闭合电路的磁通量的变化量越大，其感应电动势就越大
D．穿过闭合电路的磁通量变化越快，其感应电动势就越大
【答案】D
【解析】由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势与磁通量的变化率成正比，磁通量的变化率越大，即磁通量变化越快，感应电动势越大，感应电动势与磁感应强度大小、磁通量大小、磁通量变化大小无关，故D正确，ABC错误。

点睛：本题考查了影响感应电动势大小的因素，正确理解法拉第电磁感应定律即可正确解题，感应电动势却由磁通量的变化率决定，与磁通量大小及磁通量变化大小均无关。

2.一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式交流电，当线圈平面与中性面垂直时，下面说法正确的是
A．电流方向将发生改变；B．通过线圈的磁通量达到最大值；
C．通过线圈的磁通量的变化率达到最大值；D．线圈的电动势为零
【答案】C
【解析】A、每次经过中性面，电流方向改变一次，故A错误；
B、线圈在与中性面垂直的位置时，磁通量为零，故B错误；
C、线圈在与中性面垂直的位置时，磁通量为零，感应电动势最大，则磁通量的变化率达到最大值，故C正确，D 错误。

点睛：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生正弦式交流电，当线圈平面与磁感线平行时，感应电动势最大，磁通量为零，磁通量的变化率最大；当线圈平面与磁感线垂直时，感应电动势最小，磁通量最大，磁通量的变化率为零。

3.如右图所示，通有电流I的直导线MN固定在竖直位置上，且与导线框abcd在同一平面内，则在下列情况下，导线框中能够产生感应电流的是
A．线框竖直向上移动B．线框竖直向下移动
C．线框以MN为轴转动D．通过直导线的电流均匀增大
【答案】D
【解析】A、线框竖直向上移动或竖直向下移动时，线框中的磁通量不发生变化，故不会产生感应电流，故AB错误；
C、线框以MN为轴转动时，线框中的磁通量不发生变化，故不会产生感应电流，故C错误；
D、导线中电流强度变大，则周围的磁感应强度增强，则线框中磁通量增大，故可以产生感应电流，故D正确。

点睛：判断电路中能否产生感应电流，应把握两点：一是要有闭合回路；二是回路中的磁通量要发生变化。

4.下列说法正确的是
A．动量发生变化，动能一定发生变化B．动能发生变化，动量一定发生变化
C．动能变化为零，动量变化一定为零D．合外力冲量的方向与动量的方向一致
【答案】B
【解析】A、动量是矢量，如果物体速度大小不变而方向发生变化，物体动量发生变化，但其动能不变，如做匀速圆周运动的物体，故AC错误；
B、物体动量，物体动能发生变化，其动量一定发生变化，故B正确；
D、根据动量定理可以知道，合外力冲量的方向与动量变化的方向一致，故选项D错误。

点睛：本题考查了动量的单位、标矢量、动量与动能的关系，本题难度不大，掌握基础知识即可正确解题，要注意动量是矢量，动能是标量。

5.如图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈M相连接。

要使小线圈N获得逆时针方向的感应电流，则放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是（两线圈共面放置）
A．向右匀速运动B．向右加速运动
C．向右减速运动D．向左加速运动
【答案】B
【解析】若要让N中产生逆时针的电流，M必须让N中的磁场“向里增大”或“向外减少”所以有两种情况：
垂直纸面向里的磁场大小增大，根据楞次定律与法拉第电磁感应定律，则有导体棒向右加速运动；
同理，垂直纸面向外的磁场大小减小，根据楞次定律与法拉第电磁感应定律，则有导体棒向左减速运动，故B正确，ACD错误。

点睛：考查右手定则、法拉第电磁感应定律、右手螺旋定则与楞次定律的应用，注意各定律的作用，同时将右手定则与左手定则区别开。

6.一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所
示，P为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是
A．副线圈输出电压的频率为100 Hz
B．副线圈输出电压的有效值为31 V
C．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小
D．P向右移动时，变压器的输出功率增大
【答案】D
【解析】A、由图象可知，交流电的周期为，所以交流电的频率为，所以A错误；
B、根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为，所以电压的有效值为，根据
电压与匝数成正比得副线圈输出电压的有效值，所以B错误。

C、P右移，R变小，原副线的电流都变大，而电压不变，故输出功率增大，故C错误，D正确。

点睛：电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路。

7.如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L
1和L
2
，输电线的等效电阻为R.开始开关S
是断开的，当S接通后
A．副线圈两端从M、N的输出电压减小
B．副线圈输电线等效电阻R两端的电压减小
C．通过灯泡L1的电流减小
D．原线圈中的电流减小
【答案】C
【解析】A、变压器的输出电压由输入的电压和变压器的匝数比决定，由于输入的电压和变压器的匝数比都不变，
所以变压器的输出电压也不变，即副线圈两端M、N的输出电压不变，所以A错误；
B、由于副线圈的输出电压不变，当S接通时，副线圈的电阻减小，所以总的电流变大，所以副线圈输电线等效电
阻R上的电压增大，所以B错误；
C、由于副线圈的输出电压不变，副线圈输电线效电阻R上的电压增大，所以灯泡的电压减小，通过灯泡的
电流减小，所以C正确；
D、根据电流与匝数成反比可知，由于变压器的匝数比不变，所以副线圈的电流变大时，原线圈的电流也就要变大，所以D错误。

点睛：和闭合电路中的动态分析类似，可以根据副线圈电阻的变化，确定出总电路的电阻的变化，进而可以确定总电路的电流的变化的情况，再根据电压不变，来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况。

8.如图所示，两个质量相等的物体，在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下到达斜面底端的过程中，相同的物理量是
A．重力的冲量
B．弹力的冲量
C．到达底端的动量
D．到达底端的动能
【答案】D
【解析】A、物体在下滑中只有重力做功，而重力做功只与高度差有关，故两种情况下重力做功相等，故到达底端
的动能相同，则达底部时速度大小相等，故动量大小相等；
因初末速度相等，故平均速度大小相等，由于第二个斜面长度大，故物体在第二个斜面上用时要长；故下滑过程中重力的冲量不同，故AC错误，D正确；
B、由图可知，弹力，故第二个斜面上的弹力要大，而时间要长，故第二种情况下的，弹力的冲量要大，故B错误。

点睛：研究动量关系时一定不要忽视了受力分析过程，只有正确地受力分析才能准确地找出各力的冲量关系。

二、多选题
1.如图所示，两个闭合铝环A、B与一个螺线管套在同一铁芯上，A、B可以左右摆动，则（）
A. 在S闭合的瞬间，A、B必相吸
B. 在S闭合的瞬间，A、B必相斥
C. 在S断开的瞬间，A、B必相吸
D. 在S断开的瞬间，A、B必相斥
【答案】AC
【解析】A、在S闭合瞬间，穿过两个线圈的磁通量变化相同，线圈中产生同方向的感应电流，同向电流相吸，则A、B相吸，A正确，B错误；
C、在S断开瞬间，穿过两个线圈的磁通量变化相同，线圈中产生同方向的感应电流，同向电流相吸，则A、B相吸，C正确，D错误。

点睛：本题考查了楞次定律的应用，同时要掌握：同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，也可以使用楞次定律的规范化的步骤解答，比较麻烦。

2.边长为L的正方形线框在水平恒力F作用下运动，穿过方向如图所示的有界匀强磁场区域．磁场区域的宽度为d(d>L)．已知ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零．则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，有
A．产生的感应电流方向相同
B．所受的安培力方向相同
C．进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间
D．进入磁场过程和穿出磁场过程中通过线框内某一截面的电荷量相等
【答案】BD
【解析】A、线框进入磁场和穿出磁场的过程，磁场方向相同，而磁通量变化情况相反，进入磁场时磁通量增加，穿出磁场时磁通量减小，则由楞次定律可知，产生的感应电流方向相反，故A错误；
B、根据楞次定律：感应电流阻碍导体与磁场间相对运动，可知，安培力方向均水平向左，方向相同，故B正确；
C、线框进入磁场时做匀速运动，完全在磁场中运动时磁通量不变，没有感应电流产生，线框不受安培力而做匀加速运动，穿出磁场时，线框所受的安培力增大，大于恒力F，线框将做减速运动，刚出磁场时，线框的速度大于或等于进入磁场时的速度，则穿出磁场过程的平均速度较大，则进入磁场过程的时间大于穿出磁场过程的时间，故C 错误；
D、根据感应电量公式，线框进入和穿出磁场的两个过程中，线框的磁通量变化量相等，则通过导体内某
一截面的电量相等，故D正确。

点睛：本题考查分析线框的受力情况和运动情况的能力，关键是分析安培力，来判断线框的运动情况。

，合外力随时间的变化情况如图所示，则
3.原来静止的物体受合外力作用时间为2t
A．0--t0与t0--2t0时间内，物体的平均速率相等
B．0--t0与t0--2t0时间内，合外力对物体做功不相等
C．t=0到t=2t0时间内，物体的位移为零
D．t=0到t=2t0时间内，合外力对物体的冲量为零
【答案】AD
【解析】A、由于时间内的冲量与时间内的冲量大小相同，方向相反，即，合外力对物体的冲量为零，说明时刻的速度等于0时刻物体的速度等于0，所以内的平均速度等于内的平均速度，故选项AD正确；
B、由于时刻的速度等于0时刻物体的速度等于0，则根据动能定理可以知道与时间内，合外力对物体做功相等，故选项B错误；
C、由以上的分析可知，的位移x等于的位移，且方向相同，合位移不等于零，故选项C错误。

点睛：本题是考查动量定理和动能定律的综合性题目，要求我们能够熟练运用这些基本规律，所以一定要明白在中F是合外力，是末动量，是初动量，在中x是物体在力F的作用下物体沿力的方
向发生的位移。

4.如图所示，两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨自身的电阻可忽
略不计.斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上.质量为m ,电阻可不计的金属棒ab ,在沿着斜面与棒垂
直的恒力作用下沿导轨匀速上滑，并上升h高度，如图所示.在这过程中
A．作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于零
B．作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和
C．金属棒克服安培力做的功大于电阻R上发出的焦耳热
D．恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上发出的焦耳热
【答案】AD
【解析】A、导体棒匀速上升过程中，作用于棒上各力的合力为零，则合力所作的功等于零，故A正确，B错误．C、以金属棒为研究对象，该过程由动能定理可知，由功能关系可知克服安培力做的功等于电阻
R上产生的焦耳热，由表达式知，C错误D正确。

点睛：题中导体棒ab匀速上滑，合力为零，即可合力的做功为零；对导体棒正确受力分析，根据动能定理列方程，弄清功能转化关系，注意克服安培力所做功等于回路电阻中产生的热量。

三、填空题
1.如图13甲所示电路，电阻R的阻值为50 Ω，在ab间加上图乙所示的正弦交流电，则交流电压的瞬时表达式
_________V，电流表示数为__________ A。

【答案】 u=100sin100πt 2A
【解析】由图知：，周期为，则瞬时表达式：，电压的有效值：，电流表的示数为：。

点睛：注意交流电有效值的求法，以及有效值的应用．求电功率、电表示数等均指有效值。

2.如图所示，线圈内有理想边界的磁场，当磁感应强度均匀增加时，有一带电粒子静止于水平放置的平行板电容器
中间，则此粒子带__________电，若增大磁感应强度的变化率，则带电粒子将________(填“向上运动”、“向下运动”或“静止”) 。

【答案】负,向上运动
【解析】当磁场均匀增加时，由楞次定律可判断上极板带正电．所以平行板电容器的板间的电场方向向下，带电粒子受重力和电场力平衡，所以粒子带负电．
若增大磁感应强度的变化率，感应电动势增大，粒子受的电场力增大，则带电粒子将向上运动．
3.在远距离输电时，采用升压变压器使输电电压升高n倍，在输送电功率一定的条件下，输电线路上的电流将变为
原来的____倍，输电线路上的电能损失将变为原来的_____倍.
【答案】
【解析】（1）如果保证输送的电功率不变，将输电电压升高到原来的n倍，根据，电流变为原来的。

（2）在电阻、通电时间一定时，根据，电流变为原来的，电热变为原来的，所以输电线上的能量损失就减小到原来的。

点睛：解决此题关键掌握和的应用，注意总功率和损失功率的关系，注意损失电压不是输送电压。

四、简答题
1.在F＝40N的水平力作用下，质量m＝10kg的物体由静止开始沿水平面运动。

已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.3，若F作用10s后撤去此水平力F，求：
（1）10s时物体的速度大小.
（2）撤去F后物体还能向前运动多长时间？(g取10m/s2)
【答案】10m/s 10/3 s (0.33s)
【解析】（1）根据牛顿第二定律得，则根据速度公式可以得到时物体的速度大小.为：。

（2）撤去拉力后的加速度
则撤去F后物体还能向前运动的时间为：。

点睛：对物体进行受力分析，水平方向受拉力和摩擦力作用，根据牛顿第二定律直接求解加速度；根据速度时间公式求出撤去拉力时的速度，根据牛顿第二定律求出撤去拉力时的加速度，再根据速度时间公式即可求解物体停下的时间。

2.一个边长为a=1m的正方形线圈，总电阻为R=2Ω，线圈以v=4m/s的速度匀速通过磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场区域（线圈平面总保持与磁场垂直）。

若磁场的宽度b＞1m，如图所示，求：
（1）线圈进入磁场过程中感应电流的大小；
（2）线圈在穿过整个磁场过程中释放的焦耳热。

【答案】（1）1A （2）1J
【解析】（1）由法拉第电磁感应定律
有闭合电路欧姆定律的。

（2）线圈在穿过整个磁场过程中释放的焦耳热：。

点睛：本题考查了求感应电流、安培力、线圈产生的热量，应用、欧姆定律、安培力公式、焦耳定律、右手定则与左手定则即可正确解题。

3.如图所示,为交流发电机示意图，匝数为n =100匝矩形线圈，边长分别为10cm和20cm，内电阻r=5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO’轴以ω=rad/s的角速度匀速转动，线圈与外电阻R=20Ω相连接，求:
(1)开关S合上时，电压表和电流表示数。

(2)S闭合后，求线圈从图示位置转过900的过程中通过R的电量.
【答案】(1) 2A (2) 0.04C
【解析】（1）感应电动势最大值为：
则感应电动势的瞬时值表达式为：，感应电动势有效值为：，电键S合上后，由闭合电路欧姆定律有：，。

（2）根据法拉第电磁感应定律以及电流公式可以得到：。

点睛：本题考查交变电流最大值、有效值的理解和应用的能力，对于交流电表的测量值、计算交流电功率、电功等都用到有效值．注意感应电动势的最大值的求法，并掌握交流电的最大值与有效值的关系。

4.如图所示，质量为M的木球用细绳连接挂在O点处于静止状态，O点到球心的距离为L，现有一质量为m的子
射入木球并留在木球中，求:
弹以速度v
o
（1）子弹射入木球后，木球的速度大小
（2）若子弹射入木球后，木球（含子弹）在竖直平面内恰好能绕O点做圆周运动，求子弹的最小入射速度大小
【答案】(1) (2)
【解析】（1）由动量守恒，所以。

（2）设小球在竖直平面内做圆周运动时，通过最高点的最小速度为，
根据牛顿第二定律有
小球在竖直平面内做圆周运动的过程中机械能守恒，取小球做圆周运动的最低点所在水平面为零势能平面，所以
解得。

点睛：本题综合考查了动量守恒定律、机械能守恒定律以及牛顿第二定律，关键理清整个运动过程，分过程求解。