天津市红桥区2016-2017学年高二物理下学期期中试题(含解析)

天津市红桥区2016-2017学年高二物理下学期期中试题（含解析）一、选择题（本题共15小题，第1～10题为单项选择题，每题所给的选项中只有一个是符合题意的；每小题3分共30分。

第11~15题为多选题，所给的选项中有几个符合题意。

将所有符合题意选项的序号选出，填入答题卡中。

全部选对的得4分，部分选对的得2分，有错选或不选的得0分，共20分）
1. 关于三个公式：①P=UI，②P=I2R③，下列叙述正确的是
A. 公式①适用于任何电路的电热功率
B. 公式②适用于任何电路的电热功率
C. 公式①、②、③适用于任何电路电功率
D. 上述说法都不正确
【答案】B
2. 弹簧上端固定，下端挂一只条形磁铁，使磁铁上下做简谐运动，若在振动过程中把线圈靠近磁铁，如图所示，观察磁铁的振幅，将会发现
A. S闭合或断开时，振幅的变化相同
B. S闭合时振幅逐渐增大，S断开时振幅不变
C. S闭合时振幅减小，S断开时振幅不变
D. S闭合或断开时，振幅不会改变
【答案】C
【解析】条形磁铁上下振动时穿过下面线圈的磁通量不断变化；
（1）S闭合时，下面线圈中产生感应电流，电路要消耗电能，由能量守恒定律可知，系统的机械能减小，振幅减小；
（2）S断开时，下面线圈中不产生感应电流，电路不消耗电能，由能量守恒定律可知，系统
的机械能不变，振幅不变；
由以上分析可知，C正确，ABD错误；故选C．
点睛：知道产生感应电流的条件，知道在电磁感应现象中，电路获得的电能是由其它形式的能量转化来的，熟练应用能量守恒定律即可正确解题．
3. 根据楞次定律知感应电流的磁场一定是
A. 阻碍引起感应电流的磁通量
B. 与引起感应电流的磁场反向
C. 阻碍引起感应电流的磁通量的变化
D.与引起感应电流的磁场方向相同
【答案】C
4. 为探究小灯泡L的伏安特性，连好图示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光。

由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U-I图象应是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】灯丝电阻随电压的增大而增大，在图象上某点到原点连线的斜率应越来越大，故ABC 错误，D正确．故选D．
点睛：本题考查的恒定电流中的基础知识：U-I图象含义以及温度对电阻的影响．对于这些基本知识要加强理解和应用．%
5. 下列关于产生感应电流的说法中，正确的是
A. 只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流产生
B. 只要闭合导线做切割磁感线的运动，导线中就一定有感应电流
C. 闭合电路的一部分导体，若不做切割磁感线运动，则闭合电路中就一定没有感应电流
D. 当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中就一定有感应电流
【答案】D
点睛：本题要明确感应电流的产生条件：一是要有磁通量的变化，二是要有闭合回路．
6. 一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接可调电阻R．设原线圈电流为I1，输入功率为P l，副线圈的电流为I2，输出功率为P2．当R增大时
A. I l减小，P l增大
B. I l减小，P1减小
C. I2增大，P2减小
D. I2增大，P2增大
【答案】B
【解析】试题分析：当副线圈上的电阻增大时，副线圈上的电流会变小，即I2变小，则引起消耗的电功率P2减小，则输入电功率P1也会减小，从而造成输入的电流I1变小，故选项B正确。

考点：变压器。

7. 法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路中感应电动势的大小
A. 跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比
B. 跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比
C. 跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比
D. 跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比
【答案】C
【解析】试题分析：法拉第电磁感应定律的内容为：闭合电路中感应电动势的大小跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比，故选项C正确。

考点：法拉第电磁感应定律。

8. 在如图所示的电路中，R 1=10，R2=20，滑动变阻器R的阻值为0~50，当滑动触头P由a向b滑动的过程中，灯泡L的亮度变化情况是
A. 逐渐变亮
B. 逐渐变暗
C. 先变亮后变暗
D. 先变暗后变亮
【答案】B
【解析】略
9. 如图表示一交变电流的电流随时间而变化的图像，此交变电流的有效值：
A.
B.
C.
D.
【答案】B
点睛：根据有效值的定义求解．取一个周期时间，将交流与直流分别通过相同的电阻，若产生的热量相同，直流的电流值，即为此交流的有效值．
10. 如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向垂直于MN。

第一次ab边平行于MN进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q l；第二次bc边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则
A. Q1>Q2, q1= q2
B. Q1>Q2, q1> q2
C. Q1=Q2, q1= q2
D. Q1=Q2, q1> q2
【答案】A
考点：本题考查电磁感应。

11. 在图所示电路中，电源电动势为6V，电源内阻为1.0，电路中的电阻R 0为1.5，小型直流电动机M的内阻为0.5。

闭合开关S后，电动机转动，理想电流表的示数为1.0A。

则以下判断中正确的是
A. 电动机的输出功率为4W
B. 电动机两端的电压为4.0 V
C. 电动机产生的热功率为0.5W
D. 电源输出的电功率为6W
【答案】C
【解析】电路中电流表的示数为1.0A，所以电动机的电压为：U=E-U内
-UR 0=6-Ir-IR0=6-1×1-1×1.5=3.5V，电动机的总功率为：P总=UI=3.5×1=3.5W，电动机的发热功率为：P热=I2R=12×0.5=0.5W，所以电动机的输出功率为：P出=3.5W-0.5W=3.0W，故AB错误，C正确；电源的输出的功率为：P输出=EI-I2r=6×1-12×1=5W，故D错误．
故选C.
点睛：本题考查闭合电路欧姆定律以及电功率的计算，在计算时一定要先分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的．
12. 如图为远距离高压输电的示意图．关于远距离输电下列表述正确的是
A. 增加输电导线的横截面积减小电阻有利于减少输电过程中的电能损失
B. 高压输电可以减小输电电流来减少电路的发热损耗，综合考虑输电电压越高越好
C. 在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小
D. 高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好
【答案】AD
13. 如图所示为一弹性闭合导线圈，匀强磁场垂直纸面，当磁感应强度B发生变化时，观察到线圈所围的面积增大了，由此可判断B的方向和大小的情况可能是
A. B垂直纸面向里，B变大
B. B垂直纸面向里，B变小
C. B垂直纸面向外，B变大
D. B垂直纸面向外，B变小
【答案】BD
点睛：解决本题的关键要理解并掌握楞次定律，直接分析线框的变化，也可以先根据楞次定律判断感应电流的方向，再由左手定则判断安培力方向，再分析线框的变化．
14. 灯泡A l、A2的规格完全相同，线圈L的电阻不计，连接如图所示，下列说法正确的是：
A. 当接通电路时，A l和A2始终一样亮
B. 当接通电路时，A2先达到最大亮度，A1后达到最大亮度，最后两灯一样亮
C. 当断开电路时，A2立即熄灭、A1过一会儿才熄灭
D. 当断开电路时，两灯都要过一会儿才熄灭
【答案】BD
【解析】合上开关K接通电路时，A2立即正常发光，线圈中电流要增大，由于自感电动势的阻碍，灯泡A1中电流只能逐渐增大，则A2先亮，A1后亮，最后稳定后，一样亮．故B正确，A
错误．当断开电路时,A2原来的电流立即减小为零，线圈中产生自感电动势，两灯泡串联和线圈组成回路，回路中电流从原来值逐渐减小到零，则A1和A2都要过一会儿才熄灭．故C错误，D正确．故选BD.
点睛：自感现象是特殊的电磁感应现象，同样遵守电磁感应的普遍规律楞次定律，对本题这种类型问题就是利用楞次定律来分析．
15. 如图甲中所示，一矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈所围的磁通量随时间t变化的规律如图乙所示，下列论述正确的是
A. t1时刻线圈平面与中性面重合；
B. t2时刻导线ad的速度方向跟磁感线垂直；
C. t3时刻线圈感生电动势最大；
D. t4时刻线圈中感应电流方向发生改变。

【答案】AB
点睛：本题关键抓住感应电动势与磁通量是互余关系，即磁通量最大，感应电动势最小；而磁通量最小，感应电动势最大．
二、填空实验题（本题满分18分；）
16. 用多用电表按正确步骤测量一电阻阻值，选择开关置于×100欧姆档，指针指示位置如图所示，则这电阻值是______。

如果要用这只多用电表测量一个约为20K的电阻，为了使测量
比较精确，选择开关应选的电阻挡倍率是________.
【答案】 (1). 1200 (2). 1000
【解析】选择开关置于×100欧姆档，由图示表盘可知，指针示数为12，所测电阻为：
12×100=1200Ω；
测量一个电阻约20kΩ的电阻，要使指针指在中央附近，则选择开关置于×1000挡，换挡后要重新进行欧姆调零．
17. 有一个表头，内阻20，满偏电流l0mA．耍把它改装成量程10V的电压表需要_______联一个R 1=______的电阻，要把它改装成量程lA的电流表应______联一个R2=________的电阻。

【答案】 (1). 串 (2). 980 (3). 并 (4). 0.2
18. 用如图所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻.电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用(电路中的最大电流一般不超过0.5A)．除电池、保护电阻、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：
(a)电流表(量程0.6A、3A)
(b)电压表(量程2V、10V)
(c)滑动变阻器(阻值范围0～10、额定电流2A)
(d)滑动变阻器(阻值范围O～100、额定电流1A)．
(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择______V，电流表的量程应选择_____A；R应选择阻值范围是______的滑动变阻器.
(2)引起该实验系统误差的主要原因是______测量的内阻与真实值比较______（填偏大或偏小）
【答案】 (1). 2 (2). 0.6 (3). 0～10 (4). 电压表分流 (5). 偏小【解析】（1）由于电源是一节干电池（1.5V），所选量程为2V的电压表；估算电流时，考虑到干电池的内阻一般几Ω左右，加上保护电阻，最大电流在0.5A左右，所以选量程为0.6A 的电流表；滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了，取0～10Ω能很好地控制电路中的电流和电压，若取0～100Ω会出现开始几乎不变最后突然变化的现象．
（2）关于系统误差一般由测量工具和所造成测量方法造成的，一般具有倾向性，总是偏大或者偏小．本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小，造成E测＜E真，r
＜r真．
测
点睛：实验仪器的选择是考试中经常出现的问题，在学习中要注意掌握好其安全、准确的原则；同时注意滑动变阻器的电路中的应用规律．%
三、计算题，本大题共4个小题，共32分。

写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。

只写出最后答案不能得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

19. 学校有一台应急备用发电机，内阻为r=1，升压变压器匝数比为1：4，降压变压器的匝数比为4：1，输电线的总电阻为R=4Ω，全校22个教室，每个教室用“220V，40W”的灯6盏，（所有灯并联）要求所有灯都正常发光，则：
（1）发电机的输出功率多大？
（2）发电机的电动势多大？
（3）输电线上损耗的电功率多大？
【答案】（1）5424W；（2）250V；（3）144W
因此升压变压器的输出电压为U1/=U R+U2=904V，
输入电压为U1=U1//4=226V，
输入电流为I1=4I1/=24A，所以发电机输出功率为P出=U1I1=5424W
⑵发电机的电动势E=U1+I1r=250V
⑶输电线上损耗的电功率P R=I R2R=144W
20. 一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如下图甲所示。

己知发电机线圈内阻为5.0,则外接一只电阻为95.0的灯泡，如下图乙所示。

求：(1)交流电压表的示数；
(2)发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热；
(3)若发电机是单匝线圈，通过线圈的最大磁通量。

【答案】（1）147.8V；（2）12.17J；（3）0.7Wb
21. 如图所示，U形导线框固定在水平面上，右端放有质量为M的金属棒ab，ab与导轨间的动摩擦因数为μ，它们围成的矩形边长分别为L l、L2，回路的总电阻为R。

从t=0时刻起，在竖直向上方向加一个随时间均匀变化的匀强磁场B=kt，（k>0）那么在t为多大时，金属棒开始移动？
【答案】
【解析】试题分析：电磁感应中，产生的电动势公式为，求出感应电动势和电流即可求出安培力，再由牛顿第二定律，安培力增大为最大静摩擦力时导体棒开始运动
电动势=kL1L2
安培力F=BIL
当安培力增大到等于最大静摩擦力时，ab将开始向左移动。

这时有：
解得
考点：法拉第电磁感应定律；物体的平衡
【名师点睛】考查法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律的应用，注意掌握安培力与滑动摩擦力的表达式，小心运算的正确性。

22. 如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置两导轨间距为L0，M、P两点间接有阻值为R的电阻。

一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。

整套装置
处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。

导轨和金属杆的电阻可忽略。

让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。

（1）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值v m；
（2）求加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v（v<v m）时，求此时ab杆的加速度的大小。

【答案】（1）；（2）
点睛：ab杆运动过程中，受到重力、支持力与安培力作用，当ab杆刚运动时不受安培力，此时杆所受合外力最大，加速度最大；当合力为零时，速度最大；对杆正确受力分析、应用牛顿第二定律、平衡条件、E=BLv、欧姆定律、电功率公式即可正确解题。