江苏省宿迁市剑桥国际学校2013-2014学年高二下学期期末考试(物理)解析版

江苏省宿迁市剑桥国际学校2013-2014学年高二下学期期末考试（物理）解析版（2014.6）说明：试卷分选择题和非选择题两部分，满分120分。

考试用时100分钟。

一、单项选择题:本题共6小题，每小题3分，共计18分。

每小题只有一个选项符合题意。

1.关于科学家的研究成果及贡献，下列说法中正确的是A. 洛伦兹发现了电流的磁效应B. 楞次提出了电磁感应定律C．安培首先引入电场线和磁感线D．法拉第发现了电磁感应现象，并制成了人类历史上第一台发电机【答案】D解析：A、奥斯特发现了电流的磁效应，故A错误；B、法拉第提出了电磁感应定律，故B错误；C、法拉第首先引入电场线和磁感线，故C错误；D、法拉第发现了电磁感应现象，并制成了人类历史上第一台发电机，故D正确。

故选D。

【考点】物理学史2. 关于传感器，下列说法中正确的是A．干簧管是能够感知电场的传感器B．所有传感器的材料都是由半导体材料制成的C．霍尔元件是一种把磁感应强度转换为电压的元器件D．电饭锅中的温度传感器是用两层膨胀系数不同的双金属片制成的【答案】C解析：A、干簧管是一种能够感知磁场的传感器，故A错误；B、电子秤应用的是压力传感，而不是半导体材料制成的，故B错误；C、霍尔元件能够把磁学量转换为电学量器，故C正确；D、电饭锅通过温度传感器实现温度的自动控制，而不是用两层膨胀系数不同的双金属片制成的，故D错误。

故选C。

【考点】传感器在生产、生活中的应用3．如图所示为交流发电机示意图，线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在滑环L上，导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环、电刷保持与外电路的连接。

关于其工作原理，下列说法中正确的是A ．当线圈平面转到中性面的瞬间，线圈中的感应电动势为零B ．当线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量变化率最大C ．线圈平面转动一周的时间内，线圈中的感应电流方向改变一次D ．当线圈平面转到与中性面垂直的瞬间，线圈中的感应电流为零 【答案】A 解析：A 、当线圈平面转到中性面的瞬间，AB 和CD 边运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，所以感应电动势，故A 正确；B 、当线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量最大，感应电动势为零，则此时的磁通量的变化率最小，故B 错误；C 、当线圈平面转动一周的时间内，线圈中的感应电流方向改变两次，根据楞次定律可知，线圈转到中性面位置时，电流方向改变，转动一周出现经过两次中性面，故C 错误；D 、当线圈平面转到与中性面垂直的瞬间，根据法拉第电磁感应定律，则有线圈中磁通量的变化率最大，则线圈的感应电流也最大，故D 错误。

故选A 。

【考点】正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率4．如图所示电路中，规格相同的灯泡1L 、2L 、3L 分别与线圈L 、电容器C 和电阻R 串联后通过开关Ｓ接在两个交流电源上，对应供电电压瞬时值分别为1sin m u U t ω=、2sin 2m u U t ω=。

当开关Ｓ处于位置１时，灯泡1L 、2L 、3L 的亮度相同；当开关Ｓ由位置１移到位置2后，灯泡亮度情况与Ｓ处于位置１时的比较，下列说法中正确的是A ．灯泡L 1不变、L 2变亮、L 3变暗B ．灯泡L 1变亮、L 2变暗、L 3变亮C ．灯泡L 1变暗、L 2变亮、L 3不变D ．灯泡L 1变亮、L 2变暗、L 3不变 【答案】C 解析：线圈阻交流通直流，阻高频通低频，当交变电流的频率变大时，线圈的感抗变大，通过L 1的电流变小，故L 1变暗；电容器通交流阻直流，通高频阻低频，当交变电流的频率变大时，电容器的容抗变小，故通过L 2的电流变大，故L 2变亮；电阻，直流、交流都通过，其功率决定于电源的有效值，电源频率虽然变了，但是最大值没变，故有效值不变，电阻所在支路电灯L 3的亮度不变。

故C 正确。

故选C 。

【考点】自感现象和自感系数；电容器和电感器对交变电流的影响 5．如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为10:1，R 0为定值电阻，R 是滑动变阻器，原线圈两端的输入电压u ＝200 sin100πtV ，设理想交流电压表V 1、V 2的示数分别是U 1、U 2；理想交流电流表A 1、A 2示数分别是I 1、I 2。

下列说法中正确的是A ．示数U 2＝20ＶB ．滑片P 向b 端滑动过程中，U 2不变、I 2变大C ．滑片P 向b 端滑动过程中，U 1变小、I 1变大D ．通过原、副线圈的交变电流频率之比为10:1 【答案】B 解析：A 、电压有效值为1U ==，电压与匝数成正比，所以21U 10=⨯=，故A 错误；B 、滑片P 向b 端滑动过程中，电阻减小，电压不变即U 2不变，则I 2变大，故B 正确；C 、由B 分析知U 1不变、I 1变大，故C 错误；D 、变压器不改变频率，故D 错误。

故选B 。

【考点】变压器的构造和原理6．如图甲所示，直角三角形ABC 是由同种金属材料制成的线框，线框位于跟有界匀强磁场垂直的平面内。

现用外力将线框ABC 匀速向右拉进磁场，至AB 边进入磁场前，设线框中产生的感应电动势为E 、AB 两点间的电势差为U 、线框受安培力的合力为F 、回路中消耗的电功率为P ，如图乙所示中画出了上述各物理量与图示位移x 的关系图象，则与这一过程相符合的图象是【答案】B 解析：A 、设∠ACB=θ，切割的有效长度为xtan θ，则感应电动势的大小E Blv Bxvtan θ==，电动势与x 成正比，故A 错误；B 、回路中的电流EI R =总，则AB 两点间的电势差AB AB R U IR Bxv tan R θ=总＝，与x 成正比，故B 正确；C 、线框所受安培力222Bxvtan B x vtan F BIL B xtan R R θθθ===总总，与x 平方成正比，故C 错误；． D 、回路中消耗的电功率为22222E B x v tan P R R θ=总总＝，与x 的平方成正比，故D 错误。

故选B 。

【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；电磁感应中的能量转化二、多项选择题：每小题4分，共16分。

全对得4分；选对但不全的得2分；有选错或不答的，得0分。

7．某发电厂在远距离输送电能中，原来用66kV 的交流高压输电，后来改用升压变压器将电压升高到330kV 超高压输电。

若输送的电功率均为P 0，输电线的总电阻为R 。

下列说法中正确的是A ．根据公式UI R =，升高电压后输电线上的电流增为原来的5倍B ．根据公式PI U=，升高电压后输电线上的电流降为原来的15C ．根据公式P =I 2R ，升高电压后输电线上的功率损耗减为原来的125D ．根据公式RU P 2=，升高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的25倍【答案】BC 解析：A 、根据公式P I U ＝，输送电压变为原来的5倍，输送功率不变，则输电线上的电流降为原来的15，故A 错误B 正确；B 、根据公式2P I R =得，电流降为原来的15，则损耗的功率减为原来的125，故C 正确D 错误。

故选BC 。

【考点】远距离输电8．如图所示是一种延时继电器的示意图，铁芯上有两个线圈A 和B ，线圈A 、开关S 1与电源连接，线圈B 与开关S 2构成一个回路，C 为连接工作电路的两触头，D 为衔铁，F 一为可转动的金属软磁性材料，K 为可拉动F 的弹簧。

下列说法中正确的是 A ．无论S 2是否闭合，S 1接通后，灯泡L 都会发光B ．保持S 2闭合，将S 1断开，由于A 线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D 的作用C ．保持S 2闭合，将S 1断开，由于B 线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D 的作用D ．保持S 2断开，S 1断开后，该装置无延时作用 【答案】ACD 解析：A、由题意可知，无论S2是否闭合，当S1接通后，穿过线圈B的磁通量要增加，根据楞次定律：增反减同，结合右手螺旋定则可知，线圈A中产生磁场，将衔铁吸引，导致灯泡发光，故A正确；BC、保持S2闭合，将S1断开，导致穿过线圈B的磁通量减小变慢，根据楞次定律可知，产生有延时释放D的作用，故B错误C正确；D、当保持S2断开，S1断开后，由上分析可知，该装置无延时作用，故D正确。

故选ACD。

【考点】自感现象和自感系数9．如图所示的电路中，L1、L2是规格相同的的两个灯泡，线圈L的电阻可忽略，D为理想二极管，电源内阻不能忽略，灯泡不会被烧坏。

下列说法中正确的是A．开关S从断开状态到闭合，灯泡L不亮B．开关S从断开状态到闭合，灯泡L2立即达最亮后逐渐变暗C．开关S从闭合状态断开，灯泡L1将由不亮变亮，亮一会儿再熄灭D．开关S从闭合状态断开，灯泡L2立即熄灭【答案】AC解析：A、闭合开关S瞬间，因二极管来说具有单向导电性，所以L1被二极管被断路，导致灯泡L1不亮，故A 正确；B、闭合开关S瞬间，因线圈L的电流的变化，导致阻碍灯泡L2的电流增大，导致灯泡L2将慢慢变亮，故B错误；CD、断开S的瞬间，线圈L与灯泡L1、L2及二极管构成回路，因线圈产生感应电动势，同时电流方向与二极管导通方向相同，所以灯泡L1将由不亮变亮，亮一会儿再熄灭，而灯泡L2慢慢熄灭，故C正确D错误。

故选AC。

【考点】自感现象和自感系数10．如图所示，矩形闭合线圈放置在水平薄板上，薄板左下方有一条形磁铁，当磁铁匀速自左向右通过线圈下方时，线圈始终保持静止，那么线圈中产生感应电流的方向(从上向下看) 和线圈受到薄板的摩擦力方向分别是A．感应电流的方向先逆时针方向，后顺时针方向B．感应电流的方向先顺时针方向，后逆时针方向C．摩擦力方向先向左、后向右D．摩擦力方向一直向左【答案】BD解析：A、根据楞次定律可知，靠近时，向下的磁通量增加，所以感应电流的方向（从上向下看）逆时针，当远离时，向下的磁通量减小，所以感应电流的方向（从上向下看）顺时针，故A错误B正确；C、一条形磁铁匀速自左向右通过线圈下方靠近时，导致穿过线圈的磁通量要增加，根据楞次定律的另一种表述，感应电流的效果总是要反抗（或阻碍）产生感应电流的原因，即阻碍磁通量的变化．则要阻碍磁通量的变化，所以线圈有向右运动的趋势，由于线圈静止，知线圈受到向左的摩擦力；当磁铁远离线圈时，穿过线圈的磁通量要减小，根据楞次定律的另一种表述，要阻碍磁通量减小，线圈有向右的运动趋势，由于线圈静止，知线圈受到向左的摩擦力，故C错误D正确。

故选BD。

【考点】楞次定律三、填空题：本题分必做题（第11、12题）和选做题（第13题）两部分,共计42分。

请将解答填写在答题纸相应的位置。

11．（8分）某兴趣小组的一同学将电池组、滑动变阻器、带铁芯的原线圈A、副线圈B、电流计及开关按图示方式连接来研究电磁感应现象．（1）将原线圈A插入副线圈B中，闭合开关瞬间，副线圈中感应电流与原线圈中电流的方向▲ （选填“相同”或“相反”）。