【解析版】广西宾阳县2018-2019学年高二上学期期末考试物理（理）试卷 word版含解析

宾阳中学高二年级2018年秋学期期末物理科试题一、选择题：1.一交流电压为u1002sin (100t)V，由此表达式可知()A. 用电压表测该电压其示数为50 VB. 该交流电压的周期为0.02 sC. 将该电压加在“100 V100 W”的灯泡两端，灯泡的实际功率小于100 WD. t1400s时，该交流电压的瞬时值为50 V【答案】B【解析】【分析】电压表读数为有效值先根据最大值求有效值，求得电压表读数；通过瞬时表达式与交电流的=2/T ，可求出周期；运用瞬时表达式求出有效值，从而利用电功率的公式P=U2 /R 求出电功率；直接根据瞬时表达式代入数据求解【详解】交变电压的表达式为u=1002sin100t V，可知最大值为1002V，又是正弦式电流，则电压的有效值：U=100V，故A错误。由公式=2T，则有周期T=0.02s。故B正确。由于电压的有效值为100V，则该电压加在100V的灯泡两端，灯泡正常发光，功率为100W；故C错误；将t=1400s代入瞬时表达式，则有交流电压的瞬时值为100V故D错误。故选B。【点睛】题考查交流电的性质，要知道有效值的物理意义，及正弦式交流电的有效值等于最大值除2，并知道求电功率是用交流电的有效值2.矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，下列说法中正确的是（）A. 在中性面时，通过线圈的磁通量最大B. 在中性面时，感应电动势最大C. 穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也为零D. 穿过线圈的磁通量为零时，磁通量的变化率也为零【答案】A【解析】在中性面时，磁感线垂直线圈平面，通过线圈的磁通量最大，感应电动势为零，A正确、B错误；穿过线圈的磁通量为零时，磁通量的变化率最大，感应电动势最大，CD错误。3. 中国宋代科学家沈括在梦溪笔谈中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料，下列说法不正确的是A. 地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B. 地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C. 地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D. 地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用【答案】C【解析】试题分析：根据题意可知，地理南、北极与地磁场存在一个夹角，为磁偏角，故两者不重合，A正确； 地磁南极在地理的北极附近，地磁北极在地理的南极附近，B正确；由于地磁场的磁场方向沿磁感线切线的方向，故只有赤道处地磁场的磁场方向才与地面平行，C错误；在赤道处，磁场方向水平，而射线是带电的粒子，运动方向垂直磁场方向，根据左手定则可得射向赤道的粒子受到洛伦兹力的作用，D正确。【考点定位】考查了地磁场【方法技巧】地球本身是一个巨大的磁体。地球周围的磁场叫做地磁场。地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，所以地磁场的方向是从地磁北极到地磁南极。【此处有视频，请去附件查看】4. 质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图2种虚线所示，下列表述正确的是A. M带负电，N带正电B. M的速度率小于N的速率C. 洛伦磁力对M、N做正功D. M的运行时间大于N的运行时间【答案】A【解析】由左手定则可知，M带负电，N带正电，选项A正确。由R=mv/qB可知，M的速度率大于N的速率，选项B错误；洛伦磁力对M、N都不做功，选项C错误；由T=2m/qB可知，M的运行时间等于N的运行时间，选项D错误。5.图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2 。在T的原线圈两端接入一电压u=Umsint的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功率为( )A.(n1n2)U2m4r B.(n2n1)U2m4r C.4(n1n2)2(PUm)2r D.4(n2n1)2(PUm)2r【答案】C【解析】原线圈电压的有效值：，根据可求：，又因为是理想变压器，所以T的副线圈的电流功率等于输入功率P，所以输电线上电流，导线上损耗的电功率，所以C正确，A、B、D错误。【考点定位】变压器、交流电【此处有视频，请去附件查看】6.如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上当金属框绕ab边以角速度逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc已知bc边的长度为l下列判断正确的是（）A. UaUc，金属框中无电流B. UbUc，金属框中电流方向沿abcaC. Ubc=12Bl2，金属框中无电流D. Ubc=12Bl2，金属框中电流方向沿acba【答案】C【解析】试题分析：因为当金属框绕轴转运时，穿过线圈abc的磁通量始终为0，故线圈中无感应电流产生，选项BD错误；但对于bc与ac边而言，由于bc边切割磁感线，故bc边会产生感应电动势，由右手定则可知，c点的电势要大于b点的电势，故Ubc是负值，且大小等于Bl×=Bl2，故选项C正确；对于导体ac而言，由右手定则可知，c点的电势大于a点的电势，故选项A错误，所以选项C是正确的。考点：导合格切割磁感线产生感应电动势。【名师点睛】该题既可以通过法拉第电磁感应定律得出线圈abc的感应电流情况，又可以通过对bc边和ac边的研究，看它们切割磁感线时产生感应电动势的大小，判断导线端点的电势大小情况。【此处有视频，请去附件查看】7.如图所示，一个带绝缘支架的空心金属球半径为r，原来不带电，放在一个电荷量为+Q的点电荷右侧，点电荷到金属球表面的最近距离为2r，达到静电平衡后，下列表述正确的是A. 整个金属球表面将感应带上同种电荷B. 金属球球心处的电场强度大小为kQ9r3C. 感应电荷在金属球球心处激发的电场强度大小为kQ9r3D. 如果用导线将金属球左右两侧相连，金属球左右两侧的电荷会发生中和【答案】C【解析】【详解】根据同咱电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，可知金属球的右端感应出正电荷，左端感应出负电荷，故A错误；点电荷Q与感应电荷在金属球内任意位置激发的电场场强都是等大且反向，金属球内部合电场为零，处于静电平衡状态，则金属球球心处的电场强度大小为零。故B错误；感应电荷在金属球球心处激发的电场强度与点电荷在球心处产生的电场强度大小相等，方向相反，即为kQ(3r)2=kQ9r2，故C正确；如果用导线将金属球左右两侧相连时，由于静电平衡的导体是一个等势体，导体表面是一个等势面，所以电荷不再移动，不会中和。故D错误。所以C正确，ABD错误。8.如图甲，固定在光滑水平面上的正三角形金属线框，匝数n20，总电阻R2.5 ，边长L0.3 m，处在两个半径均为rL3的圆形匀强磁场区域中线框顶点与右侧圆心重合，线框底边中点与左侧圆心重合磁感应强度B1垂直水平面向上，大小不变；B2垂直水平面向下，大小随时间变化B1、B2的值如图乙所示，则()A. 通过线框的感应电流方向为逆时针方向B. t0时刻穿过线框的磁通量为0.1 WbC. 在0.6 s内通过线框中的电荷量约为0.13 CD. 经过0.6 s线框中产生的热量约为0.07 J【答案】ACD【解析】【分析】根据楞次定律判断感应电流的方向；根据磁通量=BS求解，S是有效面积；由q=It=ERt求解电荷量；由Q=I2Rt求解热量【详解】由磁感应强度B1垂直水平面向外，大小不变；B2垂直水平面向里，大小随时间增大，故线框总的磁通量减小，由楞次定律可得，线框中感应电流方向为逆时针方向，故A正确；t=0时刻穿过线框的磁通量为：=B1×12×r2-B2×16×r2=1×0.5×3.14×0.12-2×16×3.14×0.12Wb=0.005Wb，故B错误；在t=0.6s内通过线框中的电量q=It=ERt=nR=20×(52)×16×3×0122.5C0.13C，故C正确；由Q=I2Rt=（nRt）2×t0.07J，故D正确。故选ACD。9.法拉第圆盘发电机的示意图如图所示铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是()A. 若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定B. 若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动C. 若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化D. 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍【答案】AB【解析】试题分析：由电磁感应定律得E=Bl0+l2=Bl22，I=ER，故一定时，电流大小恒定，选项A正确；由右手定则知圆盘中心为等效电源正级，圆盘边缘为负极，电流经外电路从a经过R流到b，选项B正确；圆盘转动方向不变时，等效电源正负极不变，电流方向不变，故选项C错误；P=E2R=B2l424R，角速度加倍时功率变成4倍，选项D错误，故选AB。【考点定位】电磁感应定律【名师点睛】法拉第圆盘是课本上介绍的装置，在历次考试中多次出现；解题时要会进行电源的等效：相当于一条半径旋转切割磁感线，记住求解感应电动势的公式E=12Bl2，并能搞清整个电路的结构。【此处有视频，请去附件查看】10.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1n221，电压表和电流表均为理想电表，灯泡电阻RL6 ，AB端电压u1122sin 100t(V)下列说法正确的是()A. 电流频率为100 Hz B. 电压表的读数为24 VC. 电流表的读数为1 A D. 变压器输入功率为6 W【答案】CD【解析】【分析】根据瞬时值表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成正比即可求得结论【详解】AB端电压U1=122sin100t（V），其角速度=100rad/s，所以其频率：f2100250Hz故A错误；电源电压有效值为12 V，由电压之比等于匝数之比U1U2n1n2可得，副线圈两端电压有效值为6 V，电压表测量的是有效值，示数也为6V，故B错误；电压表的示数为6V，灯泡电阻RL=6，根据欧姆定律：IU2RL661A故C正确；输出功率：P=U2I=6×1=6W，根据输入功率等于输出功率，所以变压器输入功率为6 W，故D正确，故选CD。【点睛】本题考查变压器原理；只要知道变压器的特点：匝数之比等于电压之比，输入功率等于输出功率11.如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd，用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点左右摆动金属线框从图示位置的右侧某一位置由静止释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面则下列说法中正确的是()A. 线框中感应电流的方向先是dcbad，后是abcdaB. 线框中感应电流的方向是dcbadC. 穿过线框中的磁通量先变大后变小D. 穿过线框中的磁通量先变小后变大【答案】BD【解析】【分析】本题考查楞次定律的应用，关键在于先找出原磁通量的变化，再由楞次定律确定感应电流的磁场方向，最后确定感应电流。【详解】由静止释放到最低点过程中，磁通量减小，且磁场方向向上，由楞次定律，感应电流产生磁场也向上，