1、2015-2016学年广东省佛山市第一中学高二下学期第一次段考物理一、单选题：共10题 1两个相同的圆形线圈，悬挂在光滑绝缘杆上，如图所示。通以方向相同但大小不同的电流，同时释放后，它们的运动情况是A.相互吸引，电流大的加速度大B.相互吸引，加速度大小相等C.相互排斥，电流大的加速度大D.相互排斥，加速度大小相等【答案】B【解析】本题考查电流间的相互作用，意在考查学生的分析能力。电流同向时相互吸引，异向时相互排斥，再根据F=ma可知，加速度大小相等，选项B正确，选项ACD错误。故选B。 2如图所示,理想变压器原线圈输入交变电压，原、副线圈的匝数比为10:1，副线圈接有一电流表和阻值为22 的负
2、载电阻R，测得电流表的示数为A.B.C.1 AD.10 A【答案】C【解析】本题考查变压器的知识，意在考查学生的应用能力。虽然电流表接在变压器的副线圈两端，虽然电路中的电流不断变化，但电流表的值却是不变的，它是测量的电流的有效值。而交变电压，原线圈的电压有效值是220 V，而理想变压器原、副线圈的匝数比为101，则副线圈的电压有效值为22V，因阻值为22 ，所以电流为1 A，选项C正确。综上本题选C。 3如图所示，正弦波(甲)和方波(乙)交流电的峰值和频率相等，这两个电流分别通过两个完全相同的电阻，则在一个周期的时间里，两个电阻产生的焦耳热之比Q甲Q乙等于A.1 B.12 C.14 D.11【
3、答案】B【解析】本题考查变压器的知识，意在考查学生的应用能力。两种交变电流的最大值为Im，对于正弦式电流有效值I1=Im，对于方波，有效值I2=Im，根据焦耳定律得：Q1=I12RT，Q2=I22RT，则：Q1：Q2=1：2，选项B正确，选项ACD错误。综上本题选B。 4某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图像如图所示，下列判断正确的是A.在A和C时刻,线圈处于中性面位置B.在B和D时刻,穿过线圈的磁通量为零C.从AD时刻,线圈转过的角度为2弧度D.若从OD时刻,历时0.02 s，则在1 s内交变电流的方向改变100次【答案】D【解析】本题考查交流电的知识，意在考查学生
4、的理解能力。由图像可知，A、C时刻感应电流最大，此时线圈与中性面垂直，选项A错误；由图像可知，在B、D时刻，感应电流为零，此时线圈位于中性面上，穿过线圈的磁通量最大，选项B错误；由图像可知，到从A到D，经历个周期，线圈转过的角度为2=，选项C错误；由图像可知，从OD是一个周期，如果经历时间为0.02 s，则1 s是50个周期，电流方向改变100次，选项D正确。综上本题选D。 5如图所示，在长通电直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两个自由滑动的导体棒ab和cd。当通电直导线中的电流逐渐增强时，导体棒ab和cd的运动情况是A.一起向左运动B.一起向右
5、运动C.ab和cd相向运动，相互靠近D.ab和cd相背运动，相互远离【答案】C【解析】本题考查楞次定律的知识，意在考查学生的应用能力。导轨和可自由滑动的导体棒ab和cd构成一个闭合线圈，当通电直导线中的电流逐渐增强时，线圈中的磁场逐渐增强，磁通量增大。根据楞次定律，感应电流的效果阻碍磁通量的增大，所以导体棒ab和cd相向运动，相互靠近使得闭合线圈面积减小，阻碍磁通量的增加，选项C正确。 6如图所示，把电阻R、电感线圈L、电容器C分别串联一个灯泡后，并联接在交流电源的两端，三盏灯亮度相同。要使灯泡L1变暗、灯泡L2变亮，下列措施中可行的是A.只减小交流电的电压B.只增大交流电的电压C.只减小交流
6、电的频率D.只增大交流电的频率【答案】D【解析】本题考查电感和电容的知识，意在考查学生的分析能力。三个支路并联，电压相同，改变交流电的电压，会改变三个灯泡的明暗程度，当交流电频率增大时，不会改变L3支路对电流的阻碍，所以L3亮度不变；交流电频率增大时，容抗减小，L2所在支路对电流阻碍作用减小，所以电流增大，L2变亮；交流电频率增大时，感抗增大，L1所在支路对电流阻碍作用增大，所以电流减小，L1变暗，选项A、B、C错误，选项D正确。综上本题选D。 7如图所示,均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置,当a绕O点在其所在平面内旋转时,b中产生顺时针方向的感应电流,且具有收缩趋势,由此可知,圆
7、环aA.顺时针加速旋转B.顺时针减速旋转C.逆时针加速旋转D.逆时针减速旋转【答案】B【解析】b中的感应电流沿顺时针方向,且b具有收缩的趋势,说明a中的电流在减小,即a在减速旋转,根据楞次定律可知a中的电流方向与b中的电流方向相同,为顺时针,所以带正电的圆环a顺时针减速旋转.故选项B正确. 8图中有六个完全相同的灯泡，如果各灯泡都正常发光，则变压器线圈的匝数比n1:n2:n3为A.1:2:1B.2:1:2C.4:1:2D.1:1:1【答案】C【解析】本题考查变压器的知识，意在考查学生的应用能力。六盏灯泡恰好都能正常发光，设灯泡的电压为U，电流为I，则上面一个副线圈的电压为U，下面一个副线圈的电
8、压为2U，根据n2n3=U2U3，得：U2U3=12，而理想变压器的功率不变，则副线圈的功率为P=2IU+2UI=4UI；所以原线圈的功率也为4UI，因灯泡的电流为I，所以原线圈的输入电压为4U；所以变压器线圈的匝数比n1n2n3=U1U2U3=412，选项C正确，选项ABD错误。综上本题选C。 9如图所示为日光灯电路，关于该电路，以下说法中正确的是A.启动过程中，启动器断开瞬间镇流器L产生瞬时高电压B.日光灯正常发光后，把镇流器拆掉日光灯也能正常工作C.日光灯正常发光后启动器是导通的D.图中的电源可以是交流电源，也可以是直流电源【答案】A【解析】本题考查自感的知识，意在考查学生的分析能力。镇
9、流器在启动时产生瞬时高压，在正常工作时起降压限流作用，镇流器L使灯管两端电压低于电源电压，选项A正确，选项B错误；启动前卸掉启动器，不再采取其他措施，日光灯不能正常启动，当电路接通后，启辉器中的氖气停止放电(启辉器分压少、辉光放电无法进行，不工作)，U型片冷却收缩，两个触片分离，选项C错误；根据工作原理可知，线圈只适用于交流电源，选项D错误。综上本题选A。 10在图2所示的四个情景中，虚线上方空间都存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。A、B中的导线框为正方形，C、D中的导线框为直角扇形。各导线框均绕轴O在纸面内匀速转动，转动方向如箭头所示，转动周期均为T。从线框处于图示位置时开始计时，以在OP边上
10、从P点指向O点的方向为感应电流i的正方向。则在图2所示的四个情景中，产生的感应电流i随时间t的变化规律和图1相对应的是【答案】C【解析】本题考查导体切割磁感线运动产生感应电动势的知识，意在考查学生的分析能力。A、B图中正方形线框绕O转动时，有效切割长度不断变化，因此产生感应电流大小是变化的，因此选项AB错误；C、D图中，有效切割长度为半径不变，因此产生的电流方向不变，但是D中开始产生电流方向从O到P，故选项D错误，选项C正确。综上本题选C。 二、多选题：共6题11绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、电键相连，如图所示。线圈上端与电源正极相连，闭合电键的瞬间，铝环向上
11、跳起。则下列说法中正确的是A.若保持电键闭合，则铝环不断升高B.若保持电键闭合，则铝环停留在某一高度C.若保持电键闭合，则铝环跳起到某一高度后将回落D.如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变【答案】CD【解析】本题考查楞次定律的知识，意在考查学生的分析能力。当原磁通量增加时，感应电流的磁场与原来磁场的方向相反； 当原磁通量减少时，感应电流的磁场就与原来磁场的方向相同，题目中线圈上端与电源正极相连，闭合电键的瞬间，铝环向上跳起的原因是：闭合电键的瞬间线圈突然产生磁场(假设磁场向上)，通过铝环的磁通量突然(向上)增加，那么铝环中的感应电流就产生与原磁场方向相反的磁场(感应电流磁场方向向下)；因为
12、原磁场与感应电流的磁场方向相反，相互排斥，所以铝环受到向上的斥力，所以铝环向上跳起，若保持电键闭合，流过线圈的电流稳定，磁场不再发生变化，铝环中就没有感应电流，也就没有相互作用，铝环仅受重力作用，最后落回，故选项AB错误，选项C正确；如果电源的正、负极对调，观察到的现象还是不变，因为我们讨论时电流的正负极对整个力的作用过程没有影响，故选项D正确。综上本题选CD。 12在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图所示，产生的交变电动势的图像如图所示，则A.t =0 s时线框的磁通量为零B.t =0.01 s时线框平面与中性面重合C.线框产生的交变电动势有效值为220 VD.线框
13、匀速转动的角速度为100 rad/s【答案】BCD【解析】本题考查交流电的知识，意在考查学生的理解能力。由图可知t=0时刻感应电动势等于零，所以穿过线框回路的磁通量最大，故选项A错误；t=0.01 s时刻感应电动势等于零，所以穿过线框回路的磁通量最大，此时与中性面重合，故选项B正确；产生的有效值为E=V220 V，故选项C正确；周期为T=0.02 s，故角速度为rad/s100 rad/s，故选项D正确。综上本题选BCD。 13如图所示为理想变压器，电表均可视为理想电表，原线圈接线柱接电压u311sin 314t(V)的交流电源。当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，下列说法正确的是A.A1示数变小
14、B.A2示数变小C.A1示数不变D.输入功率变小【答案】ABD【解析】本题考查变压器的知识，意在考查学生的分析能力。当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，负载电阻变大，副线圈中的电流减小，而电压由输入电压和匝数比确定，所以副线圈的电压不变；原线圈中的电流也减小，电压不变，故选项AB正确，C错误；输入功率等于P=U1I1变小，选项D正确。综上本题选ABD。 14如图甲、乙电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小且相等，灯泡的电阻稍大。接通开关S，使电路达到稳定，灯泡发光。下列判断正确的是A.在电路甲中断开S，灯泡将渐渐变暗B.在电路甲中断开S，灯泡将先闪一下，然后渐渐变暗C.在电路乙中断开S，灯泡将渐
15、渐变暗D.在电路乙中断开S，灯泡将先闪一下，然后渐渐变暗【答案】AD【解析】本题考查自感的知识，意在考查学生的分析能力。甲电路断开开关时，通过灯泡的电流减小，不会闪亮，故选项A正确，选项B错误；在电路乙中，通过灯泡的电流比线圈的电流小，断开S时，由于线圈阻碍电流变小，导致灯将变得更亮，然后逐渐变暗，故选项C错误，选项D正确。综上本题选AD。 15在光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场。如图所示，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个半径为a，质量为m，电阻为R的金属圆环垂直磁场方向，以速度v从如图所示实线位置向右运动，当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时
16、，圆环的速度为，则下列说法正确的是A.此时圆环中的电功率为B.此时圆环的加速度为C.此过程中通过圆环截面的电量为D.此过程中回路产生的电能为【答案】AC【解析】本题考查导体切割磁感线产生感应电动势的知识，意在考查学生解决综合问题的能力。直径刚好与边界线PQ重合时，电动势为E=，功率P=，选项A正确；直径刚好与边界线PQ重合时，安培力为F=，加速度为a=，选项B错误；此过程中通过圆环截面的电量为q=，选项C正确；此过程中回路产生的电能为减少的动能，即E电=，选项D错误。综上本题选AC。 16如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力的作用下运动时，MN在磁场力
17、的作用下从静止向右运动，则PQ所做的运动可能是A.向右加速运动B.向左加速运动C.向右减速运动D.向左减速运动【答案】BC【解析】本题考查楞次定律的知识，意在考查学生的分析能力。MN在磁场力作用下向右运动，说明MN受到的磁场力向右，由左手定则可知电流由M指向N，由楞次定律可知，线圈中产生感应电流的磁场应该是向上减小，或向下增加；再由右手螺旋定则与楞次定律可知，PQ可能是向左加速运动或向右减速运动，故选项BC正确，选项AD错误。综上本题选BC。 三、计算题：共3题 17如图，半径为a的圆形区域内有匀强磁场，磁感应强度为B0.2 T，磁场方向垂直纸面向里，半径为b的金属圆环与磁场同心放置，磁场与环
18、面垂直，其中a0.4 m，b0.6 m，金属环上分别接有灯L1、L2，两灯的电阻均为R02 ，一金属棒MN与金属环接触良好，棒接入电路的电阻 r=1 ，环的电阻均忽略不计。(1)若棒以v05 m/s的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径OO的瞬时(如图所示)MN中的电动势和流过灯L1的电流。(2)若此时将棒MN移走，磁场随时间均匀变化，其变化率为() T/s，求电路的总功率。【答案】(1)0.8 V 0.2 A (2)【解析】本题考查电磁感应定律的知识，意在考查学生解决综合问题的能力。(1)E1B2av0.20.85 V0.8 V并联电阻R=1 总电流流过灯L1的电流等于0.2 A。(2)
19、E2a20.64 V总功率。 18发电机输出功率为100 kW，输出电压是250 V，用户需要的电压是220 V，输电线电阻为10 。若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：(1)用户得到的电功率是多少？(2)在输电线路中设置的升、降压变压器的原、副线圈的匝数比分别为多少？【答案】(1 ) 96 kW (2 )，【解析】本题考查远距离输电的知识，意在考查学生的理解和应用能力。(1 )用户得到的电功率P出=10096% kW=96 kW(2 ) 输电线损耗功率P线=1004% kW=4 kWP线=I22R线 输电线电流I2=I3=20 A原线圈中输入电流:I1=A=400 A所以U2
20、=25020 V=5000 VU3=U2-U线=5000-2010 V=4800 V所以。 19如图所示，两根足够长电阻不计的光滑导轨MM和NN间距为L=0.1m与水平方向成=30角， MM 和NN间有垂直导轨向上，磁感应强度B0=1T的匀强磁场，质量m0=0.1 kg、阻值r=0.2 的金属棒ab垂直横跨在导轨上，电阻R=0.1 ，在其两端连接竖直放置的间距为d=0.1 m 的平行金属板，板间有垂直纸面向里，磁感应强度B1=2 T的匀强磁场。粒子源能发射沿水平方向的速率、质量和电量皆不相同的带电的粒子，经过金属板后部分粒子从与粒子源处在同一水平线的小孔O飞入垂直纸面向里强度B2=4 T宽度为
21、d的匀强磁场ABCD区域。在磁场左下边界处放置如图所示的长为2d的感光板。已知：导轨电阻不计，粒子重力不计。(g取10m/s2)求：(1)释放ab棒后ab棒能达到的最大速度的大小；(2)ab棒达到最大速度后，能从O点进入B2磁场区域的粒子速度v的大小；(3)感光板上能接收到的粒子荷质比的范围。【答案】(1) 15 m/s；(2) 2.5 m/s；(3)6.25 C/kg25 C/kg。【解析】本题考查导体在导轨上滑动与速度选择器的组合，意在考查学生解决综合问题的能力。(1)ab棒达到最大速度时做匀速运动受力分析如图所示，由平衡条件得：Mgsin =B0ILE=B0Lvm由闭合电路欧姆定律：I联立得：vm代入数据得v=15m/s。(2)由平衡条件得：qvB1由闭合电路欧姆定律得：U联立得v=2.5 m/s；(3)粒子进入磁场B2后，正粒子向上做圆周运动，负粒子向下做圆周运动，感光板在左下方，故只有带负电的粒子才有可能打在感光板上。由牛顿第二定律得：qvB2m得 如图所示，由几何关系得：粒子从下极板射回时，最小半径R1=25 C/kg粒子与CD边相切时，半径最大，此时粒子仍能打在感光板上，最大半径R2=d=6.25 C/kg则感光板上能接收到的粒子的比荷()范围为：6.25 C/kg25 C/kg。