2021-2022学年新疆昌吉州高二上学期期末考试物理试题（Word版）

新疆昌吉州2021-2022学年高二上学期期末考试

物理试卷

考试范围：选修3-2考试时间：90分钟；

一、单选题（每题4分共48分，1--8单选，9--12多选）

1．下列叙述符合物理学史实的是（　　）

A．物理学家法拉第发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电流磁效应

B．物理学家奥斯特发现了由磁场产生电流的条件和规律

C．物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律

D．物理学家安培提出了磁场对运动电荷有作用力的观点

2．关于感应电动势的大小，下列说法中正确的是（　　）

A．磁通量越大，感应电动势越大 B．磁通量变化的越多，感应电动势越大

C．磁通量增大时，感应电动势一定增大 D．磁通量变化的越快，感应电动势越大

3．如图所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中通以恒定电流，下列运动中，闭合金属线框中有感应电流产生的是（　　）

A．闭合金属线框向上平移 

B．闭合金属线框向右平移

C．闭合金属线框固定不动 

D．闭合金属线框向下平移

4．如图，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管b与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是（　　）

A．线圈a中将产生沿顺时针方向（俯视）的感应电流

B．线圈a对水平桌面的压力F不变

C．穿过线圈a的磁通量减小

D．线圈a有收缩的趋势

5．如图所示，表示一交流电的电流随时间而变化的图像，此交流电的有效值是（　　）

A．5 A B．3.5 A 

C．3.5 A D．5 A

6．如图1所示，矩形导线框固定在匀强磁场中，磁感线垂直于线框所在平面向里。规定垂直于线框所在平面向里为磁场的正方向；线框中沿着方向为感应电流i的正方向。要在线框中产生如图2所示的感应电流，则磁感应强度B随时间t变化的规律可能为（　　）

A．                  B．

C． D．

7．如图所示为演示交变电流产生过程的装置图，关于这个实验，正确的说法是（　　）

A．线圈从任意位置转180°的过程，穿过线圈的磁通量变化量一定为零

B．图示线圈所处位置为中性面，线圈中无感应电流

C．图示位置ab边中的感应电流方向为a→b

D．线圈平面与磁场方向平行时，磁通量变化率为零

8．如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来。若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有（　　）

A．减少线圈的匝数 B．提高交流电源的频率

C．将金属杯换为瓷杯 D．取走线圈中的铁芯

9．如图所示，一个闭合线圈静止于磁场中，由于磁场强弱的变化，而使线圈中产生了感应电动势，下列说法中正确的是（　　）

A．使电荷定向移动形成电流的力是磁场力

B．磁场变化时，会在空间激发一个电场

C．从上往下看，当磁场增强时，线圈中有逆时针方向的感应电流

D．使电荷定向移动形成电流的力是电场力

10．如图所示，光滑固定导轨m、n水平放置，两根导体棒p、q平行放于导轨上，形成一个闭合回路。当一条形磁体从高处下落接近回路时（重力加速度为g）（　　）

A．p、q将互相靠拢 

B．p、q将互相远离

C．磁体的加速度仍为g 

D．磁体的加速度小于g

11．如图所示，A、B是两个完全相同的小灯泡，L是电阻不计、自感系数很大的线圈。下列说法正确的有（　　）

A．闭合S1，再闭合S2，A灯将变暗

B．闭合S1，再闭合S2，B灯将变暗直至熄灭

C．闭合S1、S2稳定后，再断开S1，A灯将立即熄灭

D．闭合S1、S2稳定后，再断开S1，B灯先亮一下然后变暗直至熄灭

12．如图，水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m的电阻不计的金属棒ab，金属棒ab与导轨垂直且接触良好，导轨的一端连接电阻R，其他电阻均不计，匀强磁场垂直于导轨平面向下，金属棒ab在一水平恒力F作用下由静止向右运动，则（　　）

A．随着ab运动速度的增大，其加速度也增大

B．外力F对ab做的功等于电路中产生的电能

C．当ab做匀速运动时，外力F做功的功率等于电路中的电功率

D．无论ab做何种运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能

二、填空题（每空1分共10分）

13．探究感应电流方向的实验中，要用到灵敏电流计，条形磁铁，螺线管，已知若电流从正接线柱流入时，指针将偏向正接线柱的一侧，则：

（1）甲图中螺线管的感应电流的磁场方向是______（请填“向上”或“向下”）

（2）乙图中磁铁在螺线管中产生的磁场方向是______（请填“向上”或“向下”）

（3）图丙中螺线管中的磁通量正在______（请填“增大”或“减小”）

（4）图丁中螺线管的绕向为（从上往下看，按电流流经方向）______（请填“顺时针”或“逆时针”）

（5）感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要_________引起感应电流的磁通量的变化。 

14．在探究“电容器、电感器对交流电的阻碍作用”实验中，某同学采用了如图所示的实验原理图，其中C为电容器，L为带铁芯的理想电感器，甲、乙、丙为完全相同的小灯泡。

(1)当电源为直流电源时，闭合开关S，稳定后能观察到甲、乙两灯的亮度_________（选填“甲亮”“乙亮”或“与甲、乙一样亮” ），而丙灯_________（选填“最亮”“不亮”或“与甲、乙一样亮” ）。

(2)当电源为交流电源时，闭合开关S，电路稳定后能观察到最亮的灯是_________。

(3)若仅提高交流电源的频率，可观察到乙灯亮度_____________，丙灯亮度_________。（均选填“变亮”“变暗”或“不变”）

三、解答题（共计42分）

15．（8分）如图甲所示，有一面积，匝数n=100匝的闭合线圈，电阻为 ，线圈中磁场变化规律如图乙所示，磁场方向垂直纸面向里为正方向，求：

（1）t=1s时，穿过每匝线圈的磁通量为多少？

（2）t=2s内，线圈产生的感应电动势为多少？

16．（10分）如图所示，水平U形光滑框架，宽度为1m，电阻忽略不计，导体棒ab的质量m = 0.2kg、电阻R = 0.5Ω，匀强磁场的磁感应强度B = 0.2T，方向垂直框架向上。现用F = 1N的外力由静止开始向右拉ab棒，当ab棒的速度达到2m/s时，求：

(1)ab棒产生的感应电动势的大小；

(2)ab棒所受的安培力的大小和方向；

(3)ab棒加速度的大小和方向。

17．（12分）如图所示，线圈abcd的面积是0.05 m2，共100匝，线圈电阻为1 Ω，外接电阻R=9 Ω，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以300 r/min的转速匀速转动时，求：

（1）转动中感应电动势的最大值和有效值；

（2）写出从图中位置开始计时的交变电流的瞬时值表达式；

（3）电路中交流电流表的示数；

（4）线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量。

18．（12分）如图（俯视图），虚线右侧有竖直向下的磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场，边长为L=0.4m，质量为m=0.5kg的正方形导线框起初静止在光滑水平地面上．从t=0时刻起，用水平恒力F向右拉线框从图示位置开始运动，此后线框运动的v-t图像如右图所示．求：

（1）恒力F的大小；

（2）线框进入磁场过程中感应电流的大小；

（3）线框进入磁场过程中线框产生的热量．

参考答案

1．C

2．D

3．B

4．D

5．D

6．B

7．C

8．B

9．BD

10．AD

11．BCD

12．CD

13．向上    向下    减小    顺时针    阻碍

14．甲、乙一样亮    不亮    甲    变暗    变亮   

15．（1）10-3Wb； （2） 0.1V

16．

(1)ab棒产生的感应电动势的大小为

代入数据，得

(2)根据欧姆定律，有

根据左手定则，判断安培力方向水平向左，大小为

(3)根据牛顿第二定律，有

代入数据，得

ab棒加速度的方向与F一致为水平向右。

17．

（1）转动中感应电动势的最大值

Em=NBSω=100××0.05×2π×V=50 V

有效值

E==25 V≈35.4 V

（2）在图中位置线圈处于中性面，故交变电压的瞬时值

e=Emsin ωt

则

e=50 sin（2π×t）（V）=50 sin 10 πt（V）

交变电流的瞬时值表达式

 i=5sin 10 πt（V）

（3）电流表示数

I=≈3.54 A

 （4）从图示位置转过90°的过程中

又因为

所以

18．

（1）由v-t图可知，在0-0.4s内线框在拉力F作用下，做初速度为0的匀加速度直线运动

由v-t图得：加速度

由牛顿第二定律得：

（2）线框以速度为匀速进入磁场，由平衡条件得：

解得：

（3）线框匀速进入磁场过程中，由能量守恒定律得：