安徽枞阳县浮山中学2019-2020高二物理下学期开学试题（带答案Word版）

浮山中学 2018 级高二年级第二学期开学考物理试题 分值：100 分 时间：90 分钟 命题： 一、单项选择题(本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分) 1．电磁炉具有无烟、无明火、无污染、不产生有害气体、无微波辐射、高效节能等优 势．电磁炉是利用电流通过线圈产生磁场，当磁场的磁感线通过含铁质锅底部时，即会产生 无数小涡流，使锅体本身自行高速发热，然后再加热锅内食物．下列相关说法中正确的是(　　) A．锅体可以用不导电的陶瓷制成 B．锅体中的涡流是由恒定的磁场产生的 C．恒定磁场越强，电磁炉的加热效果越好 D．提高磁场变化的频率，可提高电磁炉的加热效果 2．如图所示，在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环．以下判断 中正确的是(　　) A．释放圆环，环下落过程中产生感应电流 B．释放圆环，环下落过程中无感应电流 C．释放圆环，环下落过程中感应电流大小不变 D．释放圆环，环下落过程中感应电流逐渐增大 3．如图所示，矩形线圈放置在水平薄木板上，有一块马蹄形磁铁置于薄木板下(磁极间 距略大于线圈宽度)，磁铁在线圈正下方自左向右匀速通过线圈时，线圈仍静止不动，那么线 圈受到木板的摩擦力的方向是(　　) A．先向左、后向右 B．先向左、后向右、再向左 C．一直向左 D．一直向右 4．2018 年全国高考已经结束，高考使用的金属探测器，是在全国高考考生入场前统一使 用的合法预防考生作弊的辅助检测设施．其结构原理图可简化为下图所示．探测器运用的是 电磁感应的原理，发射线圈(外环)产生垂直于线圈平面大小和方向交替变化的磁场，内环线 圈是接收线圈，用来收集被查金属目标发出的磁场(接收线圈能完全屏蔽发射线圈产生的磁 场)．随着磁场方向的反复变化，它会与所遇的任何导体物发生作用，导致目标物自身也会产 生微弱的磁场，来自目标物的磁场进入内环线圈被接收到后，检测器会发出报警声．某一时 刻发射线圈发射一向下的磁场，则下列说法中正确的是(　　) A．如果发射线圈发射的向下磁场增强，则金属物中产生的 涡流俯视看沿顺时针方向 B．如果发射线圈发射的向下磁场增强，则金属物中涡流产 生的磁场也增强 C．金属物发出的磁场穿过接收线圈时，接收线圈中产生一 个微弱的电流，探测器相应的元件就是依据这一信号电流做出报警的D．金属物发出的磁场穿过接收线圈时，如果接收线圈中产生的微弱电流俯视看沿逆时针 方向，则金属物发出的穿过接收线圈的磁场方向向上 5．以下说法正确的是(　　) A．交变电流的有效值就是它的平均值 B．任何交变电流的有效值都是它最大值的 1 2 C．如果交变电流接在电阻 R 上产生的热量为 Q，那么该交变电流的有效值为 Q R D．以上说法均不正确 6．在如图(a)的电路中，电阻 R2＝6R1，D1、D2 为理想二极管，当输入图(b)的正弦交流电时， 电压表的示 数为(　　) A. U0 7 B. 4U0 7 C. 5U0 7 D.U0 7．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比 n1∶n2＝3∶1，L1、L2 为两相同灯泡， R、L、D 和 C 分别为定值电阻、理想线圈、理想二极管和电容器，其中 C＝10μF.当原线圈两 端接如图乙所示的正弦交流电压时，下列说法中正确的是(　　) A．灯泡 L1 一定比 L2 暗 B．电容器 C 所带电荷量的最大值为 6 2×103 C C．电容器 C 放电周期为 2×10－2 s D．副线圈两端的电压最大值为 12 2 V 8．图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比 n1∶n2＝5∶1，电阻 R ＝20 Ω，L1、L2 为规格相同的两只小灯泡，S1 为单刀双掷开关．原线 圈接正弦交变电源，输入电压 u 随时间 t 的变化关系如图乙所示．现 将 S1 接 1、S2 闭合，此时 L2 正常发光．下列说法正确的是(　　) A．输入电压 u 的表达式 u＝20 2sin 50πt(V) B．只断开 S2 后，L1、L2 均正常发光 C．只断开 S2 后，原线圈的输入功率增大 D．若 S1 换接到 2 后，R 消耗的电功率为 0.8 W二、多项选择题(本题共 7 小题，每小题 3 分，共 21 分．全选对的得 3 分，选对但不全 的得 2 分，有错选的得 0 分) 9．如图所示，将两端刮掉绝缘漆的导线绕在一把锉刀上，一端接上电池(电池另一极与 锉刀接触)，手持导线的另一端，在锉刀上来回划动，由于锉刀表面凹凸不平，就会产生电火 花．则下列说法中正确的是(　　) A．产生电火花的回路只由导线与电池组成 B．若导线端只向一个方向划动也能产生电火花 C．锉刀采用什么材料制成对实验没有影响 D．自感电动势的方向无关与导线端划动的方向 10．法拉第发现了电磁感应现象之后，又发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发 电机，揭开了人类将机械能转化为电能并进行应用的序幕．法拉第圆盘发电机的原理如图所 示，将一个圆形金属盘放置在电磁铁的两个磁极之间，并使盘面与磁感 线垂直，盘的边缘附近和中心分别装有与金属盘接触良好的电刷 A、B，两 电刷与灵敏电流计相连．当金属盘绕中心轴按图示方向转动时，则(　　) A．电刷 B 的电势高于电刷 A 的电势 B．若仅将滑动变阻器滑动头向左滑，灵敏电流计的示数将变大 C．若仅将电刷 A 向盘边缘移动，使电刷 A、B 之间距离增大，灵敏电流计 的示数将变大 D．金属盘转动的转速越大，维持其做匀速转动所需外力做功的功率越小 11.如图所示，电灯 A 和 B 与固定电阻的电阻均为 R，L 是自感系数很大的线 圈．当 S1 闭合、S2 断开且电路稳定时，A、B 亮度相同，再闭合 S2，待电路稳定后 将 S1 断开，待电路稳定后断开 S1，下列说法正确的是(　　) A．B 立即熄灭 B．A 灯将比原来更亮一些后再熄灭 C．有电流通过 B 灯，方向为 c→d D．有电流通过 A 灯，方向为 b→a 12.(2017·海南卷)如图，空间中存在一匀强磁场区域，磁场方向与竖直面(纸面)垂直， 磁场的上、下边界(虚线)均为水平面；纸面内磁场上方有一个正方形导线框 abcd， 其上、下两边均与磁场边界平行，边长小于磁场上、下边界的间距．若线框自由下 落，从 ab 边进入磁场时开始，直至 ab 边到达磁场下边界为止，线框下落的速度大 小可能(　　) A．始终减小 B．始终不变 C．始终增加 D．先减小后增大 13．某小型水电站的发电机输出电压为 220 V，若输送的总功率为 P0，输电电压为 U，输 电导线的总电阻为 r，升压变压器原副线圈匝数分别为 n1 和 n2，降压变压器原副线圈匝数分 别为 n3 和 n4.都是理想变压器，要使额定电压为 220 V 的用电器正常工作，则(　　)A．输电线上的电流 I＝ P0 U B. n2 n1越大，输电线上损失的功率越大 C．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率 D．升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率 14．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，如图乙所示，产 生的交变电动势随时间变化规律的图象如图甲所示，已知发电机线圈内阻为 1.0 Ω，外接一 只电阻为 9.0 Ω的灯泡，则(　　) A．电压表 V 的示数为 20 V B．电路中的电流方向每秒改变 10 次 C．灯泡实际消耗的功率为 36 W D．电动势随时间变化的瞬时表达式为 e＝20cos 5πt(V) 15．如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为 4∶1，原线圈与一可变电阻串联后， 接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为 R0，负载电阻的阻值 R＝11R0，V 是理 想电压表，现将负载电阻的阻值减小为 R＝5R0，保持变压器输入电流不 变，此时电压表的读数为 5.0 V，则(　　) A．此时原线圈两端电压的最大值约为 34 V B．此时原线圈两端电压的最大值约为 24 V C．原线圈两端原来的电压有效值约为 68 V D．原线圈两端原来的电压有效值约为 48 V 三、非选择题(本题共 6 小题，共 55 分) 16．(7 分)两根相距 l＝1 m 的平行光滑长金属导轨(电阻不计)被固定在绝缘水平面上，左端 接有 R＝2 Ω的电阻，导轨间区域加上与导轨垂直、方向垂直纸面的磁场，磁场方向分布如图 所示，磁场宽度相同且其宽度 d＝0.6 m，磁感应强度 B1＝ 2 5 T、B2＝0.8 T．现有电阻 r＝1 Ω 的导体棒 ab(长为 l)垂直导轨放置且接触良好，当导体棒 ab 以 v＝5 m/s 的速度从边界 MN 进 入磁场后始终做匀速运动，求： (1)导体棒 ab 进入磁场 B1 区域时拉力的功率； (2)导体棒 ab 经过任意一个磁场 B2 区域过程中通过电阻 R 的电荷量．17．(10 分)如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨 MN、PQ 竖直放置，其宽度 L＝1 m， 一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端 M 与 P 之间连接阻值 R＝0.40 Ω的电阻，质量 m＝ 0.01 kg、电阻 r＝0.30 Ω的金属棒 ab 紧贴在导轨上．现使金属棒 ab 由静止开始下滑，下滑 过程中 ab 始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离 x 与时间 t 的关系如图乙所示，图象中的 OA 段为曲线，AB 段为直线，导轨电阻不 计，g＝10 m/s2，忽略 ab 棒运动过程中对原磁场的影响，求： (1)磁感应强度 B 的大小； (2)金属棒 ab 在开始运动的 1.5 s 内，通过电阻 R 的电荷量； (3)金属棒 ab 在开始运动的 1.5 s 内，电阻 R 上产生的热量． 18．(10 分)如图甲所示，在铁芯上绕着两个线圈 A 和 C，线圈 A 两端接一电源，线圈 C 两端接一阻值为 10 Ω的电阻R.已知线圈 A 的匝数为 11；线圈 C 的电阻为 5 Ω，匝数为 7，横 截面积为 0.3 m2. (1)若 A 接的是一电动势为 11 V 的电池组，则电阻 R 两 端的电压等于多少？ (2)若 A 接某电源(电源上端为正极)使铁芯中的磁感应 强度 B 随时间变化如图乙所示，求电阻 R 两端的电压值并指 出流经电阻 R 的电流方向； (3)求(2)中 t＝0.35 s 时刻穿过线圈 C 的磁通量大小． 19．(8 分)发电机的输出电压为 220 V，输出功率为 44 kW，每条输电线的电阻为 0.2 Ω， 求：(1)此时用户得到的电压和电功率各为多少？ (2)如果发电站先用变压比为 1∶10 的升压变压器将电压升高，经同样的输电线路后经 10∶1 的降压变压器将电压降低后供给用户，则用户得到的电压和电功率各是多少？ 20．(10 分)平板车停在光滑的水平轨道上，平板车上有一人从固定在车上的货厢边 沿水平方向跳出，落在平板车地板上的 A 点，距货厢水平距离为 l＝4 m，如图所示．人 的质量为 m，车连同货厢的质量 M 为 4m，货厢高度 h＝1.25 m，求： (1)车在人跳出后到落到地板期间的反冲速度； (2)人落在车地板上并站定以后，车还运动吗？车在地面上移动的位移是多少？(g 取 10 m/s2)21． 10 分某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为 M 的卡通玩具稳定地悬停在 空中．为计算方便起见，假设水柱从横截面积为 S 的喷口持续以速度 v0 竖直向上喷出；玩具 底部为平板(面积略大于 S)；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方 向朝四周均匀散开．忽略空气阻力．已知水的密度为ρ，重力加速度大小为 g，求： (1)喷泉单位时间内喷出的水的质量； (2)玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度．浮山中学 2018 级高二年级第二学期开学考物理试题答案 一、单项选择题(本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分) 1 解析：选 D　锅体中的涡流是由变化的磁场产生的，故 A、B、C 错误；提高磁场变化 的频率，可提高电磁炉的加热效果，故 D 正确． 2 解析：选 B　圆环竖直向下运动时，通过圆环的磁通量始终为零，不产生感应电流， 故 A、C、D 错误，B 正确． 3 解析：选 C　当磁铁在线圈正下方自左向右匀速通过线圈时，穿过线圈的磁通量发 生变化，根据楞次定律判知，线圈与磁铁间先相互排斥后互相吸引，故线圈一直有向右运动 的趋势，故线圈所受木板的摩擦力方向一直向左，故 C 正确，A、B、D 错误． 4 解析：选 C　当发射线圈发射的向下磁场增强，根据楞次定律，则感应磁场向上， 依据右手螺旋定则，则感应电流方向，俯视看沿逆时针方向，故 A 错误；如果发射线圈发射 的向下磁场增强，则金属物中产生涡流，而不能确定涡流的磁场强弱，故 B 错误；当接收线 圈中产生一个微弱的电流，则探测器相应的元件就是依据这一信号电流，从而发出报警声， 故 C 正确；如果接收线圈中产生的微弱电流俯视看沿逆时针方向，则金属物发出的穿过接收 线圈的磁场可能方向向上大小减弱，也可能方向向下大小增强，故 D 错误． 5 解析：选 D　有效值是根据电流的热效应来定义的，平均值并不是有效值，故 A 错误；在正弦式交变电流 中，其有效值为最大值的 1 2，对于其他交变电流并不一定满足此关系，故 B 错误；交变电流要产生热量需要 一定的时间，C 选项中没有说明时间，错误． 6 解析：选 C　由题意可知，0～T 2时间内两电阻串联，则电路总电阻 R＝R1＋R2 根据欧姆定律得出电压表读数 U1＝ U R1＋R2R1＝U0 7 T 2～T 时间内电压反向，回路中只有电阻 R1，则电路总电阻 R′＝R1 电压表读数 U2＝ 2U0 2 ＝U0， 根据交流电的有效值定义得 (U0 7 )2 R ·T 2＋U02 R ·T 2＝U2 R T 解得 U＝5 7U0，故 C 正确． 7 解析：选 D　原线圈有正弦交流电，则副线圈中也有正弦式交流电．由于 L1 与电阻相串联，而 L2 与电感器相串联，灯泡 L1 与 L2，是谁亮和暗，取决于电感和电阻谁的阻碍作用大， 本题未给条件无法判断，故 A 错误；由变压器的变压比U1 U2＝n1 n2可知，副线圈两端的电压的最 大值：U2m＝n2U1m n1 ＝1 3×36 2＝12 2，故 D 正确；电容器所带电荷量的最大值：Q＝CU2m＝ 10×10－6×12 2＝1.2 2×10－4C，故 B 错误；电容器与二极管串联，含有电容的支路一次 充电结束后就相当于断路，不存在周期，故 C 错误． 8 解析：选 D　由题图知，Um＝20 2 V，T＝0.02 s，则 ω＝2π T ＝100π rad/s，输入电压 U ＝20 2sin 100πt(V)，故 A 错误；由变压器的变压规律知：U1 U2＝n1 n2，故 U2＝U1n2 n1 ＝20 × 1 5 V＝ 4 V，由题中将 S1 接 1、S2 闭合时，灯泡 L2 正常发光可得，灯泡 L2 的额定电压为 4 V，当只 断开 S2 后，副线圈两端电压不变，此时副线圈的负载为 L1、L2 串联，故 L1、L2 均不能正常发 光，故 B 错误；此时 P 出＝U22 R 总，副线圈负载 R 总增大，故 P 出减小，又 P 入＝P 出，故原线圈 的输入功率减小，故 C 错误；当 S1 换接到 2 后，副线圈的负载仅是电阻 R，故 P＝U22 R ＝42 20 W ＝0.8 W，故 D 正确． 二、多项选择题(本题共 7 小题，每小题 3 分，共 21 分．全选对的得 3 分，选对但不全的 得 2 分，有错选的得 0 分) 9 解析：选 BD　由图可知，产生电火花的回路由导线、锉刀与电池组成，故 A 错误；手 执导线的另一端，在锉刀上来回划动时产生的电火花，是由于电路时通时断，在回路中产生 自感电动势产生的，与导线运动的方向无关，如导线端只向一个方向划动也能产生电火花， 故 B 正确；产生电火花的回路由导线、锉刀与电池组成，如果锉刀是绝缘体，则实验不能完 成，故 C 错误；自感电动势的方向与电流接通或电流断开有关，与导线端划动的方向无关， 故 D 正确． 10 解析：选 AC　电磁铁的左端磁极为 N 极，右端磁极为 S 极，圆盘转动，切割磁感线， 根据右手定则可知，感应电动势的方向为 A 到 B，B 点的电势高于 A 点电势，A 选项正确；根 据导体旋转切割公式 E＝1 2BL2ω 可知，若仅将滑动变阻器滑动头向左滑，回路阻值变大，电流 变小，线圈中产生的磁场减弱，切割产生的感应电动势减小，灵敏电流计的示数减小，B 选项 错误；同理，电刷 A、B 间距离增大，切割产生的感应电动势增大，灵敏电流计的示数增大， C 选项正确；金属盘转动的转速越大，产生的电动势增大，感应电流增大，需要的维持其做匀 速转动所需外力增大，外力做功的功率增大，D 选项错误． 11 解析：选 AD　当断开 S2 而只闭合 S1 时，A、B 两灯一样亮，可知线圈 L 的电阻也是 R，在 S1、S2 闭合时，IA＝IL，故当 S2 闭合、S1 突然断开时，流过 A 灯的电流只是方向变为 b→a，但其大小不突然增大，A 灯不出现更亮一下再熄灭的现象，故 D 项正确，B 项错误；由于固定电阻 R 几乎没有自感作用，故断开 S1 时，B 灯电流迅速变为零，立即熄灭，故 A 项 正确，C 项错误． 12 解析：选 CD　线框自由落体，ab 边进入磁场时，线框具有一定的速度，ab 边切割磁感线， 受到安培力作用，当B2L2v R ＝mg 时，线框先做匀速运动，当完全进入磁场后，线框不再受安培 力，做加速运动，速度增加；当B2L2v R >mg 时，线框先做减速运动，完全进入磁场后，做加速 运动，故速度可能先减小后增大，D 选项正确；当B2L2v R