吉林省吉林一中2022学年高二物理下学期期末考试试题

绝密★启用前吉林一中2022-2022下学期高二期末物理试卷模块单元测试试卷题号一二三四五总分得分注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）请修改第I卷的文字说明评卷人得分一、单项选择1.理想变压器的原线圈和副线圈匝数之比为10∶3，副线圈外接一阻值为100？的电阻。如果原线圈接在电压U＝100sin100？t上，则在一个周期内电阻上的发热量为()A．9.00JB．4.50JC．0.18JD．0.09J2.有一种高速磁悬浮列车的设计方案是在每节车厢底部安装强磁铁（磁场方向向下），并在两条铁轨之间沿途平放一系列线圈.下列说法中错误的是（）A.当列车运动时，通过线圈的磁通量会发生变化B.列车速度越快，通过线圈的磁通量变化越快C.列车运动时，线圈中会产生感应电流D.线圈中感应电流的大小与列车速度无关3.对于图所示的电流i随时间t做周期性变化的图象，下列描述正确的是A.电流的大小变化，方向也变化，是交变电流B.电流的大小变化，方向不变，不是交变电流C.电流的大小不变，方向不变，是直流电D.电流的大小不变，方向变化，是交变电流4.如图4-4-9所示，用一根长为L质量不计的细杆与一个上弧长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点联结并悬挂于O点，悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场，且d0L,先将线框拉开到如图4-4-9所示位置，松手后让线框进入磁场，忽略空气阻力和摩擦，下列说法正确的是（）图4-4-9A.金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→aB.金属线框离开磁场时感应电流的方向为a→d→c→b→aC.金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等D.金属线框最终将在磁场内做简谐运动5.如图4-2所示坐标系中，有沿z轴方向的恒定电流.今有一线框沿y轴方向平行移动.从甲到乙再到丙（其中乙恰好在xOz平面内），则（）5\n图4-2A.移动全过程中，始终有abcd方向感应电流B.移动全过程中，始终有adcb方向感应电流C.甲到乙有adcb方向电流，由乙到丙则相反D.甲到乙有abcd方向电流，由乙到丙则相反6.理想变压器原线圈接在电压恒定的交流电源上，副线圈上接电阻为R的电热器，此时变压器恰好在额定功率下工作，则下列做法能保证变压器安全的是()A．只减少副线圈的匝数B．只增加副线圈的匝数C．只能减少R的阻值D．只能减少原线圈的匝数7.如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线abcd所围区域内磁场的磁感应强度按图乙所示中哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环将受到向上的磁场作用力而可能上升(　　)8.如图所示，两轻质闭合金属圆环，穿挂在一根光滑水平绝缘直杆上，原来处于静止状态．当条形磁铁的N极自右向左插入圆环时，两环的运动情况是（　）A．同时向左运动，两环间距变大B．同时向左运动，两环间距变小C．同时向右运动，两环间距变大D．同时向右运动，两环间距变小9.信用卡的磁条中有一个个连续的相反极性的磁化区，每个磁化区代表了二进制数1或0，用以储存信息。刷卡时，当磁条以某一速度拉过信用卡阅读器的检测头时，在检测头的线圈中会产生变化的电压（如图1所示）。当信用卡磁条按图2所示方向以该速度拉过阅读检测头时，在线圈中产生的电压随时间的变化关系正确的是（）5\n10.在日光灯电路中接有启动器、镇流器和日光灯管，下列说法中正确的是(　　)A．日光灯点燃后，镇流器、启动器都不起作用B．镇流器在点燃灯管时产生瞬时高压，点燃后起降压限流作用C．日光灯点亮后，启动器不再起作用，可以将启动器去掉D．日光灯点亮后，使镇流器短路，日光仍灯能正常发光，并能降低对电能的消耗11.如图所示的电路，多匝线圈的电阻和电池的内电阻可以忽略，两个电阻器的电阻都是R，电键K原来打开着，电流I=ε/2R，今合下电键，将一电阻短路，于是线圈中有自感电动势产生，这个自感电动势：（）A、有阻碍电流的作用，最后电流由I0减小为零；B、有阻碍电流的作用，最后电流总小于I0；C、有阻碍电流增大的作用，因而电流保持I0不变；D、有阻碍电流增大的作用，但电流还是要增大到2I0。12.两个相同的灯泡L1和L2，分别与两个相同的电容器C1和C2连接，如图所示.图中甲电路两端加恒定电压U1，乙电路两端加最大值1.2U1的正弦交变电压U2，则此两灯的发光情况是A.L1灯比L2灯亮B.L1灯发光，L2灯不发光C.L1灯不发光，L2灯发光D.两灯亮度相同13.下列现象中，属于电磁感应现象的是（）A.磁场对电流产生力的作用B.变化的磁场使闭合电路产生感应电流C.插入通电螺线管中的软铁棒被磁化D.电流周围产生磁场14.．如图5－26所示，一个理想变压器，初级线圈的匝数为n1，a、b接交流电源，次级线圈匝数为n2，与负载电阻R相连接，R＝40？，图中电压表的示数为100V，初级线圈的电流为0.4A。下列说法正确的是()图5－26A．次级线圈中的电流的最大值为1.0AB．初级和次级线圈的匝数比n1∶n2＝2∶5C．如果将另一个阻值为R的电阻与负载电阻并联，图中电流表的示数为2.0AD．如果将另一个阻值为R的电阻与负载电阻串联，变压器的输出功率为80W15.如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个最阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直纸面向里。导体棒的电阻可忽略。当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是A.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到aB.流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到aC.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到bD.流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b5\n16.第5题在家用电热灭蚊器中，电热部分主要元件是PTC元件，PTC元件是由钛酸钠等半导体材料制成的电阻器，其电阻率ρ随温度t的变化关系如图所示，由于这种特性，PTC元件具有发热、保温双重功能，对此，以下判断正确的是：（）①通电后,其电功率先增大,后减小②通电后,其电功率先减小,后增大③当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在t1不变④当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在t1和t2之间的某一值不变A．①③B．②③C．②④D．①④第II卷（非选择题）请修改第II卷的文字说明评卷人得分二、实验题17.如图是利用光敏电阻自动计数的示意图，其中A是发光仪器，B是接收光信号的仪器，B中的主要元件是光电传感器——光敏电阻．试简要叙述自动计数的原理．评卷人得分三、填空题18.如图所示，在螺线管输入端MN间输入如图乙所示的正弦交流电，P为圆形闭合导线圈，则在A、B、C、D、E五个点对应的时刻中能使P受力向左的点是________；受力向右的点是________；不受力的点是________．19.在B=0.5T的匀强磁场中，放一根与磁场方向垂直，长0.8m的通电导线，通入的电流为2A，当导线在与磁场垂直的平面内受磁场力作用移动了0.lm时，安培力做功的大小是J20.如左图所示电路，一电感线圈和一个"220V40W"的灯泡串联，电路两端接在220V的交变电路中，如果将电感线圈的铁芯抽去，则灯泡的发光情况是________.如右图所示的电路中，一个电容器和一个灯泡串联，接在交变电路中，灯泡恰能正常发光，若将电容器两板间距离增大些，则灯泡的发光情况是________.21.5\n有人设计了一个小玩艺，如图8所示，将一根细而柔软的铜丝绕成螺旋形状，并悬挂起来，弹簧下端焊接一簇更细的铜丝。铜丝的下端与一块圆形铜片相接触（但不固定），铜片及弹簧上端分别与开关、电源相接。试问：合上开关后会看到现象，原因是22.如图所示是一演示实验的电路图。图中L是一带铁芯的线圈，A是一灯泡。起初，开关处于闭合状态，电路是接通的。现将开关断开，则在开关断开的瞬间，通过灯泡A的电流方向是从_____端经灯泡到_____端．这个实验是用来演示_____现象的。23.在磁感应强度为0．5Ｔ的匀强磁场中，放一条与磁场方向垂直的、长度为1．2ｍ的通电直导线，导线中的电流为3Ａ，这条导线在与磁场方向垂直的平面内沿安培力的方向移动一段距离，若安培力对导线做了0．9Ｊ的功，则导线移动的距离为____________ｍ．评卷人得分四、计算题24.某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为9kW，输出电压为500V，输电线的总电阻为10Ω，允许线路损耗的功率为输出功率的4%.求:(1)村民和村办小企业需要220V电压时，所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少？(不计变压器的损耗)(2)若不用变压器而由发电机直接输送，村民和村办小企业得到的电压和功率是多少？5\n参考答案一、单项选择1.【答案】D2.【答案】D【解析】这是判断感应电流以及感应电流大小的问题.根据I==可知，列车的速度越快，磁通量的变化越大，感应电流越大，选项D错.3.【答案】B4.【答案】D【解析】线框在进入磁场过程中由楞次定律可判得电流方向为a→d→c→b→a.而摆出磁场过程中同样由楞次定律可判得电流方向为a→b→c→d→a，所以A、B项均错误.因为线框在进入和离开磁场过程中，线圈中产生了感应电流，通过电阻发出了热量，而动能会逐渐减少，所以速度会逐渐减小，所以C项错误.线框最终在磁场中摆动过程中，由于磁通量不再发生变化，回路中不再产生感应电流没有热能的产生，只有机械能的转化与守恒，所以线框最终会在磁场中做简谐运动，则D项正确.5.【答案】D【解析】从甲到乙过程中，沿+y方向穿过线圈的磁通量增加，从乙到丙的过程中，沿+y方向穿过线圈的磁通量减少.6.【答案】A7.【答案】A【解析】由楞次定律：环受到向上的磁场作用力的原因―→螺线管磁场的变化―→导体中电流的变化―→导体所围区域内磁场的变化．线圈受到向上的磁场力，根据感应电流的效果是阻碍产生感应电流的原因这个楞次定律的深刻意义，可知螺线管产生的磁场在减弱，使穿过线圈的磁通量在减小，从而线圈在磁场力作用下欲往上运动，阻碍磁通量的减小，而螺线管的磁场在减弱，即其中的感应电流在减小，由此可知穿过导体所围区域内的磁场的磁感应强度B随时间的变化越来越慢，反映在图象上就是图线的斜率越来越小，故正确的选项是A.8.【答案】B【解析】当条形磁铁向左插入铝环的过程中，两个铝环磁通量均增加，根据楞次定律，感应电流的磁场将阻碍磁场的增加，所以两者都向左运动．另外，两铝环产生的感应电流方向相同，依据安培定则和左手定则可以判断两个圆环之间是相互吸引的．所以选项A、C、D错误，B正确．9.【答案】B【解析】结合图1和图2，注意刷卡中各数字的先后顺序为10011100，分析可得B项正确。10.【答案】BC【解析】日光灯工作时都要经过预热、启动和正常工作三个不同的阶段，它们的工作电流通路如下图所示：\n在启动阶段镇流器与启动器配合产生瞬间高压．工作后，电流由灯管经镇流器，不再流过启动器，故启动后启动器不再工作，而镇流器还要起降压限流作用，不能去掉，故选B、C.11.【答案】D12.【答案】C13.【答案】B【解析】根据电磁感应现象定义，只有B属于电磁感应现象.14.【答案】C15.【答案】B【解析】本题考查右手定则的应用。根据右手定则，可判断PQ作为电源，Q端电势高，在PQcd回路中，电流为逆时针方向，即流过R的电流为由c到d，在电阻r的回路中，电流为顺时针方向，即流过r的电流为由b到a。当然也可以用楞次定律，通过回路的磁通量的变化判断电流方向。16.【答案】D二、实验题17.【答案】当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变小，供给信号处理系统的电压变低；当传送带上有物品挡住由A射向B的信号时，光敏电阻的阻值变大，供给信号处理系统的电压变高．这种高低交替变化的信号经过信号处理系统的处理，就会自动将其转化为相应的数字，实现自动计数的功能．三、填空题18.【答案】E　D　A、B、C【解析】对A和C点，尽管电流最大，但＝0，故在P中无感应电流．对B点，尽管在P中产生感应电流，但i＝0，P也不受力，所以A、B、C三点所对应时刻P均不受力；对D点，电流正在增大，穿过P的磁通量增大，故P有向右的运动趋势来阻碍磁通量的增大，所以在D点时P受力向右，同理可知在E点P受力向左．19.【答案】0.0820.【答案】变亮、变暗21.【答案】弹簧上下振动通电流，同向电流相互吸引，弹簧收缩；于是电路断开，无电流，弹簧回复原长。如此反复22.【答案】b、a、自感（或断电自感）23.【答案】0．5\n四、计算题24.【答案】(1)1∶3　72∶11　(2)320V　5760W【解析】建立如图甲所示的远距离输电模型，要求变压器原、副线圈的匝数比，先要知道原、副线圈两端的电压之比.本题可以线路上损耗的功率为突破口，先求出输电线上的电流I线，再根据输出功率求出U2，然后再求出U3.甲(1)由线路损耗的功率P线=I线2R线可得又因为P输出=U2I线，所以U3=U2－I线R线=(1500－6×10)V=1440V根据理想变压器规律所以升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比分别是1∶3和72∶11.(2)若不用变压器而由发电机直接输送(模型如图乙所示)，由乙P输出=UI线′可得所以线路损耗的功率P线=I线′2R线=182×10W=3240W用户得到的电压U用户=U－I线′R线=(500－18×10)V=320V用户得到的功率P用户=P输出－P线=(9000－3240)W=5760W.