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1、河北省定州中学2017-2018学年高二下第二学期期中考试物理试题一、选择题（113题多选，1420题单选）1. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，b是原线圈中心的抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为，则（ ）A. 当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22VB. 当时，电压表的读数为C. 单刀双据开关与a连接，当滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，电压表的示数增大，电流表示数变小D. 当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表A的示数均变大【答案】CD【解析】当单刀双掷开关与a连接时，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压的最
2、大值为，副线圈电压的有效值为，但是不知道电阻R0的大小，所以不能计算滑动变阻器的电压，故A错误；根据瞬时值表达式可知，原线圈的电压的有效值为220V，所以电压表V0的读数为220V，所以B错误；当滑动变阻器触头P向上移动的过程中，滑动变阻器的电阻变大，电路的总电阻变大，电流变小，电阻R0电压减小，滑动变阻器的电压变大，所以电压表的示数变大，所以C正确；若当单刀双掷开关由a扳向b时，理想变压器原、副线圈的匝数比由10：1变为5：1，所以输出的电压升高，电压表和电流表的示数均变大，所以D正确。2. 根据实际需要，磁铁可以制造成多种形状，如图就是一根很长的光滑圆柱形磁棒，在它的侧面有均匀向外的辐射状
3、磁场。现将磁棒竖直固定在水平地面上，磁棒外套有一个粗细均匀的圆形金属线圈，金属线圈的质量为m，半径为R，电阻为r，金属线圈所在位置的磁场的磁感应强度大小为B。让金属线圈从磁棒上端由静止释放，经一段时间后与水平地面相碰(碰前金属线圈已达最大速度)并原速率反弹，又经时间t，上升到距离地面高度为h处速度减小到零。下列说法中正确的是（ ）A. 金属线圈与地面撞击前的速度大小B. 撞击反弹后上升到最高处h的过程中，通过金属线圈某一截面的电荷量C. 撞击反弹后上升到最高处h的过程中，金属线圈中产生的焦耳热D. 撞击反弹后上升到最高处h的过程中，通过金属线圈某一截面的电荷量【答案】ABC【解析】A. 线圈第
4、一次下落过程中有E=B2Rv，I=E/r、FA=BIL=BI2R，得安培力大小为：FA=根据牛顿第二定律得：mgFA=ma可知线圈做加速度减小的加速运动，当a=0时，速度最大，代入求得最大速度为：vm=，故A正确；B. 反弹后上升的过程中某一时刻，由牛顿运动定律得：mg+BI2R=ma则得：mgt+BI2Rt=mat在一段微小时间t内，速度增量为=at，通过线圈截面电量为：q=It则：q=得到：q=，又mat=mv=mvm=，mgt=mgt1，故：q=，故B正确，D错误；C撞击反弹后上升到最高处h的过程中，最大动能一部分转化为重力势能，一部分转化为金属线圈中产生的焦耳热，金属线圈中产生的焦耳热
5、Q=-mgh= ，故C正确故选：ABC.点睛：线圈下落过程中垂直切割磁感线，产生感应电动势，由E=BLv、I=E/r、FA=BIL得到安培力的表达式，由牛顿第二定律分析线圈加速度的变化，判断线圈的运动情况：安培力逐渐增大，加速度逐渐减小，当安培力与重力平衡时，线圈做匀速直线运动，速度达到最大，由平衡条件可求出最大速度；根据牛顿第二定律得到反弹上升过程中线圈加速度的表达式，采用积分法求出电量q；根据能量转化与守恒定律，求金属线圈中产生的焦耳热。3. 如图所示，一质量为m、电荷量为q的小球在电场强度为E、区域足够大的匀强电场中，以初速度沿ON在竖直面内做匀变速直线运动ON与水平面的夹角为30，且m
6、g=Eq，则()A. 电场方向竖直向上B. 小球运动的加速度大小为C. 小球上升的最大高度为D. 小球返回原位置所用时间为【答案】DC【解析】AB、小球做匀变速直线运动，合力应与速度在同一直线上，即在ON直线上，因mgEq，所以电场力Eq与重力关于ON对称，根据数学知识得：电场力qE与水平方向的夹角应为30，受力情况如图所示，合力沿ON方向向下，大小为mg，所以加速度为g，方向沿ON向下，故AB错误；C、小球做匀减速直线运动，由运动学公式可得最大位移为，则最大高度为，故C正确；D、小球返回原位置所用时间为t，由于运动的对称性可得返回时的速度大小与开始时相等，方向相反，得：，故D正确；故选CD。
7、4. 如图所示，间隔L=0.2m的两光滑平行导轨水平放置，轨道平面内有磁感应强度B=0.5T垂直平面向下的匀强磁场，电阻均为R=0.5导体棒ab和cd静止在导轨上，ab棒质量，cd棒质量为，现用一水平向右的力F拉ab棒，使其由静止开始做匀加速运动，ab棒的加速度，则（ ）A. 力F随时间均匀增大B. 导体棒ab中的最大电流为4AC. cd棒的最大加速度为D. ab和cd的最大速度差为40m/s【答案】BD【解析】A项：由牛顿第二定律可知，即，故力F随时间不是均匀增大，故A错误；B、C项：当两棒加速度相等时，ab棒速度最大，电流最大，对cd棒有：BIL=mcda，即，故B正确，C错误；D项：当两
8、棒加速度相等时，ab和cd有最大速度差，根据，即，故D正确。5. 如图所示，用恒力F将闭合线圈自静止开始（不计摩擦）从图示位置向左加速拉出有界匀强磁场，则在此过程中（ ）A. 线圈向左做匀加速直线运动B. 线圈向左运动且速度逐渐增大C. 线圈向左运动且加速度逐渐减小D. 线圈中感应电流逐渐减小【答案】BC【解析】本题的关键是首先根据右手定则或楞次定律判定ab边产生电动势的方向并写出电动势大小，再根据左手定则判定ab边产生安培力的方向并写出安培力大小，然后根据牛顿第二定律写出线圈产生加速度的表达式，再讨论即可。线圈向左运动时，ab边做切割磁感线运动产生电动势，根据右手定则可知ab产生的电动势方向
9、从a向b，电动势的大小为 ，通过ab的电流为 ，由左手定则可知ab边受到的安培力方向向右，大小为，根据牛顿第二定律应有，可得。可知，线圈做加速度减小的加速运动，所以A错误BC正确；线圈加速运动，产生的感应电流应逐渐增大，所以D错误。6. CD、EF是两条水平放置的阻值可忽略的平行金属导轨，导轨间距为L，在水平导轨的左侧存在磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场区域的长度为d，如图所示导轨的右端接有一电阻R，左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接将一阻值也为R的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放，导体棒最终恰好停在磁场的右边界处已知导体棒与水平导轨接触良好，且动摩擦因数为，则
10、下列说法中正确的是（ ）A. 电阻R的最大电流为B. 导体棒在水平面运动一半时间电阻R中的电流C. 导体棒在水平面运动的时间为D. 导体棒在水平面运动一半位移的过程中电阻R中产生的焦耳热大于【答案】CD【解析】A：金属棒下滑过程中，机械能守恒，由机械能守恒得，金属棒到达水平面的速度，金属棒到达粗糙水平面后在安培力和摩擦力的作用下做减速运动，刚到达水平面的速度最大，最大感应电动势，电阻R的最大电流，联立解得：。故A项错误。B：金属棒到达粗糙水平面后在安培力和摩擦力的作用下做减速运动，据牛顿第二定律可得：，即，则金属棒在水平面上做加速度减小的减速运动，导体棒在水平面运动一半时间后，导体棒在水平面运
11、动一半时间电阻R中的电流。故B项错误。C：据B项分析，则，对时间累积后，解得导体棒在水平面运动的时间。故C项正确。D：导体棒在水平面运动的全程中，电路中产生的焦耳热，金属棒到达粗糙水平面后在安培力和摩擦力的作用下做减速运动，前半程的安培力大于后半程的安培力，则前半程克服安培力做的功大于后半程克服安培力做的功，前半程电路中产生的焦耳热，导体棒在水平面运动一半位移的过程中电阻R中产生的焦耳热。故D项正确。综上，答案为CD。7. 如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N。初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为（）。现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角不
12、变。在OM由竖直被拉到水平的过程中（ ）A. MN上的张力逐渐增大B. MN上的张力先增大后减小C. OM上的张力逐渐增大D. OM上的张力先增大后减小【答案】AD【解析】初始时OM上的张力等于重物的重力，MN上张力为0，保持夹角不变，将重物向右上方缓慢拉起时，两段轻绳的张力合力始终与重力等大反向，作图将该合力分解为夹角恒定为的两个方向上，如下图所示OM力的变化情况如甲箭头所示，MN力的变化情况如乙箭头所示，可得在将OM拉至水平的过程中，MN上的张力逐渐增大，OM上的张力先增大后减小，故AD正确，BC错误；故选AD。【点睛】整个拉动过程中，小球的重力不变，根据共点力平衡条件分析。8. 如图所示
13、，正方形单匝铝质线圈abcd和efgh分别在外力作用下以相同速度v向右匀速进入同一匀强磁场中。已知两线圈导线的横截面积相同，所用材料也相同，两线圈的边长之比为1：2，则（ ）A. 两线圈的右边刚进入磁场时，产生的感应电流之比为1：2B. 两线圈的右边刚进入磁场时，所加的外力大小之比为1：2C. 两线圈在进入磁场的整个过程中，通过导体横截面的电荷量之比为1：2D. 两线圈在进入磁场的整个过程中，产生的焦耳热之比为1：4【答案】BCD【解析】A、设线圈abcd的边长为L，线圈efgh的边长为2L.线圈abcd进入磁场过程中，产生的感应电动势E=BLv，感应电流，又电阻，联立得，故两电流之比为1:1
14、，A错误；B、线圈匀速通过，则有，故外力之比等于边长之比，为1:2，B正确；C、，又，则电荷量，故电荷量之比等于边长之比，为1:2，C正确；D、线圈进入磁场过程中产生的焦耳热：，故产生的焦耳热之比为边长的平方比，为1:4，D正确；故选BCD9. 电阻不计的单匝矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈两端的电压随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是( )A. t=0.01s时，线圈平面与磁场方向平行B. 理想交流电压表连接在线圈两端时，其示数为10VC. 线圈转动过程中穿过其磁通量的最大值为D. 当接外电路时，线圈内的电流方向1s内改变50次【答案】BC【解析】A. t=0.0
15、1s时，电动势为零，所以磁通量应该是最大的，此时线圈平面与磁场方向垂直，故A错误；B、电压表读数为有效值，所以 ，故B正确；C、所以 ，故C正确；D、交流电的周期是0.02s， 一个周期内电流方向改变两次，所以线圈内的电流方向1s内改变100次，故D错误；故选BC10. 在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星，它们到地面的距离等于地球半径R，地面上的重力加速度为g，则A. 卫星运动的速度为B. 卫星运动的加速度为C. 卫星运动的周期为D. 卫星的动能为【答案】CD【解析】在忽略地球自转情况下，由万有引力提供人造地球卫星的向心力，得 ，加速度，故A B错误；由因，故C正确；由上以分析可知卫星的动能，故D正确。【点睛】明确万有引力与重力，向心力之间的关系；利用万有引力提供向心力，选取对应的向心力公式去解。11. 如图，abcd是一个质量为m，边长为L的正方形金属线框，从图示位置自由下落，在下落h后进入磁感应强度为B的匀强磁场，恰好做匀速直线运动，该磁场的宽度也为L。在这个磁场的正下方h+L处还有一个未知的匀强磁场，金属线框abcd在穿过这个磁场时也恰好做匀速直线运动，那
