2013届北京市高二下学期期中考试物理试题（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

某种材料具有电阻率随温度变化的特性，利用这种材料可以制成（     ）

A．热敏电阻    B．光敏电阻    C．电容器    D．电感器

2. 难度：简单

在物理学史上，奥斯特首先发现电流周围存在磁场．随后，物理学家提出“磁生电”的设想．很多科学家为证实这种设想进行了大量研究．1831年发现电磁感应现象的物理学家是（ ）

A．牛顿     B．伽利略      C．法拉第   　 D．焦耳

3. 难度：简单

在图1所示的实验中，能在线圈中产生感应电流的是（    ）

A．磁铁静止在线圈上方

B．磁铁静止在线圈右侧

C．磁铁静止在线圈里面

D．磁铁插入或抽出线圈的过程

4. 难度：简单

如图2是某正弦式交变电流的电流随时间变化的图象．根据图象可知，该交流电的（   ）

A．周期为1．0×10^-2 s

B．周期为2．5×10^-2 s

C．电流的有效值为1.0 A

D．电流的最大值为1.0 A

5. 难度：简单

如图所示，在竖直放置的长直导线右侧有一矩形线框abcd，导线与线框在同一平面内，且线框的ad、bc边与导线平行．导线中通有如图所示的恒定电流．能使线框中产生沿abcda方向的感应电流的是（    ）

A．线圈水平向左平动

B．线圈水平向右平动

C．线圈竖直向上平动

D．线圈竖直向下平动

6. 难度：简单

如图4所示，一理想变压器，当原线圈两端接U₁=220V的正弦式交变电压时，副线圈两端的电压U₂=55V．对于该变压器，下列说法正确的是（    ）

A．原、副线圈的匝数之比等于4:1

B．原、副线圈的匝数之比等于1:4

C．原、副线圈的匝数之比等于2:1

D．原、副线圈的匝数之比等于1:2

7. 难度：简单

关于电容器和电感器，下列说法正确的是（    ）

A．都能“通直流，阻交流”        B．都不能“通直流，阻交流”

C．电容器能“通直流，阻交流”    D．电感器能“通直流，阻交流”

8. 难度：简单

关于法拉第电磁感应定律，下列说法正确的是（    ）

A．感应电动势与穿过闭合电路的磁通量成正比

B．感应电动势与穿过闭合电路的磁通量的变化量成正比

C．感应电动势与穿过闭合电路的磁通量的变化率成正比

D．感应电动势与闭合电路所围面积成正比

9. 难度：简单

如图所示，三只完全相同的灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L、电容C串联，再将三者并联，接在220V，50Hz的交变电源两端，三只灯泡亮度相同。如果将电源改为220V，60Hz的交变电源，则（    ）

A．三只灯泡亮度不变               B．三只灯泡都将变亮

C．a亮度不变，b变亮，c变暗       D．a亮度不变，b变暗，c变亮

10. 难度：简单

交流发电机工作时，产生的电动势为，若将线框的匝数和它的转速均变为原来的3倍，则产生的电动势为（   ）

（A）  （B）   （C）   （ D）

11. 难度：简单

如图是某正弦式交流发电机产生的感应电动势e与时间t的关系图象．如果其它条件不变，仅使线圈的转速变为原来的二倍，则感应电动势的最大值和周期分别变为（    ）

A．400V，0.02s

B．200V，0.02s

C．400V，0.08s                                                                                           

D．200V，0.08s

12. 难度：简单

如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面    向外．一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右)．则（   ）                                                              

  

A. 导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a

B. 导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a

C. 导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右

D. 导线框进入磁场时．受到的安培力方向水平向左

13. 难度：简单

图所示的电路中，A₁和A₂是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略。下列说法中正确的是（   ）

A、合上开关K接通电路时，A₂先亮，A₁后亮，最后一样亮；

B、合上开关K接通电路时，A₁和A₂始终一样亮；

C、断开开关K切断电路时，A₂立刻熄灭，A₁过一会儿才熄灭；

D、断开开关K切断电路时，A₁和A₂都要过一会儿才熄灭；

14. 难度：简单

把标有“220V，100W”的白炽灯接在220V的交流电源下，下列说法中正确的是（  ）

（A）交流电压有效值是220V，灯丝电阻是484Ω

（B）交流电压最大值是311V，灯丝电阻是968Ω

（C）交流电压有效值是220V，电流有效值是0.45A

（D）交流电压最大值是311V，电流最大值是0.45A

15. 难度：简单

许多楼道照明灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启；而在白天，即使有声音它也没有反应，它的控制电路中接入了哪几种传感器（  ）

A.温度传感器     B.光传感器      C.声音传感器       D.热传感器

二、填空题

16. 难度：简单

如图所示的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，a、b、c是不同时刻所处的位置，其中    位置是中性面。

17. 难度：简单

远距离输电时，输电导线上的功率损失和电压损失将很大，如果采用           输电则会大大降低这种损失

18. 难度：简单

我国城乡生活用的交变电流的电压是220V，这是指交变电流电压的      值，它的周期为    s，电流方向每秒改变      次

19. 难度：简单

某交流电流的峰值是155A，频率为50Hz，则此交流电的瞬时表达式为                  。

20. 难度：简单

一个标有“220V，110W”的电热器，它在正常工作时，通过的正弦式电流的有效值是    A；它两端所加的电压的峰值是      V．

21. 难度：简单

如图，使单匝闭合矩形线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，在线框中就会产生交流电．已知磁场的磁感应强度为B，线框abcd面积为S，线框转动的角速度为．当线框转到图示位置时，即线框平面与磁场方向垂直，线框中的感应电动势大小为   ；当线框从图示位置转过90°时，线框中的感应电动势大小为          ．

22. 难度：简单

在研究产生感应电流条件的实验中，如图7所示，把条形磁铁插入或者拔出闭合线圈的过程，线圈的面积尽管没有变化，但是线圈内的磁场强弱发生了变化，此时闭合线圈中        感应电流（填“有”或“无”）．继续做如图8所示的实验，当向右拉动导体棒时，尽管磁场的强弱没有变化，但是闭合回路的面积发生了变化，此时回路中       感应电流（填“有”或“无”）．因为不管是磁场强弱发生变化，还是回路面积发生变化，都是穿过线圈所围面积的磁通量发生了变化．这种观察总结的方法是物理学中重要的研究方法，即归纳法．

三、计算题

23. 难度：简单

已知副线圈有 400匝，把原线圈接到 220 V的线路中，测得副线圈的电压是55 V，求原线圈的匝数．

24. 难度：简单

有一个500匝的线圈，在0.2s内穿过它的磁通量从0.02Wb增加到0.08Wb，

（1）求线圈中的感应电动势。

(2)如果线圈的电阻是10Ω，把它跟一个电阻是90Ω的电热器串联组成闭合电路时，通过电热器的电流是多大？

25. 难度：简单

如图10所示，水平面上的两根光滑金属杆ab、cd构成平行导轨，导轨的宽度L＝0.4m，处于竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B＝0.1T．电阻R＝0.4Ω．导体棒e f沿导轨向右做匀速运动，速度v＝5m/s．导轨和导体棒的电阻均忽略不计．求：

（1）导体棒 e f切割磁感线产生的感应电动势的大小；

（2）通过电阻R的电流的大小和方向．

（3）导体棒 e f所受安培力的大小

26. 难度：简单

内蒙古是我国北部的风能富集区，拥有得天独厚的风力资源．为了有效地利用自然环保能源，缓解城市用电压力，在2008年北京奥运会之前分两期兴建了总装机容量为1.2×10⁵千瓦的风力发电厂．建成后，采用120kV电压向北京输电．如果从内蒙古到北京的输电线电阻的总阻值约为5Ω．

（1）求输电导线损耗的功率；

（2）把输电电压提高到240kV时，求输电导线损耗的功率；

27. 难度：简单

质量为M，电阻为R的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框abb´a´。如图所示，金属方框水平放在磁极的狭缝间，方框平面与磁场方向平行。设匀强磁场仅存在于相对磁极之间，其他地方的磁场忽略不计。可认为方框的aa´边和bb´边都处在磁极间，极间磁感应强度大小为B。方框从静止开始释放，其平面在下落过程中保持水平（不计空气阻力）

（1）求方框下落的最大速度v_m（设磁场区域在竖直方向足够长）；

（2）当方框下落的加速度为g/2时，求方框的发热功率P；

（3）已知方框下落的时间为t时，下落的高度为h，其速度为v_t（v_t<v_m）。求此过程中方框中产生的热量。（根据能量守恒定律）

（4）若在同一时间t内，方框内产生的热与一恒定电流I₀在该框内产生的热相同，求恒定电流I₀的表达式。