北京市高二物理下学期期中试题(含解析)(2021年整理)

北京市2015-2016学年高二物理下学期期中试题（含解析）

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（试卷满分为150分，考试时间为100分钟)

Ⅰ卷(共100分)

一．单项选择题（本大题共10小题；每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一个正确选项。将答案填涂在机读卡上） ．．．．．．．．．．1．以下物理量与单位对应正确的一组是（ ）

A．磁通量—亨利 B．自感系数—韦伯 C．容抗—法拉 D．感抗—欧姆 【答案】D 【解析】

试题分析:磁通量的单位是韦伯，选项A错误;自感系数的单位是亨利，选项B错误;容抗的单位是欧姆，法拉是电容的单位，选项C错误;感抗的单位是欧姆，选项D正确。 考点：物理量的单位.

2．法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路中感应电动势的大小( ） A．跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比 B．跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比 C．跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比 D．跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比 【答案】C 【解析】

考点:法拉第电磁感应定律。

3．如图所示，矩形线圈abcd位于通电长直导线附近，线圈与导线在同一平面内，线圈的ad、

I

a b - 2 -

d c 北京市2015-2016学年高二物理下学期期中试题（含解析）

bc边与导线平行。下面的操作中不能使线圈中产生感应电流的是（ ） ．．

A．使线圈水平向左平移 B．使线圈水平向右平移 C．使线圈竖直向下平移 D．使线圈以bc边为轴转动 【答案】C 【解析】

试题分析：线圈的移动如果不能使线圈中的磁通量发生改变,则线圈中就不会产生感应电流，故当线圈水平向左、水平向右移动，以bc边为轴转动时都会使线圈中的磁通量发生改变，而线圈向下移动时,则不会使线圈中的磁通量发生改变，故它不会产生感应电流，选项C正确。 考点：感应电流产生的条件。

4．如图所示,粗细均匀的电阻丝围城的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行，现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,

v a b a a v B b v b a b v A

C

D

则在移出过程中线框的一边a、b 两点间电势差的绝对值最大的是（ ) 【答案】B 【解析】

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考点：电磁感应，欧姆定律。

5．如图所示，三只完全相同的灯泡a、b、c分别与盒子Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的三种元件串联，再将三者并联，接在正弦交变电路中，三只灯泡亮度相同。若保持电路两端电压有效值不变，将交变电流的频率增大,观察到灯a变暗、灯b变亮、灯c亮度不变。则三个盒子中的元件可能是（ ） A．Ⅰ为电阻,Ⅱ为电容器，Ⅲ为电感器

Ⅰ Ⅱ Ⅲ ~ a b c B．Ⅰ为电感器，Ⅱ为电阻，Ⅲ为电容器 C．Ⅰ为电感器，Ⅱ为电容器，Ⅲ为电阻 D．Ⅰ为电容器，Ⅱ为电感器，Ⅲ为电阻 【答案】C 【解析】

试题分析：若交变电流的频率变大，灯a变暗，说明Ⅰ中的电阻变大，故它可能是电感元件;灯b变亮，说明Ⅱ中的电阻变小，故它可能是电容元件；灯c亮度不变，它可能是电阻元件，故选项C正确.

考点：电感、电容在交变电路中的作用.

6．如图所示,理想变压器的原线圈两端接u＝2202sin100πt（V)的交流电源上副线圈两端接

R＝55 Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表。下列说

法正确的是（ ）

A u ~ R V A．原线圈中电流表的读数为1 A B．原线圈中的输入功率为2202 W

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C．副线圈中电压表的读数为1102V D．副线圈中输出交流电的周期为0。01s 【答案】A 【解析】

考点：交流电的有效值，变压器。

7．物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图，他把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环，闭合开关S的瞬间,套环立刻跳起.某同学另找来器材再探究此实验，她连接好电路，经重复实验，线圈上的套环均未动,对比老师演示的实验，下列四个选项中,导致套环未动的原因可能是( ）

A．线圈接在了直流电源上 B．电源电压过高 C．所选线圈的匝数过多

D．所用套环的材料与老师的不同 【答案】D 【解析】

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考点：电磁感应。

8．左图所示是某种型号的电热毯的电路图，电热毯接在交变电源上,通过装置P使加在电热丝上的电压的波形如右图所示（每个波形都是正弦图形）。此时接在电热丝两端的交流电压表的读数为（ ）

u/V

t/10-2s

A．110V B．156V C．220V D．311V 【答案】B 【解析】

试题分析：电压表的读数就是交流电的有效值，设它的有效值为U，则根据交流电有效值的定

U2311V21t220Vt=（），解之得U=义可知：=156V,选项B正确。 RR222考点：交流电的有效值.

9．如图甲所示,abcd是由导体做成的框架,其平面与水平面成θ角，质量为m的导体棒PQ与

ab、cd接触良好,回路的面积为S。整个装置放在垂直于框架平面的变化的磁场中，磁感应强

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度随时间变化情况如图乙所示，PQ始终静止.则下面说法正确的是（ ） A．导体棒中感应电流的方向由P到Q B．导体棒中感应电流大小恒定

C．导体棒PQ所受安培力的方向水平向右 D．导体棒PQ所受安培力的大小恒定 【答案】B 【解析】

考点：电磁感应,安培力。

10．法拉第发明了世界上第一台发电机-—法拉第圆盘发电机.铜质圆盘竖直放置在水平向左的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各有一个铜电刷与其紧贴，用导线将电刷与电阻R连接起来形成回路.转动摇柄，使圆盘如图示方向转动.已知匀强磁场的磁感应强度为B，圆盘半径为L，圆盘匀速转动的角速度为ω.下列说法正确的是（ ）

a R b B ω 1A．圆盘产生的电动势为BL2，流过电阻R 的电流方向为从b到a

21B．圆盘产生的电动势为BL2，流过电阻R 的电流方向为从a到b

2C．圆盘产生的电动势为BL2，流过电阻R 的电流方向为从b到a D．圆盘产生的电动势为BL2,流过电阻R 的电流方向为从a到b 【答案】A

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【解析】

考点：感应电动势的计算。

二．多项选择题（本大题共6小题;每小题5分，共30分。每小题有多个正确选项，部分选对得3分,选错不给分，将答案填涂在机读卡上与题号对应的位置） ．．．．．．．．．．．．．．．．．．

11．如图所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下。当磁铁向下运动时

S N a R b （但未插入线圈内部），下列判断正确的是（ ） A．磁铁与线圈相互排斥 B．磁铁与线圈相互吸引

C．通过R的感应电流方向为从a到b D．通过R的感应电流方向为从b到a 【答案】AC 【解析】

试题分析：当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量在增加，故线圈中产生的磁场方向向上,即磁铁与线圈产生斥力，选项A正确，B错误;再由右手定则可判断出螺线管中的感应电流方向是由a到b的,选项C正确，D错误. 考点：电磁感应，楞次定律。

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12．如图所示,A和B都是铝环，环A是闭合的,环B是断开的，两环分别固定在一横梁的两端，横梁可以绕中间的支点转动。下列判断正确的是（ )

A B A．用磁铁的N极靠近A环，A环会远离磁铁 B．用磁铁的N极靠近B环，B环会远离磁铁

C．用磁铁的N极靠近A环，A环会有顺时针方向的电流产生 D．用磁铁的N极靠近A环，A环会有逆时针方向的电流产生 【答案】AD 【解析】

考点：楞次定律。

13．卡拉OK用的话筒，内有将声音信号转换为电信号的传感器.其中有一种是动圈式的，如图所示。在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中。声波使膜片振动时，就会将声音信号转变为电信号。下列说法正确的是( )

A．该传感器是根据电流的磁效应工作的 B．该传感器是根据电磁感应原理工作的 C．膜片振动时线圈中产生动生电动势

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D．膜片振动时线圈中产生感生电动势 【答案】BC 【解析】

试题分析：当有声音时，会引起弹性膜片的振动,使得它带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，故线圈中就会产生感应电流，所以它是根据电磁感应的原理工作的，选项A错误;选项B正确;电动势是因为切割磁感线而产生的，故它是动生电动势，选项C正确,D错误。 考点：电磁感应.

14．某发电站采用高压输电向外输送电能.若输送的总功率为P0,输电电压为U，输电线的总电阻为R线。则下列说法正确的是（ ） A．输电线上的电流IP0

UB．输电线上的电流 IU

R线C．输电线电阻上的功率损失P线(P0)2R线

UD．输电线电阻上的电压损失U线P0R线

U【答案】ACD 【解析】

考点：高压输电。

15．如图所示，电池内阻不计，L是电阻不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同的灯泡。对于这个电路，下列说法中正确的是（ ）

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S L D1

E D2 A．S刚闭合瞬间，D1、D2同时亮 B．S刚闭合瞬间,D1先亮，D2后亮

C．闭合S电路达到稳定后，D1熄灭,D2比S刚闭合时亮

D．闭合S待电路达到稳定后，再将S断开时，D1亮一下再逐渐变暗，D2立即熄灭 【答案】ACD 【解析】

考点:线圈自感电动势。

16．如图所示，绕在同一个铁芯上的两个线圈分别与金属导轨和导体棒ab、cd组成闭合回路，棒ab、cd置于磁场中，则棒cd在导轨上如何运动才可能使导体棒ab向右运动（ )

a B b B d c A．减速向右运动 B．加速向右运动 C．减速向左运动 D．加速向左运动 【答案】BC 【解析】

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试题分析：要使导体ab向右运动，由左手定则可知其中要有方向由b向a的电流，故上线圈要产生方向向下的磁场；根据电磁感应原理可知，下面的线圈的磁场方向向下并且减弱，或者磁场方向向上并且增强；当下面的线圈的磁场方向向下并且减弱时，感应电流要由c到d，再由右手定则可知cd应该向左减速运动，选项C正确；当下面线圈的磁场方向向上并且增强时，感应电流要由d到c，再由右手定则可知cd应该向右加速运动，选项B正确. 考点：感应电动势，右手定则，左手定则。

三．计算题（本大题共2小题，30分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.）

17．（15分）如图所示，一矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动,磁场方向与转轴垂直.线圈匝数n＝100匝，电阻r＝1Ω，长l1＝0。5m，宽l2＝0.4m，角速度ω＝10rad/s.磁场的磁

O l2 l1 B A O′ R 感强度B＝0。2T。线圈两端外接电阻R＝9Ω的用电器，和一个理想交流电流表。试分析求解： (1)线圈中产生感应电动势的最大值； (2)电流表的读数；

(3）电阻R上消耗的电功率.

【答案】(1）40V;（2)2。82A；(3）72W。 【解析】

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考点：感应电动势，欧姆定律，电功率的计算.

18．（15分）如图甲所示,一个圆形线圈匝数n = 1000匝、面积S = 2×10m、电阻r =1Ω。在线圈外接一阻值为R = 4Ω的电阻。把线圈放入一个匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面向里，磁场的磁感强度B随时间变化规律如图乙所示.求：

a 0.4 B R b 图甲

0.2 0 2 图乙

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(1）0 ~ 4s内,回路中的感应电动势； （2)t = 5s时,a、b两点哪点电势高; (3）t = 5s时，电阻两端的电压U 。

【答案】（1）1V；（2）a电势高;(3）3。2V。 【解析】

考点：法拉第电磁感应定律，欧姆定律.

II卷(共50分）

四．不定项选择题（本大题共5小题，每小题4分，共20分，每小题至少有一个正确答案，

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部分选对得2分，选错不给分,请把答案写在答题纸上） ．．．．．．．．．．19．关于物体的内能，下列叙述中正确的是（ )

A． 1g 0C的水的内能比1g 0C的冰的内能大

B． 电流通过电阻后发热,它的内能增加是通过“做功”实现的 C． 气体膨胀,它的内能一定减少

0

0

D．对气体加热，其温度一定会升高 【答案】AB 【解析】

试题分析：1g 0C的水比1g 0C的冰,二者的质量相等，温度相等增，但是由水变成冰时要放出热量,故1g 0C的水的内能比1g 0C的冰的内能大，选项A正确；电流通过电阻后发热,它的内能增加是通过电流“做功”来实现的，选项B正确；气体膨胀，对外做功，但是它的内能不一定减少,因为还可能吸收热量，对气体加热，它吸收热量，但如果它对外做功，则其温度不一定会升高，选项CD错误.

考点：内能,做功，热力学第一定律。

20．关于布朗运动，下列说法中正确的是( ） A．布朗运动就是液体分子的无规则运动

B．布朗运动就是悬浮在液体中的固体分子的无规则运动 C．液体的温度越高，布朗运动越激烈 D．悬浮的固体颗粒越大，布朗运动越明显 【答案】C 【解析】

0

0

0

0

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考点：布朗运动。

21．如图所示，电阻R＝1 Ω、半径r1＝0。2 m的单匝圆形导线框P内有一个与P共面的圆形磁场区域Q，P、Q的圆心相同，Q的半径r2＝0.1 m．t＝0时刻,Q内存在着垂直于圆面向里的磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系是B＝（2－t）(T)。若规定逆时针方向为电流的正方

向，则线框P中感应电流I随时间t变化的关系图像应该是下图中的（ )

【答案】C 【解析】

试题分析：因为磁场是均匀减弱的，故线圈P产生的感应电流的磁场方向向里，由右手定则可知，感应电流的方向沿顺时针方向，故为负值;由于原磁场中均匀减弱的，故感应电动势不变，

Br22感应电流大小不变，选项AD错误；因为E==0。01πV，故感应电流I=0.01πA，tt选项C正确.

考点：法拉第电磁感应定律.

22．如图所示,水平面内两根光滑的平行金属导轨，左端与电阻R相连接，匀强磁场B竖直向

R F - 15 -

B a b c 北京市2015-2016学年高二物理下学期期中试题（含解析）

下分布在导轨所在的空间内，质量一定的金属棒垂直于导轨并与导轨接触良好。若对金属棒施加一个水平向右的外力F，使金属棒从a位置由静止开始向右做匀加速运动并依次通过位置b和c。若导轨与金属棒的电阻不计，a到b与b到c的距离相等，则下列关于金属棒在运动过程中的说法正确的( ）

A．金属棒通过b、c两位置时，电阻R的电功率之比为1：2 B．金属棒通过b、c两位置时，外力F的大小之比为1:2 C．在从a到b与从b到c的两个过程中，电阻R上产生的热量之比为1：1 D．在从a到b与从b到c的两个过程中,通过金属棒的横截面的电量之比为1：1 【答案】AD 【解析】

在

这两段的过程中，通过金属棒的横截面的电量之比为1:1,选项D正确. 考点：感应电动势，欧姆定律,安培力做功。

23．如图甲所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计。两质量、长度均相同的导体

c、d h 3h

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图甲 北京市2015-2016学年高二物理下学期期中试题（含解析）

棒c、d，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处。磁场宽为3h，方向与导轨平面垂直。先由静止释放c,c刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放d，两导体棒与导轨始终保持良好接触。用ac表示c的加速度，Ekd表示d的动能,xc、xd分别表示c、d相对释放点的位移。图乙中正确的是（ ） 【答案】BD 【解析】

ac ac Ekd Ekd Oh 2h 3h 4h 5h xc A

Oh 2h 3h 4h 5h xc Oh 2h 3h 4h 5h xd OC B

图乙

h 2h 3h 4h 5h xd D

考点：电磁感应，安培力，牛顿第二定律。

五．简答题（本大题2小题，共30分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。) 24．如图所示，水平地面上方有一高度为H、界面分别为PQ、MN的匀强磁场，磁感应强度为

B.矩形导线框abcd在磁场上方某一高度处，导线框ab边长为l1，bd边长为l2,导线框的质量

为m,电阻为R.磁场方向垂直于线框平面，磁场高度H〉l2。线框从某高处由静止落下，当线框

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的cd边刚进入磁场时,线框的加速度方向向下、大小为3g/5;当线框的cd边刚离开磁场时，线框的加速度方向向上、大小为g/5。运动过程中,线框平面位于竖直平面内，上、下两边始终平行PQ.空气阻力不计,重力加速度为g。求：

l1 a c b l2 d Q

P H M

N

(1）线框开始下落时cd边距离磁场上边界PQ的高度h； （2）cd边刚离开磁场时，电势差Ucd

（3）从线框的cd边进入磁场至线框的ab边刚进入磁场过程中,线框产生的焦耳热Q； （4）从线框的cd边进入磁场至线框的ab边刚进入磁场的过程中,通过线框导线某一横截面的电荷量q。

3mgR2gm2R216m3g2R2Bl1l2U【答案】（1）h；（2）；(3）；（4）。 qQmgHcd44445B(l1l2)R25Bl125Bl1【解析】

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代入解之得vb=v′－2g（H－l2），则从线框的cd边进入磁场至线框的ab边刚进入磁场过程中，

116m3g2R222由功关系得:mgl2－Q=m(vbv)，则QmgH； 44225Bl122

(4）通过线框导线某一横截面的电荷量q=It=考点：电磁感应，功能关系，电荷量.

Bl1l2=。 RR25．电磁炉起加热作用的底盘可以简化等效为如图所示的31个同心导电圆环,各圆环之间彼此绝缘，导电圆环所用材料单位长度的电阻为R0=0.125π(Ω/m）。从中心向外第n个同心圆环的半径rn39n1(cm），式中n=1、2…31。电磁炉工作时产生垂直于锅底方向的变化磁场，磁场的磁感应强度B的变化率为

B2．

=100π2sinωt（T/s）.(为了方便计算取π=10） ．．．．．t

(1）半径为r1（n=1)的圆环中感应电动势最大值为多少伏？ （2）半径为r1(n=1）的圆环中感应电流的有效值为多少安？

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(3)各导电圆环总的发热功率为多少瓦? 【答案】（1)252V;（2）8A；3）1173。2W. 【解析】

考点：电磁感应,有效值，热功率。

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