安徽省蚌埠二中2015-2016学年高二下学期期中考试物理试题 含答案

蚌埠二中2015-2016学年高二第二学期期中考试
物理试题
命题人：刘毅
考试时间:90分钟满分：100分
第Ⅰ卷选择题（共40分）
注意:选择题的答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应位置，
否则该大题不予记分。

一、选择题（本题共10小题,每小题4分，共40分。

在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求；第8—10题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分)
1、在科学家对电磁感应现象的研究过程中，观测、实验假说和逻辑
史实的是（）推理等方法都起到了重要作用。

下列叙述不符合
．．．
A．法拉第观察到，在通有变化电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流
B．麦克斯韦认为，磁场变化时在空间激发一种与静电场不同的电场，叫感生电场
C．奥斯特通过实验,把产生感应电流的原因概括为五类，它们都与变化和运动相联系
D．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
2、如图所示，矩形线框在磁场内做的各种运动中,能够产生感应电流的是( ）
3、穿过闭合回路的磁通量随时间变化的图象分别如图中①～④所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是（) A．图①中回路产生的感应电动势恒定不变
B．图②中回路产生的感应电动势一直在变大
C．图③中回路在0—t1时间产生的感应电动势小于在t1-t2时间内产生的感应电动势
D．图④中回路产生的感应电动势先变小再变大
4、A为水平放置的胶木圆盘,在其侧面均匀分布着负电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘A的轴线OO′重合，如图所示。

现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，则（）
A．金属环B的感应电流方向与箭头所示方向相同，丝线受到的拉力减小
B．金属环B的感应电流方向与箭头所示方向相同,丝线受到的拉力增大
C．金属环B的感应电流方向与箭头所示方向相反，丝线受到的拉力减小
D．金属环B的感应电流方向与箭头所示方向相反,丝线受到的拉力
5、如图所示,足够长的U形光滑金属导轨所在平面与水平面成θ角（0＜θ＜90°),其中MN与PQ平行且间距为L，磁感应强度大小为B的匀强磁场方向垂直导轨所在平面斜向上,导轨电阻不计,金属棒ab由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且接触良好,棒ab接入电路的电阻为R，当流过棒ab某一横截面的电荷量为q时,棒的速度大小为v,则金属棒ab在此下滑过程中( )
A．受到的安培力方向水平向右
qR
B．下滑位移大小为
BL
C．运动的加速度大小为 sin g
D．产生的焦耳热为金属棒重力势能的减小量
6、如图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流表。

线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示。

以下判断正确的是( )
A．线圈转动的转速为25 r/s
B．电流表的示数为10 A
C．1s钟内线圈中电流方向改变了50次
D．0.01 s时线圈平面与中性面重合
7、如图所示，一直角三角形金属框，向左匀速地穿过一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场,磁场仅限于虚线边界所围的区域内，该区域的形状与金属框完全相同，且金属框的下边与磁场区域的下边在一条直线上．若取顺时针电流方向为感应电流的正方向，从金属框左
边刚进入磁场开始计时，则金属框穿过磁场过程中的感应电流随时间变化的图象是( ）
8、如图所示，匝数为N 的线圈其横截面积为S ，总电阻为r ，处于一个均匀增强的磁场中，磁感应强度随时间的变化率为k ，磁场方向水平向右且与线圈平面垂直，电容器的电容为C ，两个电阻的阻值分别为r 和2r.下列说法正确的是( ) A ．电容器所带电荷量为2NCkS B ．电容器所带电荷量为5
NCkS 3
C ．电容器下极板带正电
D ．电容器上极板带正电
9、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比10：1，原线圈的两端接正弦交流电源，电流表A 1的示数为0。

1 A （电表均理想）。

R 0为定值电阻，负载可认为是多个用电器并联。

下列判断正确的是( ）
A ．电流表A 2的示数为0.01 A
B ．电流表A 2的示数为1。

0A
C ．当负载个数增加时，V 3的示数减小
D ．当负载个数增加时，A 1的示数减小
10、两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L ，底端接阻值为R
的电阻.将质量为m 的金属棒悬挂在一根上端固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁
感应强度为B 的匀强磁场垂直，如图所示。

除电阻R 外其余电阻不计。

现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则（ ） A ．释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g
B ．金属棒向下运动时，流过电阻R 的电流方向为a→b
C ．若弹簧弹力为F 时，金属棒获得最大速度
m v ，则2
2m L
B R
)F mg (v -=
D ．最终电阻R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量
第Ⅱ卷 非选择题（共60分）
二、填空题（每空2分，共18分）
11、电感和电容都对交变电流有一定的阻碍作用，其中把电感的阻碍作用大小称为感抗，线圈的 越大、交流的频率越 ，线圈的感抗就越大；把电容的阻碍大小用容抗表示,电容器的 越小、交流的频率越 ,电容的容抗就越大。

12、如图所示，先后以不同速度v 1、v 2匀速把正方形金属线圈abcd 向右拉出有界匀强磁场区域，且v 1:v 2=1：2,则在先后两种情况下线圈中的感应电流之比I 1∶I 2＝ ,线圈中产生的焦耳热之比Q 1:Q 2= ,流过线圈的电荷量之比q 1：q 2= 。

13、图为远距离输电的原理图，理想变压器原线圈输入功率为100KW,输电线上的电阻R 为20Ω，采用10KV 高压输电。

则输电线路上损失的电压为 V ，损失的电功率为 W.
三、计算题（共4题，其中14题8分，15题10分,16、17题每题12分，共42分）
14、宽L=1m的光滑导轨ab、cd平行，固定在水平地面上，且在ac 间接有一阻值R为1Ω的定值电阻，如图所示。

整个装置处于磁感应强度为B=0.5T、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，质量为m=1kg的金属杆MN在平行金属导轨上以速度v=2m/s，紧贴导轨向右匀速运动。

导轨与导体棒的电阻不计.求：
（1）流过导体棒电流I的大小
（2）为保持导体棒匀速运动,应在导体棒上施加一水平拉力，该拉力F的大小
15、匝数为100的圆形导体线圈，面积S1＝0.4 m2，电阻r＝1 Ω,在线圈中存在面积S2＝0. 3 m2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t 变化的关系如图乙所示．有一个R＝2 Ω的电阻，将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接，b端接地，如图甲所示。

求：
（1）圆形线圈中的感应电动势E的大小
(2）a端的电势
a
（3)在0～4 s时间内电阻R上产生的焦耳热Q
16、如图所示，一面积为S、匝数为N、电阻为r的矩形线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R(电表均为理想电表)，求:
(1)以图示位置开始计时，写出线圈中感应电动势e随时间t变化的表达式
(2）电压表的读数U和电流表读数I
(3）线圈由图示位置转过90°的过程中,外力对线框做的功W
17、如图所示，倾角为 30
θ、宽度为m1=d、长为m4=L的光滑倾斜导
=
轨，导轨C1D1、C2D2顶端接有定值电阻Ω
=15
R，倾斜导轨置于垂直
导轨平面斜向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=5T，C1A1、C2A2是长为S=4.5m的粗糙水平轨道，A1B1、A2B2是半径为R=0.5m处于竖直平面内的
1光滑圆环（其中B1、B 2为弹性挡板)，整个轨道对称。

4
在导轨顶端垂直于导轨放一根质量为m=2kg、电阻不计的金属棒MN,当开关S闭合时，金属棒从倾斜轨道顶端静止释放，已知金属棒到达倾斜轨道底端前已达最大速度，当金属棒刚滑到倾斜导轨底端时断开开关S，（不考虑金属棒MN经过接点C1、C2处和棒与B1、B2处弹性挡板碰撞时的机械能损失，整个运动过程中金属棒始终保持水平，水平导轨与金属棒MN之间的动摩擦因数为µ=0.1，g=10m/s2）。

求：
（1）开关闭合时金属棒滑到倾斜轨道底端时的速度；
(2）金属棒MN在倾斜导轨上运动的过程中,电阻R0上产生的热量Q；（3）当金属棒第三次经过A1A2时对轨道的压力。

蚌埠二中2015-2016学年度高二第二学期期中考试物理试题
参考答案
一、选择题(每题4分，共40分）
二、填空题（每空2分，共18分）
11、自感系数、 高、 电容、 低 12、 1:2 1:4 1:1 13、 200 2000
三、计算题(共4题，其中14题8分，15题10分，16、17题每题12分,共42分） 14（8分)、（1）R
E
I BLV E ==得：I=1A
(2）BIL F = 得:F=0.5N
15（10分）、（1）E=4.5V （2）V 3a
-=ϕ(3）Q=18J
16(12分)、（1)t sin NBS e ωω= (2）U=
)
r R (2R
NBS +ω, I=
)
r R (2NBS +ω
(3）)
r R (4S B N W 222+=
ωπ
17(12分）、（1）s m 6=m
v
；
（2）J 4=Q ;（3)N 56=N F 方向竖直向下
（2）金属棒MN 在导轨上运动的过程中，重力势能减少，动能增加，同时产生焦耳热，由能量守恒定律可知，减少的重力势能等于增加的动能与焦耳热之和，即:
Q mv mgL m +=
2
2
1sin θ
J 42
1sin 2
=-=m mv mgL Q θ
（3）当金属棒刚滑到倾斜导轨底端时已断开开关S,故金属棒再滑回倾斜的轨道上时,不再产生安培力，从金属棒滑上水平轨道到第三次经过A 1A 2，重力做的总共为零，相当于只有摩擦力做功，由动能定理得：22
2
12
13-m A A mv mv
S mg -
=⨯'
μ
在A 1A 2对金属棒受力分析，支持力与重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律得：。