陕西省城固县第一中学高二物理下学期期中试题

陕西省城固县第一中学2015-2016学年高二物理下学期期中试题
一．选择题（其中1-8为单选题，9-12为多选题每小题4分，共48分） 1．由楞次定律可得，感应电流的磁场一定是：
A ．阻碍引起感应电流的磁通量；
B ．与引起感应电流的磁场方向相反；
C ．阻碍引起感应电流的磁通量的变化；
D ．与引起感应电流的磁场方向相
2. 某矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势为e=E m sin ωt 。

若将线圈的转速增加1倍，保持其他条件不变，则产生的感应电动势为
A ．e=E m sin2ωt
B ．e=2E m sin2ωt
C ．e=2E m sin4ωt
D ．e=4
E m sin2ωt 3.如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i 随时间t 的变化关系如图乙所示.在0-T /2时间内，直导线中电流向上，则在T /2-T 时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是（ ）
A.感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左
B.感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右
C.感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右
D.感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左
4．如图所示，电阻R 和线圈自感系数L 的值都较大，电感线圈的电阻不计，A 、B 是两只完全相同的灯泡，当开关S 闭合时，电路可能出现的情况是（ ）
A ． A 、
B 一起亮，然后B 熄灭 B ．A 比B 先亮，然后A 熄灭
C ．A 、B 一起亮，然后A 熄灭
D ．B 比A 先亮，然后B 熄灭
5、如图（左）为电热毯的电路图，电热丝接在t u πsin 311=V 的电源上，电热毯被加热到一定温度后通过装置P 使输入电压变为（右）图所示波形，从而进入保温状态。

若电热丝的电阻保持不变，此时交流电压表的读数是（ ） A 、110V ； B 、156V ； C 、220V ； D 、211V 。

6．如图所示，三只完全相同的灯泡a 、b 、c 并联，接在“220V，100Hz”的交变电压两端，三只灯泡亮度相同，若将交变电压改为“220V，50Hz”，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
P V u
t
t i i
T T /2
O i 0
-i 0
甲 乙
7．如图所示，从匀强磁场中把不发生形变的矩形线圈匀速拉出磁场区，如果两次拉出的速度之比为1∶2，则两次线圈所受外力大小之比F1∶F2、线圈发热之比Q1∶Q2、通过线圈截面的电量q1∶q2之比分别为（）
A．F1∶F2＝2∶1，Q1∶Q2＝2∶1，q1∶q2＝2∶1
B．F1∶F2＝1∶2，Q1∶Q2＝1∶2，q1∶q2＝1∶1
C．F1∶F2＝1∶2，Q1∶Q2＝1∶2，q1∶q2＝1∶2
D．F1∶F2＝1∶1，Q1∶Q2＝1∶1，q1∶q2＝1∶1
8.如图所示，一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框，在外力
作用下，以速度v匀速穿过宽均为a的两个匀强磁场.这两个磁场
的磁感应强度大小均为B方向相反.线框运动方向与底边平行且与
磁场边缘垂直.取逆时针方向的电流为正。

若从图示位置开始，线
框中产生的感应电流I与沿运动方向的位移x之间的函数图象，
下面四个图中正确的是（）
．
A B C． D．
9．关于涡流，下列说法中正确是( )
A．真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置
B．家用电磁炉锅体中的涡流是由恒定磁场产生的
C．阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动
D．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流
10．一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是( )
A．副线圈输出电压的频率为50 Hz
B．副线圈输出电压的有效值为31 V
C．P向右移动时，变压器的输出功率增加
D．P向右移动时，原、副线圈的电流比减小
a a a
v
B B
i
t
O
i
t
O
i
t
O
i
t
O
11．闭合金属环从曲面上h 高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速度为零，摩擦不计，曲面处在图6所示的磁场中，则（ ） A ．若磁场为匀强磁场，环滚上的高度小于h B ．若磁场为匀强磁场，环滚上的高度等于h C ．若磁场非匀强磁场，环滚上的高度等于h D ．若磁场非匀强磁场，环滚上的高度小于h
12．如图所示，相距为d 的两水平虚线L 1和L 2分别是水平向里的匀强磁场的上下两个边界，磁场的磁感应强度为B ，正方形线框abdc 边长为L （L <d ），质量为m ，将线框在磁场上方高h 处由静止释放．如果ab 边进入磁场时的速度为v 0，cd 边刚穿出磁场时的速度也为v 0，则从ab 边刚进入磁场到cd 边刚穿出磁场的整个过程中( )
A ．线框中一直有感应电流
B ．线框中有一阶段的加速度为重力加速度g
C ．线框有一阶段做减速运动
D ．线框中产生的热量为mg （d +h +L ）
二．实验题（其中13小题每空2分，14,小题每空3分，共10分）
13、某同学用如图所示的实验器材探究电磁感应现象。

他连接好电路并检查无误后，闭合电键的瞬间观察到电流表G 指针向右偏转。

电键闭合后，他还进行了下列操作：
（1）将滑动变阻器的滑动触头快速向接线柱C 移动，电流计指针将_________（填“左偏”、“右偏”或“不偏”）
（2）将线圈A 中的铁芯快速抽出，电流计指针将________（填“左偏”、“右偏”或“不偏”）
14.如图所示，两根平行光滑长直金属导轨，其电阻不计，导体棒ab 和cd 跨放在导轨上，
ab 电阻大于cd 电阻．当cd 在外力F 2作用下匀速向右滑动时，ab 在外力F 1作用
下保持静止，则ab 两端电压U ab 和cd 两端电压U cd 相比，U ab ________U cd ，外力F 1和F 2相比，F 1________F 2(填“>”、“＝”或“<”)．
三．计算题（ 共52分 ）
15、（ 12分 ）如图，水平U 形光滑框架，宽度为1m ，电阻忽略不计，导体棒ab 的质量m = 0.2kg 、电阻R = 0.5Ω，匀强磁场的磁感应强度B = 0.2T ，方向垂直框架向上。

现用F = 1N 的外力由静止开始向右拉ab 棒，当ab 棒的速度达到2m/s 时，求：
A
B
C
D
E
P _ + -
G
（1）ab棒产生的感应电动势的大小；
（2）ab棒所受的安培力；
（3）ab棒的加速度。

16、（12分）如图所示，在与水平方向成θ=30°角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计。

空间存在着匀强磁场，磁感应强度B=0.20T，方向垂直轨道平面向上。

导体棒ab、cd垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好构成闭合回路，每根导体棒的质量m=2.0×10-2kg、电阻r=5. 0×10-2Ω，金属轨道宽度l=0.50m。

现对导体棒ab 施加平行于轨道向上的拉力，使之沿轨道匀速向上运动。

在导体棒ab运动过程中，导体棒cd始终能静止在轨道上。

g取10m/s2，求：
（1）导体棒cd受到的安培力大小；
（2）导体棒ab运动的速度大小；
（3）拉力对导体棒ab做功的功率。

17.（12分）如图所示为某学校一套校内备用供电系统,由一台内阻为1Ω的发电机向全校22个教室（每个教室有“220V,40W"的白炽灯6盏）供电.如果输电线的总电阻R= 4Ω,升压变压器和降压变压器（都认为是理想变压器）的匝数比分别是1：4和4：1，那么：
（1）发电机的输出功率应是多大?
（2）发电机的电动势是多大?
18.（16分）如图所示，线圈abcd的面积是0.05 m2，共100匝，线圈电阻为1Ω，外接电
阻R＝9Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝1
π
T，当线圈以300 r/min的转速匀速旋转时．问：
（1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
（2）线圈转过1
30
s时电动势的瞬时值多大？（3）电路中，电压表和电流表的示数各是多少？
（4）从中性面开始计时，经1
30
s通过电阻R的电荷量是多少？
F
B a
b
a
b
c
d
θ
B
F
高二物理参考答案
一选择题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
C B C C B C B B AC
D AC BD BC
二．填空题
13 右偏左偏
14，= =
15（1）根据导体棒切割磁感线的电动势E=BLV 代入数据解得：E=0.4V
（2）由闭合电路欧姆定律得回路电流：I＝E/R
=0.8A
ab受安培力：F安=BIL=0.2×0.8×1N=0.16N方向水平向左
（3）根据牛顿第二定律得ab杆的加速度为：ma=F- F安
a=4.2m/s2方向水平向右
16、（12分）
(1).导体棒cd静止时受力平衡，设所受安培力为F安，
则F安=mg sinθ解得F安=0.10N
（2）设导体棒ab的速度为v时，产生的感应电动势为E，通过导体棒cd的感应电流为I，
则E=Blv I= F安=BIl联立上述三式解得v=代入数据得v=1.0m/s
（3）设对导体棒ab的拉力为F，导体棒ab受力平衡，则F=F安+mg sinθ解得F=0.20N 拉力的功率P=Fv解得P = 0.20W
17（1）全校消耗的功率W=5280W，
设线路电流为，输电电压为，降压变压器原线圈电压为，
，则V=880V，，线路损失功率
W=144W，所以W
（2）V=24V，V，
由得：V，升压变压器原线圈
电流A=24A，发电机的电动势V
１８（１６）
e＝E max sin ωt＝nBS×2πfsin 2πft
＝100××0.05×2π×sin (2π×t) V
＝50sin 10πt V.
(2)当t＝s时e＝50sin (10π×) V＝43.3 V.
(3)电动势的有效值为
E＝＝V＝35.4 V
电流表示数 I＝＝A＝3.54 A
电压表示数U＝IR＝3.54×9 V＝31.86 V.
(4)ΔΦ=Φ2---Φ1=1/2ＢＳ
ｑ＝ｎΔΦ/（Ｒ＋ｒ）
＝１/４π。