2015-2016学年广东省惠州市高二4月考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

从奥斯特发现电流周围存在磁场后，法拉第坚信磁一定能生电．他使用如图所示的装置进行实验研究，以至于经过了10年都没发现“磁生电”．主要原因是（  ）

A．励磁线圈A中的电流较小，产生的磁场不够强

B．励磁线圈A中的电流是恒定电流，不会产生磁场

C．感应线圈B中的匝数较少，产生的电流很小

D．励磁线圈A中的电流是恒定电流，产生稳恒磁场

2. 难度：中等

线圈ab中的电流如图所示，设电流从a到b为正方向，那么在0~t₀这段时间内，用丝线悬挂的铝环M中产生感应电流，从左向右看，它的方向是（    ）

A．顺时针                 B．逆时针

C．先顺时针后逆时针       D．先逆时针后顺时针

3. 难度：简单

如图所示，两块水平放置的平行金属板间距为d，定值电阻的阻值为R，竖直放置线圈的匝数为n，绕制线圈导线的电阻为R，其他导线的电阻忽略不计．现在竖直向上的磁场B穿过线圈，在两极板中一个质量为m，电量为q，带正电的油滴恰好处于静止状态，则磁场B的变化情况是（   ）

A．均匀增大，磁通量变化率的大小为

B．均匀增大，磁通量变化率的大小为

C．均匀减小，磁通量变化率的大小为

D．均匀减小，磁通量变化率的大小为

4. 难度：中等

电磁炉热效率高达90%，炉面无明火，无烟无废气，电磁“火力”强劲，安全可靠．如图所示是描述电磁炉工作原理的示意图，下列说法正确的是（    ）

A．当恒定电流通过线圈时，会产生恒定磁场，恒定磁场越强，电磁炉加热效果越好

B．电磁炉通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作

C．电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅，主要原因这些材料的导热性能较差

D．在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉不能起到加热作用

5. 难度：中等

如图甲所示，在竖直向上的磁场中，水平放置一个单匝金属圆线圈，线圈所围的面积为0．1 m²，线圈电阻为1Ω，磁场的磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图乙所示，规定从上往下看顺时针方向为线圈中感应电流i的正方向。则

A．0～5s内i的最大值为0．1A

B．第4s末i的方向为正方向

C．第3s内线圈的发热功率最大

D．3～5s内线圈有扩张的趋势

6. 难度：简单

如图所示,电阻不计的竖直光滑金属轨道PMNQ,其PMN部分是半径为的1/4圆弧，NQ部分水平且足够长,匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于PMNQ平面指向纸里．一粗细均匀的金属杆质量为,电阻为R,长为,从图示位置由静止释放，若当地的重力加速度为,金属杆与轨道始终保持良好接触,则

A．杆下滑过程机械能守恒

B．杆最终不可能沿NQ匀速运动

C．杆从释放到杆全部滑至水平轨道过程中产生的电能等于

D．杆从释放到杆全部滑至水平轨道过程中，通过杆的电荷量等于

7. 难度：简单

如图所示的电路中，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S接通电路时，A₁和A₂始终一样亮

B．合上开关S接通电路时，A₂先亮，A₁后亮,最后一样亮

C．断开开关S时，A₂立即熄灭，A₁过一会儿才熄灭

D．断开开关S时,A₁和A₂都要过一会儿才熄灭，且通过两灯的电流方向都与原电流方向

8. 难度：中等

一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5．0，则外接一只电阻为95．0的灯泡，如图乙所示，则（    ）

A．电压表的示数为220v

B．电路中的电流方向每秒钟改变50次

C．灯泡实际消耗的功率为484W

D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24．2J

9. 难度：中等

如图为“研究电磁感应现象”的实验装置．如果在原线圈插入副线圈后保持不动，闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么闭合电键后，下列情况下电流计指针偏转情况是（  ）

A．将原线圈迅速从副线圈中拔出时，指针向左偏转一下

B．保持电建闭合状态时，指针一直偏在零点右侧

C．滑动变阻器触头迅速向左滑动时，指针向右偏转一下

D．将原线圈内铁芯A快速拔出时，指针向左偏转一下

10. 难度：困难

如图所示，abcd是由粗细均匀的电阻丝制成的长方形线框，导体棒MN有电阻，可在ad边与bc边上无摩擦滑动，且接触良好，线框处于垂直纸面向里的匀强磁场中．当MN棒由靠ab边处向cd边匀速移动的过程中，下列说法中正确的是（   ）

A．MN棒中电流先减小后增大

B．MN棒两端电压先增大后减小

C．MN棒上拉力的功率先增大后减小

D．矩形线框中消耗的电功率先减小后增大

11. 难度：简单

如图所示，两根间距为d的光滑金属导轨，平行放置在倾角为的斜面上，导轨的右端接有电阻R，整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直。导轨上有一质量为m、电阻也为R的金属棒与两导轨垂直且接触良好，金属棒以一定的初速度v₀在沿着导轨上滑一段距离L后返回 ，不计导轨电阻及感应电流间的相互作用。下列说法正确的是（   ）

A．导体棒沿着导轨上滑过程中通过R的电量q=

B．导体棒返回时先做匀加速运动，最后做匀速直线运动

C．导体棒沿着导轨上滑过程中电阻R上产生的热量Q=mv₀²-mgL

D．导体棒沿着导轨上滑过程中克服安培力做的功W=（mv₀²-mgL）

12. 难度：中等

如图甲所示，光滑的平行导轨MN、PQ固定在水平面上，导轨表面上放着光滑导体棒ab、cd，两棒之间用绝缘细杆连接，两导体棒平行且与导轨垂直．现加一垂直导轨平面的匀强磁场，设磁场方向向下为正，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，t₁=2t₀，不计ab、cd间电流的相互作用，不计导轨的电阻，每根导体棒的电阻为R，导轨间距和绝缘细杆的长均为L．下列说法正确的是（   ）

A．t= t₀时轻杆既不被拉伸也不被压缩

B．在0～t₁时间内，绝缘细杆先被拉伸后被压缩

C．在0～t₁时间内，abcd回路中的电流方向是先顺时针后逆时针

D．若在0～t₁时间内流过导体棒的电量为q，则t₁时刻的磁感应强度大小为

13. 难度：简单

在一阻值为R=10Ω的定值电阻中通入如图所示的交流电，则（    ）]

A．此交流电的频率为0．5Hz

B．此交流电的有效值约为3．5A

C．在2～4s内通过该电阻的电荷量为1C

D．在0～2s内电阻产生的焦耳热为25J

二、计算题

14. 难度：困难

如图所示，交流发电机的矩形金属线圈abcd的边长ab=cd=50cm，bc=ad=30cm，匝数n=100，线圈的总电阻r=10Ω，线圈位于磁感应强度B=0．050T的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向平行。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F（集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值R=90Ω的定值电阻连接。现使线圈绕过bc和ad边中点、且垂直于磁场的转轴OOˊ以角速度ω＝400rad/s匀速转动。电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。求：

（1）线圈中感应电流的最大值；

（2）线圈转动过程中电阻R的发热功率；

（3）从线圈经过图示位置开始计时，经过周期时间通过电阻R的电荷量。

15. 难度：简单

如图，在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根足够长的平行光滑金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L。一质量为m的导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好。轨道和导体棒的电阻均不计。

（1）如图1，若轨道左端MP间接一阻值为R的电阻，导体棒在拉力F的作用下以速度v沿轨道做匀速运动。请通过公式推导证明：在任意一段时间Δt内，拉力F所做的功与电路获取的电能相等。

（2）如图2，若轨道左端接一电动势为E、内阻为r的电源和一阻值未知的电阻。闭合开关S，导体棒从静止开始运动，经过一段时间后，导体棒达到最大速度v_m，求此时电源的输出功率。

（3）如图3，若轨道左端接一电容器，电容器的电容为C，导体棒在水平拉力的作用下从静止开始向右运动。电容器两极板电势差随时间变化的图象如图4所示，已知t₁时刻电容器两极板间的电势差为U₁。求导体棒运动过程中受到的水平拉力大小。