2016-2017学年西藏自治区拉萨中学高二第五次月考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下．在磁铁的N极向下靠近线圈的过程中

A. 通过电阻的感应电流方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥

B. 通过电阻的感应电流方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥

C. 通过电阻的感应电流方向由a到b，线圈与磁铁相互吸引

D. 通过电阻的感应电流方向由b到a，线圈与磁铁相互吸引

2. 难度：中等

如图所示，白炽灯和电容器串联后接在交流电源的两端，当交流电的频率增加时

A. 电容器电容增加

B. 电容器电容减小

C. 电灯变暗

D. 电灯变亮

3. 难度：中等

如图所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁，从离地面高h处，由静止开始下落，最后落在水平地面上．磁铁下落过程中始终保持竖直方向，并从圆环中心穿过圆环，而不与圆环接触．若不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法中正确的是(　　)

A. 在磁铁下落的整个过程中，圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针(从上向下看圆环)

B. 磁铁在整个下落过程中，所受线圈对它的作用力先竖直向上后竖直向下

C. 磁铁在整个下落过程中，它的机械能不变

D. 磁铁落地时的速率一定等于

4. 难度：中等

如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长l_a＝3l_b，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则

A. 两线圈内产生顺时针方向的感应电流

B. a、b线圈中感应电动势之比为9∶1

C. a、b线圈中感应电流之比为3∶4

D. a、b线圈中电功率之比为3∶1

5. 难度：简单

如图所示的电路中，开关S闭合，电路达到稳定状态时，流过灯泡A的电流为i₁，流过线圈L的电流为i₂，且i₁<i₂.在t₁时刻将开关S断开，那么流过灯泡A的电流随时间的变化图象是

A.     B.

C.     D.

6. 难度：简单

某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如图所示，下列说法中正确的是（　　）

A. 交变电流的频率为0.02Hz

B. 交变电流的瞬时表达式为i=5cos50πt（A）

C. 在t=0.01s时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大

D. 若发电机线圈电阻为0.4Ω，则其产生的热功率为5W

7. 难度：简单

英国物体学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场，如图所示，一个半径为r的绝缘细圆环放置，环内存在竖直向上的匀强磁场，环上套一带电荷量为的小球，已知磁感强度B随时间均匀增加，其变化率为，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功大小是

A. 0    B.     C.     D.

二、不定项选择题

8. 难度：中等

交流发电机电枢中产生的交变电动势为 ，如果要将交变电动势的有效值提高一倍，而交流电的周期不变，可采取的方法是(    )

A. 将电枢转速提高一倍，其他条件不变

B. 将磁感应强度增加一倍，其他条件不变

C. 将线圈的面积增加一倍，其他条件不变

D. 将磁感应强度增加一倍，线圈的面积缩小一半，其它条件不变

三、选择题

9. 难度：简单

（多选）如图所示,在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯,现接通交流电源,过了几分钟,杯内的水沸腾起来。若要缩短上述加热时间,下列措施可行的有

A. 增加线圈的匝数    B. 提高交流电源的频率

C. 将金属杯换为瓷杯    D. 取走线圈中的铁芯

10. 难度：简单

相距较近的a、b线圈，要使b线圈中产生图示I方向的电流，可采用的办法有

A. 闭合K瞬间

B. 闭合K后把R的滑动片向右移动

C. 闭合K后把b向a靠近

D. 闭合K后把a中铁芯从左边抽出

四、填空题

11. 难度：中等

在如图所示的实验电路中，L为电感线圈，R为灯泡的电阻，交流电流表内阻为零，交流电压表内阻无限大，交流电源的电压u＝220sin 100πt (V)．某同学保持电源电压有效值不变，只将电源频率改为100 Hz电路稳定后发现，交流电流表示数_______，交流电压表示数_________（填“增大”，“减小”或“不变”），灯泡的亮度将_________。

12. 难度：困难

曾经流行过一种向自行车车头灯供电的小型交流发电机，如图甲为其结构示意图．图中N、S是一对固定的磁极，abcd为固定在转轴上的矩形线框，转轴过bc的中点，与ab边平行，它的一端有一半径r₀＝1.0 cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触，如图乙所示．当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而使线圈在磁极间转动．设线框由N＝800匝线圈组成，每匝线圈的面积S₀＝20 cm²，磁极间的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度B＝0.010 T，自行车车轮的半径R₁＝35 cm，小齿轮的半径R₂＝4.0 cm，大齿轮的半径R₃＝10.0 cm(如图乙)．现从静止开始使大齿轮加速运动，使摩擦小轮逆时针转动（从上往下看）则：线圈的角速度ω=_____才能使发电机输出电压的峰值U＝3.2 V？(假定摩擦小轮与自行车之间无相对滑动)，此时大齿轮的转速为_______转/分钟。

五、简答题

13. 难度：中等

如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距L＝0.50 m，左端接一电阻R＝0.20 Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝0.40 T，方向垂直于导轨平面，导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab以v＝4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：

（1）ab棒中感应电动势的大小，并指出a、b哪端电势高；

（2）回路中感应电流的大小；

（3）维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小．

14. 难度：困难

交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动．一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S＝0.05 m²，线圈转动的频率为50 Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B＝T．用此发电机所发出的交流电带动两个标有“220 V、11 kW”的电动机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电动机之间接一个理想变压器，电路如图所示，求：

（1）发电机输出电压的有效值；

（2）变压器原、副线圈的匝数比；

（3）交流电流表的示数．

15. 难度：中等

如图，PQNM是表面光滑、倾角为30°的绝缘斜面，斜面上宽度为L的矩形区域P′Q′N′M′内存在垂直于斜面向下、磁感应强度为B的匀强磁场．现将质量为m、边长为L的单匝正方形金属线框abcd放在斜面上，使其由静止开始沿斜面下滑．若已知cd∥N′M′∥NM，线框开始运动时cd边与P′Q′的距离为2L，线框恰能做匀速运动通过磁场区域，重力加速度为g.求：

（1）线框的电阻；

（2）线框在通过磁场区域的过程中产生的热量.