2016-2017学年安徽省蚌埠市高二下学期期中考试物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

固定于水平面上的金属框架CDEF处在竖直向上的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动．t＝0时，磁感应强度为B₀，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为b的正方形．为使MN棒中不产生感应电流，从t＝0开始，磁感应强度B随时间t变化的关系式为：(     )

A.     B.     C.     D.

2. 难度：中等

如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时(　 　)

A. P、Q将相互靠拢

B. P、Q将相互远离

C. 磁铁的加速度仍为g

D. 磁铁的加速度大于g

3. 难度：困难

粗细均匀的电阻丝围成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，如图所示，则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是（  ）

A．B．

C．D．

4. 难度：中等

单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场。若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则：(     )

A. 线圈中0时刻感应电动势为零

B. 线圈中D时刻感应电动势为零

C. 线圈中D时刻感应电动势最大

D. 线圈中0到D时间内平均感应电动势为0.5V

5. 难度：中等

如图所示，有两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B.一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度v_m，则(　　)

A. 如果B变大，v_m将变大

B. 如果α变大，v_m不变

C. 如果R变大，v_m将变大

D. 如果m变小，v_m将变大

6. 难度：中等

光滑金属导轨L=0.4m,电阻不计,均匀变化的磁场穿过整个导轨平面,如图甲.磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙.金属棒ab的电阻为1Ω,自t=0时刻开始从导轨最左端以v=1m/s的速度向右匀速运动,则(    )

A. 1s末回路中电动势为0.8V

B. 1s末ab棒所受磁场力为0.64N

C. 1s末回路中电动势为1.6V

D. 1s末回路中电动势为0V

7. 难度：中等

矩形导线框abcd如图甲所示放在匀强磁场中，磁感线方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图象如图乙所示．t＝0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里．若规定导线框中感应电流沿逆时针方向为正，则在0～4 s时间内，线框中的感应电流I以及线框的ab边所受安培力F随时间变化的图象为(安培力取向上为正方向)(　　)

A.     B.     C.     D.

8. 难度：中等

如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和2L的两只闭合线框a和b，以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，不考虑线框的动能变化，若外力对环做的功分别为W_a、W_b，则W_a∶W_b为(　　)

A. 1∶4    B. 1∶2    C. 1∶1    D. 不能确定

9. 难度：简单

图甲为一台小型发电机构造示意图，内阻r＝5.0 Ω，外电路电阻R＝95 Ω，电路中其余电阻不计。发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n＝100。转动过程中穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按正弦规律变化，如图乙所示，则

A．t＝3.14×10^－2 s时，该小型发电机的电动势为零

B．该小型发电机的电动势的最大值为200 V

C．电路中电流最大值为2 A

D．串联在外电路中的交流电流表的读数为2 A

10. 难度：中等

如图所示，理想变压器原线圈输入电压U＝U_msin ωt，副线圈电路中R₀为定值电阻，R是滑动变阻器．V₁和V₂是理想交流电压表，示数分别用U₁和U₂表示；A₁和A₂是理想交流电流表，示数分别用I₁和I₂表示．下列说法正确的是

A. I₁和I₂表示电流的瞬间值

B. U₁和U₂表示电压的最大值

C. 滑片P向下滑动过程中，U₂不变、I₁变大

D. 滑片P向下滑动过程中，U₂变小、I₁变小

11. 难度：中等

恒力F作用在质量为m的物体上，如图所示，由于地面对物体的摩擦力较大，物体没有被推动，则经时间t，下列说法正确的是(　　)

A. 推力F对物体的冲量大小为零

B. 合力对物体的冲量大小无法求出

C. 推力F对物体的冲量大小是Ftcosθ

D. 合力对物体的冲量大小为零

12. 难度：中等

质量和阻值都相等的杆1、2，静止放置在两光滑平行导轨上，导轨水平，某时刻杆2受到恒定水平外力作用，如图，则两杆的运动情形描述正确的是（     ）

A. 开始两杆做变加速运动，稳定时，两杆以相同的加速度做匀变速直线运动

B. 开始两杆做匀加速运动，稳定时，两杆相同的速度做匀速直线运动

C. 开始两杆做匀加速运动，稳定时，两杆以恒定的速度差做匀速直线运动

D. 开始两杆做变加速运动，稳定时，两杆以恒定的速度差做匀速直线运动

二、多选题

13. 难度：中等

如图所示,当交流电源的电压（有效值）U＝220V,频率f＝50Hz时,三只灯A、B、C的亮度相同,（L无直流电阻）将交流电源的频率变为f＝100Hz，则

A. A灯比原来亮    B. B灯比原来暗    C. C灯和原来一样亮    D. C灯比原来亮

三、填空题

14. 难度：中等

下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下图所示．此时接在电热丝两端的交流电压表的读数为________.

15. 难度：中等

如图（甲）所示螺线管的匝数n=3000，横截面积S=20cm²，电阻r=2Ω，与螺线管串联的外电阻R=4Ω。若穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图（乙）所示的规律变化，则理想电压表示数为________，电阻R上消耗的电功率_________.

四、简答题

16. 难度：中等

质量为60kg的建筑工人，从5m高处自由跳下，忽略空气阻力，双腿缓冲时间为1.2s，则地面对人的平均作用力为多大？ (g=10m/s² )

17. 难度：中等

如图所示，在匀强磁场中有一个电阻r＝3 Ω、面积S＝0.02 m²的半圆形导线框可绕OO′轴旋转．已知匀强磁场的磁感应强度．若线框以ω＝100π rad/s的角速度匀速转动，且通过电刷给“6V 12W”的小灯泡供电，则：

(1)若从图示位置开始计时，求线框中感应电动势的瞬时值表达式．

(2)从图示位置开始，线框转过90°的过程中，流过导线横截面的电荷量是多少？该电荷量与线框转动的快慢是否有关？

(3)由题所给已知条件，外电路所接小灯泡能否正常发光？如不能，则小灯泡实际功率为多大？

18. 难度：中等

如图所示，两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面的夹角θ＝30°，导轨电阻不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上．长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m、电阻为R.两金属导轨的上端连接一个灯泡，灯泡的电阻也为R.现闭合开关K，给金属棒施加一个方向垂直于杆且平行于导轨平面向上的、大小为F＝2mg的恒力，使金属棒由静止开始运动，当金属棒达到最大速度时，灯泡恰能达到它的额定功率．重力加速度为g.

(1)求金属棒能达到的最大速度v_m；

(2)求灯泡的额定功率P_L；

(3)若金属棒上滑距离为s时速度恰达到最大，求金属棒由静止开始上滑2s的过程中，金属棒上产生的电热Q₁.