甘肃省兰州市2016-2017学年高二下学期期中考试物理试卷

一、选择题

1. 难度：简单

认识物理规律的发现过程，并学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下说法符合物理学史的是（    ）

A. 焦耳发现了电流磁效应的规律

B. 法拉第发现了电磁感应现象，打开了电气时代的大门

C. 楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕

D. 牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动

2. 难度：简单

在匀强磁场中有一个矩形线圈，让其绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,当线圈平面跟中性面重合的瞬间,下列说法中正确的是（    ）

A. 线圈中的磁通量为零    B. 线圈中的感应电动势最大

C. 线圈的每一条边都不切割磁感线    D. 线圈所受到的磁场力不为零

3. 难度：简单

有一个交流电的电流随时间而变化的图像，如下图所示，则此交流电流的有效值是（   ）

A.     B.     C.     D.

4. 难度：简单

有一个交流电源，电源电动势随时间变化的规律如图所示，把一个阻值为10Ω的电阻接到该电源上，电源内阻不计,构成闭合回路。以下说法中正确的是（   ） 

A. 电压的有效值为10V

B. 通过电阻的电流有效值为1A

C. 电阻每秒种产生的热量为10J

D. 电阻消耗电功率为5W

5. 难度：简单

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. 感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右

C. 感应电流方向为逆时针，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

6. 难度：中等

如图所示,L为一个带铁芯的线圈,R是纯电阻,两支路的直流电阻相等,那么在接通和断开开关瞬间,两表的读数I₁和I₂的大小关系分别是（    ）

A. I₁<I₂, I₁>I₂    B. I₁<I₂, I₁=I₂

C. I₁>I₂, I₁<I₂    D. I₁=I₂, I₁<I₂

7. 难度：中等

如图所示，理想变压器的副线圈上，通过输电线连接两只相同的灯泡L1和L2 ，输电线的等效电阻为R，原线圈输入有效值恒定的交流电压，当开关S闭合时，以下说法中正确的是（    ）

A. 原线圈中电流减小

B. 副线圈输出电压减小

C. 灯泡L1将会变暗

D. 原线圈输入功率减小

8. 难度：中等

如图所示，有一个长为a、宽为b，匝数为n的矩形线圈，每匝线圈电阻为R。线圈的对称轴MN左侧有一磁感应强度为B的匀强磁场，第一次将线框从磁场中以速度v匀速拉出，第二次让线框以ω＝2v/b的角速度转过90°角，下列说法正确的是（     ）

A. 通过导线横截面的电荷量q₁∶q₂＝1∶n

B. 通过导线横截面的电荷量q₁∶q₂＝2∶1

C. 线框发热功率P₁∶P₂＝2n∶1

D. 线框发热功率P₁∶P₂＝2∶1

9. 难度：简单

如图所示，两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形线框abc的ab边与磁场边界平行，现使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与ab边垂直．则下列图中哪一个可以定性地表示线框在上述过程中感应电流随时间变化的规律(    )

A.     B.     C.     D.

10. 难度：简单

如图所示，在水平木制桌面上平放一个铜制的圆环，在它上方近处有一个N极朝下的条形磁铁，铜环始终静止。关于铜环对桌面的压力F和铜环重力G的大小关系，下列说法中正确的是（    ）

A. 当条形磁铁靠近铜环时，F>G

B. 当条形磁铁远离铜环时，F>G

C. 无论条形磁铁靠近还是远离铜环，F=G

D. 无论条形磁铁靠近还是远离铜环，F>G

二、不定项选择题

11. 难度：中等

如图所示，一根阻值为R的金属导体棒从图示位置ab分别以v₁、v₂的速度沿光滑导轨(电阻不计)匀速滑到a′b′位置，若v₁∶v₂＝1∶2，则在这两次过程中说法正确的是(　　)           

A. 回路电流I₁∶I₂＝1∶2

B. 产生的热量Q₁∶Q₂＝1∶4

C. 通过任一截面的电荷量q₁∶q₂＝1∶1

D. 外力的功率P₁∶P₂＝1∶2

12. 难度：中等

如下图所示，为粒子速度选择器的原理示意图，如果粒子所具有的速率，以下说法正确的是（    ）

A. 带正电粒子必须沿ab方向从左侧进入场区，才能沿直线通过

B. 带负电粒子必须沿ba方向从右侧进入场区，才能沿直线通过

C. 不论粒子电性如何，沿ab方向从左侧进入场区,都能沿直线通过

D. 不论粒子电性如何，沿ba方向从右侧进入场区，都能沿直线通过

三、选择题

13. 难度：中等

如图所示，有一固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨，其电阻不计，但表面粗糙，导轨左端连接一个电阻R，把一个质量为m的金属棒(电阻也不计)放在导轨上，并与导轨垂直，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直．用水平恒力F把ab棒从静止起向右拉动的过程中，以下结论正确的有（     ）

A. 恒力F做的功等于电路产生的电能

B. 恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能

C. 克服安培力做的功等于电路中产生的电能

D. 恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和导体棒获得的动能之和

四、不定项选择题

14. 难度：中等

如图甲所示，有一个原、副线圈匝数比为4:1的理想变压器，图中的电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦式交流电，其中R_t为热敏电阻，R为定值电阻．下列说法正确的是(　　 )

A. 副线圈两端电压的瞬时值表达式为u′＝9sin50πt(V)

B. t＝0.02s时电压表V₂的示数为9V

C. 变压器原、副线圈中的电流之比和输入、输出功率之比均为1:4

D. R_t处温度升高时，电流表的示数变大，电压表V₂的示数不变

15. 难度：中等

如图所示，有两根和水平面成α角的光滑平行的金属轨道，上端有可变电阻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开始滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋于一个最大速度v_m，则(　 　)

A. 如果B增大，v_m将变大

B. 如果α增大，v_m将变大

C. 如果R增大，v_m将变大

D. 如果m变小，v_m将变大

五、实验题

16. 难度：简单

如图所示，要使Q线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有

A. 闭合电键K后，把R的滑片向右移

B. 闭合电键K后，把R的滑片向左移

C. 闭合电键K后，把P中的铁心从左边抽出

D. 闭合电键K后，把Q靠近P

六、填空题

17. 难度：简单

如图所示,有一个单匝圆形线圈，线圈内有垂直于纸面向内的磁场,当磁感应强度均匀增加时,有一带电粒子恰好静止于水平放置的平行板电容器中间,则此粒子带_______电,若增大磁感应

强度的变化率,则带电粒子将_________(填向上运动、向下运动或静止)

七、实验题

18. 难度：中等

如图所示，为某个同学做电磁感应演示实验所用的装置示意图，实验过程中发现，当闭合开关S的瞬间,图中电流表的指针向左偏转一下后,又回到中央位置。现在该同学继续进行实验，他将开关S闭合后，操作如下，请将正确的实验现象填在如下空白处：

(1)把原线圈插入副线圈的过程中,电流表的指针将_____________.

(2)把原线圈插入副线圈后电流表的指针将________________

(3)原、副线圈保持不动,把变阻器滑动片P向右移动过程中,电流表的指针将_________

八、简答题

19. 难度：中等

如图所示,为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别10cm和20cm，内电阻r=5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO’以轴ω=rad/s的角速度匀速转动，把线圈和阻值为R=20Ω的外电阻相连接，求:

(1)S断开时，电压表示数；

(2)开关S合上时，电压表和电流表示数。

20. 难度：简单

如图（甲）所示，把一个固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的磁场。已知线圈的匝数n=100匝，线圈的总电阻r=1.0Ω，线圈所围成矩形的面积S=0.040m²，小灯泡的电阻R=9.0Ω，磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图（乙）所示。已知线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为，其中为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期。不计灯丝电阻随温度的变化，求：

（1）线圈中产生感应电动势的最大值；

（2）小灯泡消耗的电功率；

（3）在磁感强度变化的0-的时间内，通过小灯泡的电荷量。

21. 难度：中等

某小型水利发电站发电机两端的电压为220 V，输出功率为44 kW，输电导线的电阻为0.2 Ω，如果用原、副线圈匝数之比为1∶10的升压变压器升压，经输电线路后，再用原、副线圈匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户。

(1)画出全过程的线路图；

(2)求用户得到的电压和功率；

(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压。