2015-2016学年安徽省蚌埠市高二下期中物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

在科学家对电磁感应现象的研究过程中，观测、实验假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述不符合史实的是（  ）

A．法拉第观察到，在通有变化电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流

B．麦克斯韦认为，磁场变化时在空间激发一种与静电场不同的电场，叫感生电场

C．奥斯特通过实验，把产生感应电流的原因概括为五类，它们都与变化和运动相联系

D．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化

2. 难度：中等

如图所示，矩形线框在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是 （  ）

3. 难度：中等

穿过闭合回路的磁通量随时间变化的图象分别如图中①～④所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是（    ）

A．图①中回路产生的感应电动势恒定不变

B．图②中回路产生的感应电动势一直在变大

C．图③中回路在0-t₁时间产生的感应电动势小于在t₁-t₂时间内产生的感应电动势

D．图④中回路产生的感应电动势先变小再变大

4. 难度：困难

A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘A的轴线OO′重合，如图所示。现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，则（  ）

A．金属环B的感应电流方向与箭头所示方向相同，丝线受到的拉力减小

B．金属环B的感应电流方向与箭头所示方向相同，丝线受到的拉力增大

C．金属环B的感应电流方向与箭头所示方向相反，丝线受到的拉力减小

D．金属环B的感应电流方向与箭头所示方向相反，丝线受到的拉力增大

5. 难度：困难

如图所示，足够长的U形光滑金属导轨所在平面与水平面成θ角（0＜θ＜90°），其中MN与PQ平行且间距为L，磁感应强度大小为B的匀强磁场方向垂直导轨所在平面斜向上，导轨电阻不计，金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，棒ab接入电路的电阻为R，当流过棒ab某一横截面的电荷量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在此下滑过程中（  ）

A．受到的安培力方向水平向右       B．下滑位移大小为

C．运动的加速度大小为       D．产生的焦耳热为金属棒重力势能的减小量

6. 难度：中等

如图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示。以下判断正确的是（   ）

A．线圈转动的转速为25 r/s             B．电流表的示数为10 A

C．1s钟内线圈中电流方向改变了50次    D．0．01 s时线圈平面与中性面重合

7. 难度：中等

如图所示，一直角三角形金属框，向左匀速地穿过一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场仅限于虚线边界所围的区域内，该区域的形状与金属框完全相同，且金属框的下边与磁场区域的下边在一条直线上．若取顺时针电流方向为感应电流的正方向，从金属框左边刚进入磁场开始计时，则金属框穿过磁场过程中的感应电流随时间变化的图象是（  ）

8. 难度：困难

如图所示，匝数为N的线圈其横截面积为S，总电阻为r，处于一个均匀增强的磁场中，磁感应强度随时间的变化率为k，磁场方向水平向右且与线圈平面垂直，电容器的电容为C，两个电阻的阻值分别为r和2r。下列说法正确的是（  ）

A．电容器所带电荷量为      B．电容器所带电荷量为

C．电容器下极板带正电             D．电容器上极板带正电

9. 难度：困难

如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比10：1，原线圈的两端接正弦交流电源，电流表A₁的示数为0．1 A（电表均理想）。R₀为定值电阻，负载可认为是多个用电器并联。下列判断正确的是（  ）

A．电流表A₂的示数为0．01A           

B．电流表A₂的示数为1．0A

C．当负载个数增加时，V₃的示数减小   

D．当负载个数增加时，A₁的示数减小

10. 难度：困难

两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一根上端固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则（  ）

A．释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g

B．金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→b

C．若弹簧弹力为F时，金属棒获得最大速度 ，则

D．最终电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量

二、填空题

11. 难度：中等

电感和电容都对交变电流有一定的阻碍作用，其中把电感的阻碍作用大小称为感抗，线圈的             越大、交流的频率越        ，线圈的感抗就越大；把电容的阻碍大小用容抗表示，电容器的        越小、交流的频率越      ，电容的容抗就越大。

12. 难度：中等

如图所示，先后以不同速度v₁、v₂匀速把正方形金属线圈abcd向右拉出有界匀强磁场区域，且v₁：v₂=1：2，则在先后两种情况下线圈中的感应电流之比I₁∶I₂＝        ，线圈中产生的焦耳热之比Q₁：Q₂=        ，流过线圈的电荷量之比q₁:q₂=          。

13. 难度：中等

图为远距离输电的原理图，理想变压器原线圈输入功率为100KW，输电线上的电阻R为20Ω，采用10KV高压输电。则输电线路上损失的电压为       V，损失的电功率为        W。

三、计算题

14. 难度：困难

宽L=1m的光滑导轨ab、cd平行，固定在水平地面上，且在ac间接有一阻值R为1Ω的定值电阻，如图所示。整个装置处于磁感应强度为B=0．5T、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，质量为m=1kg的金属杆MN在平行金属导轨上以速度v=2m/s，紧贴导轨向右匀速运动。导轨与导体棒的电阻不计。求：        

（1）流过导体棒电流I的大小

（2）为保持导体棒匀速运动，应在导体棒上施加一水平拉力，该拉力F的大小

15. 难度：中等

匝数为100的圆形导体线圈，面积S₁＝0．4 m²，电阻r＝1 Ω，在线圈中存在面积S₂＝0． 3 m²的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示．有一个R＝2 Ω的电阻，将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接，b端接地，如图甲所示。求：

（1）圆形线圈中的感应电动势E的大小

（2）a端的电势

（3）在0～4 s时间内电阻R上产生的焦耳热Q

16. 难度：中等

如图所示，一面积为S、匝数为N、电阻为r的矩形线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R（电表均为理想电表），求：

（1）以图示位置开始计时，写出线圈中感应电动势e随时间t变化的表达式

（2）电压表的读数U和电流表读数I

（3）线圈由图示位置转过90°的过程中，外力对线框做的功W

17. 难度：困难

如图所示，倾角为、宽度为、长为的光滑倾斜导轨，导轨C₁D₁、C₂D₂顶端接有定值电阻，倾斜导轨置于垂直导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=5T，C₁A₁、C₂A₂是长为S=4．5m的粗糙水平轨道，A₁B₁、A₂B₂是半径为R=0．5m处于竖直平面内的光滑圆环（其中B₁、B ₂为弹性挡板），整个轨道对称。在导轨顶端垂直于导轨放一根质量为m=2kg、电阻不计的金属棒MN，当开关S闭合时，金属棒从倾斜轨道顶端静止释放，已知金属棒到达倾斜轨道底端前已达最大速度，当金属棒刚滑到倾斜导轨底端时断开开关S，（不考虑金属棒MN经过接点C₁、C₂处和棒与B₁、B₂处弹性挡板碰撞时的机械能损失，整个运动过程中金属棒始终保持水平，水平导轨与金属棒MN之间的动摩擦因数为µ=0．1，g=10m/s²）。求：

（1）开关闭合时金属棒滑到倾斜轨道底端时的速度；

（2）金属棒MN在倾斜导轨上运动的过程中，电阻R₀上产生的热量Q；

（3）当金属棒第三次经过A₁A₂时对轨道的压力。