四川省2017-2018学年高二下学期4月份考试物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

关电磁场和电磁波，下列说法中不正确的是 　　　　　　　　　　　　　

A．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在

B．变化的电场一定产生变化的磁场

C．电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波

D．频率为750KHz的电磁波在真空中传播时，其波长为4×10²m

2. 难度：中等

现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如右图所示连接．下列说法中正确的是(    )

A. 开关闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转

B. 线圈A插入线圈B中后，开关闭合或断开瞬间电流计指针均不会偏转

C. 开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度

D. 开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转

3. 难度：简单

老师做了一个物理小实验让学生观察：一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是（     ）

A. 磁铁插向左环，横杆发生转动

B. 磁铁插向右环，横杆发生转动

C. 无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动

D. 无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动

4. 难度：简单

某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路。检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮的现象，他冥思苦想找不出原因。你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是(　　)

A. 电源的内阻较大

B. 小灯泡的电阻偏大

C. 线圈的直流电阻偏大

D. 线圈的自感系数较大

5. 难度：简单

1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”．实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示．实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后．下列说法正确的是（ ）

A. 圆盘上产生了感应电动势

B. 圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动

C. 在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化

D. 圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动

6. 难度：简单

如图所示，一个由导体做成的矩形线圈，以恒定速率v运动，从无场区进入匀强磁场区(磁场宽度大于bc间距)，然后出来，若取逆时针方向为感应电流的正方向，那么下图中正确地表示回路中感应电流随时间变化关系的图像是(　　)

A.     B.     C.     D.

7. 难度：中等

小型交流发电机的矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间的关系是正弦函数。将发电机与一个标有“6 V，6 W”的小灯泡连接形成闭合回路，不计电路的其他电阻。当线圈的转速为n＝5 r/s时，小灯泡恰好正常发光，则电路中电流的瞬时值表达式为(　 　)

A. i＝sin 5t(A)    B. i＝sin 10πt(A)

C. i＝1.41sin 5t(A)    D. i＝1.41sin 10πt(A)

二、多选题

8. 难度：中等

如图所示，半径为R的圆形线圈两端A、C接入一个平行板电容器，线圈放在随时间均匀变化的匀强磁场中，线圈所在平面与磁感线的方向垂直，要使电容器所带的电荷量增大，可采取的措施是(　　)

A. 电容器的两极板靠近些    B. 减小磁感应强度的变化率

C. 增大线圈的面积    D. 使线圈平面与磁场方向成60°角

三、单选题

9. 难度：困难

如图所示，在两根平行长直导线M、N 中，通入同方向同大小的电流，导线框abcd 和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自左向右在两导线间匀速移动，在移动过程中，线框中感应电流的方向为（      ）

A. 沿abcda不变

B. 沿adcba不变

C. 由abcda 变成adcba

D. 由adcba 变成abcda

10. 难度：中等

如图，在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和MN，其中ab、ac在a点接触，构成“V”字型导轨。空间存在垂直于纸面的均匀磁场。用力使MN向右匀速运动，从图示位置开始计时，运动中MN始终与∠bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触。下列关于回路中电流i与时间t的关系图线，可能正确的是(　　)

A.     B.

C.     D.

11. 难度：中等

如图所示，AOC是光滑的金属轨道，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，PQ是一根金属直杆如图所示立在导轨上，直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中Q端始终在OC上，空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，则在PQ杆滑动的过程中，下列判断正确的是(　　)

A. 感应电流的方向始终是由P→Q

B. 感应电流的方向先是由P→Q，后是由Q→P

C. PQ受磁场力的方向垂直杆向左

D. PQ受磁场力的方向先垂直于杆向左，后垂直于杆向右

12. 难度：简单

如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中

A. PQ中电流先增大后减小

B. PQ两端电压先减小后增大

C. PQ上拉力的功率先减小后增大

D. 线框消耗的电功率先增大后减小

四、多选题

13. 难度：简单

一正弦交流电源的u－t图象如图甲所示，将它接在图乙所示电路的e、f两端，若电阻的阻值为110 Ω，电源的内阻不计，交流电压表是量程为250 V的理想电表，则下列说法中正确的是(　　)

A. 通过电阻的电流方向1秒钟改变50次

B. 交流电压表示数为220 V

C. 产生该交流电的线圈在磁场中匀速转动的角速度为100π rad/s

D. 在1分钟内电阻R上产生的热量为5.28×10⁴ J

五、单选题

14. 难度：简单

如图所示，螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上，当B中通过的电流I减小时(　　)

A. 环A有缩小的趋势

B. 环A有扩张的趋势

C. 螺线管B有缩短的趋势

D. 螺线管B有伸长的趋势

15. 难度：中等

两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，顶端接阻值为R的电阻.质量为m、电阻为r的金属棒在距磁场上边界某处由静止释放，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，不计导轨的电阻，重力加速度为g，则(   　)

A. 金属棒在磁场中运动时，流过电阻R的电流方向为a→b

B. 金属棒的速度为v时，金属棒所受的安培力大小为

C. 金属棒的最大速度为

D. 金属棒以稳定的速度下滑时，电阻R的热功率为

16. 难度：困难

如图所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成角，M、P两端接一阻值为R的定值电阻，阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计.整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下.t=0时对金属棒施一平行于导轨的外力F，金属棒由静止开始沿导轨向上做匀加速运动.下列关于穿过回路abPMa的磁通量、磁通量的瞬时变化率、通过金属棒的电荷量q随时间t变化以及a、b两端的电势差U随时间t变化的图象中，正确的是(    )

A.     B.

C.     D.

17. 难度：困难

如图所示，电阻不计、相距L的两条足够长的平行金属导轨倾斜放置，与水平面的夹角θ，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B，导轨上固定有质量为m，电阻为R的两根相同的导体棒，导体棒MN上方轨道粗糙下方光滑，将两根导体棒同时释放后，观察到导体棒MN下滑而EF始终保持静止，当MN下滑的距离为S时，速度恰好达到最大值Vm，则下列叙述正确的是(    )   

 

A. 导体棒MN的最大速度Vm=

B. 此时导体棒EF与轨道之间的静摩擦力为

C. 当导体棒MN从静止开始下滑S的过程中，通过其横截面的电荷量为

D. 当导体棒MN从静止开始下滑S的过程中，导体棒MN中产生的热量为

六、多选题

18. 难度：简单

图甲中bacd为导体做成的框架，其平面与水平面成θ角，质量为m的导体棒PQ与ab、cd接触良好，回路的电阻为R，整个装置放在垂直于框架平面的变化的磁场中，磁感应强度随时间的变化如图乙，导体棒PQ始终静止，在0～t₁时间内(　　)

A. 导体棒PQ所受安培力的方向始终沿轨道斜面向上

B. 导体棒PQ所受安培力的方向始终沿轨道斜面向下

C. 导体棒PQ受到的摩擦力可能一直增大

D. 导体棒PQ受到的摩擦力可能先减小后增大

七、实验题

19. 难度：简单

一灵敏电流计（电流表），当电流从它的正接线柱流人时，指针向正接线柱一侧偏转．现把它与一个线圈串联，试就如图中各图指出：

（1）图（a）中灵敏电流计指针的偏转方向为__．（填“偏向正极”或“偏向负极”）

（2）图（b）中磁铁下方的极性是__．（填“N极”或“S极”）

（3）图（c）中磁铁的运动方向是__．（填“向上”或“向下”）

（4）图（d）中线圈从上向下看的电流方向是__．（填“顺时针”或“逆时针”）．

八、填空题

20. 难度：简单

在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1500匝，横截面积S=20cm²，螺线管导线电阻r=1.0Ω，R₁=4.0Ω，R₂=5.0Ω，C=30μF。闭合开关，在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。电路中电流稳定后电容器两板间的电压是_____V，下极板带_____电。

21. 难度：简单

如图（a）所示，单匝矩形金属线圈处在匀强磁场中，t=0时刻，磁场方向垂直于纸面向里，磁场发生如图（b）所示变化，在0到t₁和t₁到t₂时间内流过线圈中的电流方向______（“相同”或“相反”）；若t₂=3t₁，则在0到t₁和t₁到t₂时间内线圈中产生的电动势E₁与E₂大小之比为______。

22. 难度：简单

现有一交流发电机模型，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为 10cm和20cm，内阻为 5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以 rad/s的角速度匀速转动，线圈通过电刷和外部 20Ω的电阻R相接．当电键S合上后，电压表示数为______ ，电流表示数为______ ，电阻R上所消耗的电功率为______。        

23. 难度：简单

如图所示的区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动(O轴位于磁场边界).则线框内产生的感应电流的有效值为__________。

九、解答题

24. 难度：简单

用电阻为18 Ω的均匀导线弯成图中直径d＝0.80 m的封闭金属圆环，环上AB弧所对圆心角为60°，将圆环垂直于磁感线方向固定在磁感应强度B＝0.50 T的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里．一根每米电阻为1.25 Ω的直导线PQ，沿圆环平面向左以3.0 m/s的速度匀速滑行(速度方向与PQ垂直)，滑行中直导线与圆环紧密接触(忽略接触处的电阻)，当它通过环上A、B位置时，求：               

(1)直导线AB段产生的感应电动势，并指明该段直导线中电流的方向．

(2)此时圆环上发热损耗的电功率．

25. 难度：困难

如图所示，倾斜角θ=30°的光滑倾斜导体轨道（足够长）与光滑水平导体轨道连接．轨道宽度均为L=1m，电阻忽略不计．匀强磁场I仅分布在水平轨道平面所在区域，方向水平向右，大小B1=1T；匀强磁场II仅分布在倾斜轨道平面所在区域，方向垂直于倾斜轨道平面向下，大小B2=1T．现将两质量均为m=0.2kg，电阻均为R=0.5Ω的相同导体棒ab和cd，垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道上，并同时由静止释放．取g=10m/s2．

（1）求导体棒cd沿斜轨道下滑的最大速度的大小；

（2）若已知从开始运动到cd棒达到最大速度的过程中，ab棒产生的焦耳热Q=0.45J，求该过程中通过cd棒横截面的电荷量；

（3）若已知cd棒开始运动时距水平轨道高度h=10m，cd棒由静止释放后，为使cd棒中无感应电流，可让磁场Ⅱ的磁感应强度随时间变化，将cd棒开始运动的时刻记为t=0，此时磁场Ⅱ的磁感应强度为B0=1T，试求cd棒在倾斜轨道上下滑的这段时间内，磁场Ⅱ的磁感应强度B随时间t变化的关系式．