安徽省定远重点中学2017-2018学年高二下学期期中考试物理试题
安徽省定远重点中学2017-2018学年高二下学期期中考试物理试题
一、单选题
1. 关于物理学史、物理方法以及原理，以下说法正确的是（）
A．奥斯特发现了电流的磁效应，总结出了电磁感应定律
B．质点、合力与分力、交流电的有效值等物理量的定义均用了等效替代的思想方法
C．根据楞次定律，感应电流的磁场总是要阻碍原磁场的磁通量的变化
D．根据法拉第电磁感应定律，感应电动势与磁通量的变化率成正比而与线圈的匝数无关
2. 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，则在移动过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是（）
A ．
B ．
C ．
D ．
A ．大于环重力mg ，并逐渐减小
B ．始终等于环重力mg
C ．小于环重力mg ，并保持恒定
D ．大于环重力mg ，并保持恒定4. 如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3 s 时间拉出，外力所做的功为W 1，通过导线截面的电荷量为q 1；第二次用0.9 s 时间拉出，外力所做的功为W 2，通过导线截面的电荷量为q 2，则
( ) A ．W 1
）A ．B ．
磁感应强度均匀减小的过程中，关于线拉力的大小下列说法中正确的是()3.如图所示，质量为m 的金属环用线悬挂起来，金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中，从某时刻开始，磁感应强度均匀减小，则在
C．D．
6. 如图甲所示，为一种调光台灯电路示意图，它通过双向可控硅电子器件实现了无级调节亮度．给该台灯接220 V的正弦交流电后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时交流电压表的示数为( )
A．220 V B． V C．110V D． V
7. 如图，单匝矩形线圈abcd处在磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，以恒定的角速度绕ab边转动，线圈所围面积为S，线圈的总电阻为R，时刻线圈平面与纸面重合，且cd边正在离开纸面向外运动，则( )
A．时刻线圈中电流的瞬时值
B．线圈中电流的有效值
C．线圈中电流的有效值
D．线圈消耗的电功率
8.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
二、多选题
9. 如图甲所示，左侧接有定值电阻R=3Ω的水平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B=2T，导轨间距为L=1m．一质量m=2k
g、接入电路的阻值r=1Ω的金属棒在拉力F作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动，金属棒与导轨垂直且接触良好，金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，g=10m/s2，金属棒的v－x图象如图乙所示，则从起点发生x=1m位移的过程中
A．拉力做的功为16J B．通过电阻R的电荷量为0.25C
C．定值电阻R产生的焦耳热为0.75J D．所用的时间t一定大于1s
10. 电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法正确的有
A．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作
B．取走磁体，电吉他将不能正常工作
C．增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势
D．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化
11. 在光滑水平面上，有一个粗细均匀的边长为L的单匝正方形闭合线框abcd，在水平外力的作用下，从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动，穿过匀强磁场，如图甲所示，测得线框中产生的感应电流的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示
A．线框开始运动时ab边到磁场左边界的距离为
B．线框边长与磁场宽度的比值为3:8
C．离开磁场的时间与进入磁场的时间之比为
D．离开磁场的过程中外力做的功与进入磁场的过程中外力做的功相等
12. 在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大．一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框，以速度2v垂直磁场方向从如图实线（I）位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的如图（II）位置时，线框的速度为v，则下列说法正确的是
A．图（II）时线框中的电功率为
B．此过程中回路产生的电能为
C．图（II）时线框的加速度为
D．此过程中通过线框截面的电量为
13.如图所示是圆盘发电机的示意图，铜盘安装在水平的铜轴上，它的盘面恰好与匀强磁场垂直，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触．若铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路的总电阻为R，从左往右看，铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动．则
三、填空题A ．由于穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感应电流B ．回路中感应电流大小不变，为C ．回路中感应电流方向不变，为C →D →R →C D ．回路中有周期性变化的感应电流14. 如图是研究通电自感实验的电路，A 1、A 2是两个规格相同的小灯泡，闭合开关调节电阻R ，使两灯泡的亮度相同．调节可变电阻R 1，使它们都正常发光，然后断开开关S ．重新闭合开关S ，则(
) A ．闭合瞬间，A 1立刻变亮，A 2逐渐变亮B ．闭合瞬间，A 2立刻变亮，A 1逐渐变亮C ．稳定后，L 和R 两端电势差一定相同D ．稳定后，A 1和A 2两端电势差不相同15. 如图所示，100匝的矩形线圈ABCD ，AB ＝CD ＝0.5m ，AD ＝BC ＝0.2m ，将线圈置于B ＝2T 的匀强磁场中，以OO ’为轴转动，转速为ω=5rad/s ，则线圈产生的感应电动势的最大值为______，从线圈平面与中性面重合时开始计时，经过0.1s 时的电动势的瞬时值是______
．
四、解答题16. 通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P ，原线圈的电压U 保持不变，输电线路的总电阻为R 。当副线圈与原线圈的匝数比为k 时，线路损耗的电功率为P 1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk ，线路损耗的电功率为P 2，则P 1=_________，
=___________。17. 一线圈匝数n =100，电阻R 1=" 1.0" Ω，在线圈外接一个阻值R 2 =" 4.0" Ω的电阻和一个电容C="0.2" uF 的电容器，如图甲所示。在线圈内有垂直纸面向里的磁场，线圈内磁通量φ随时间t 变化的规律如图乙所示。则线圈产生的感应电动势为_____V ，下极板所带电量为______C
。18. 如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的左端接一只小灯泡，线圈所在空间内存在与线圈平面垂直且均匀分布的磁场.已知线圈的匝数n ＝100匝、总电阻r ＝1.0 Ω、所围成矩形的面积S ＝0.040 m 2，小灯泡的电阻R ＝9.0 Ω，磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为e ＝nB m S cos t ，其中B m 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)在磁感应强度变化的0～时间内，通过小灯泡的电荷量.
19. 发电机和电动机具有装置上的类似性，源于它们机理上的类似性.直流发电机和直流电动机的工作原理可以简化为如图1、图2所示的情景.
在竖直向下的磁感应强度为的匀强磁场中，两根光滑平等金属轨道、固定在水平面内，相距为，电阻不计.电阻为的金属导体棒
垂直于、放在轨道上，与轨道接触良好，以速度（平行于）向右做匀速运动.
图1轨道端点间接有阻值为的电阻，导体棒受到水平向右的外力作用.图2轨道端点间接有直流电源，导体棒通过滑轮匀速提升重物，电路中的电流为.
（1）求在时间内，图1“发电机”产生的电能和图2“电动机”输出的机械能；
（2）从微观角度看，导体棒中的自由电荷所受洛伦兹在上述能量转化中起着重要作用.为了方便，可认为导体棒中的自由电荷为正电荷.
a.请在图3（图1的导体棒）、图4（图2的导体棒）中，分别画出自由电荷所受洛伦兹力的示意图.
b.我们知道，洛伦兹力对运动电荷不做功.那么，导体棒中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？请以图2“电动机”为例，通过计算分析说明.
20. 如图所示，一对平行的粗糙金属导轨固定于同一水平面上，导轨间距L=0.2m，左端接有阻值R=0.3W的电阻，右侧平滑连接一对弯曲的光滑轨道．水平导轨的整个区域内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小B=2.0T．一根质量m=0.4kg，电阻r=0.1W的金属棒ab垂直放置于导轨上，在水平向右的恒力F作用下从静止开始运动，当金属棒通过位移x=9m时离开磁场，在离开磁场前已达到最大速度．当金属棒离开磁场时撤去外力F，接着金属棒沿弯曲轨道上升到最大高度h=0.8m处．已知金属棒与导轨间的动摩擦因数m=0.1，导轨电阻不计，棒在运动过程中始终与轨道垂直且与轨道保持良好接触，取g =10m/s2．求：
（1）金属棒运动的最大速率v ；
（2）金属棒在磁场中速度为时的加速度大小；
（3）金属棒在磁场区域运动过程中，电阻R上产生的焦耳热．