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1、安徽省滁州市全椒县 2016-20172016-2017 学年高二物理下学期期中 试题 一、选择题（1-7 单选，8-12多选，每小题 4 分，共 48 分） 1.如图所示，光滑水平面上存在一有界匀强磁场，圆形金属线框在水平拉力的 作用下，通过磁场的左边界 MN.在此过程中，线框做匀速直线运动，速度的方 向与 MN 成 角下列说法正确的是( ) A 线框内感应电流沿顺时针方向 B 线框内感应电流先增大后减小 C 水平拉力的大小与 无关 D 水平拉力的方向与 有关 2如图甲所示的变压器为理想变压器，原线圈的匝数 n1与副线 圈的匝数 n2之比为 101.变压器的原线圈接如图乙所示的正弦 式电流，
2、两个阻值均为 R11 的定值电阻串联接在副线圈两 端两个交流电压表均为理想电表则下列说法不正确的是 ( ) A 通过两个定值电阻 R 的交变电流的频率为 50 Hz B 当 t1102s 时，电压表 V1示数为零 C 当 t1.5102s 时，电压表 V2示数为 11 V D 原线圈的输入功率为 22 W 3、如图所示，足够长水平平行金属导轨间距为 L，左右两端均处于竖直向上的 匀强磁场中，磁感应强度为 B，中间连接电阻及电容器 R1R2R3R；R4 2R.两根电阻均为 R 的相同金属棒，在导轨两端分别同时以相同速率 v0向左、 向右匀速运动不计导轨的电阻，金属棒与导轨接触良好，则电容器两极板
3、上 电压为( ) ABLv0 B 2BLv0 C BLv0 D BLv0 4、圆形导体线圈 a 平放在水平桌面上，在 a 的正上方固定一竖直螺线管 b，二 者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如下图所示的电路若将滑动 变阻器的滑片 P 向下滑动，下列表述正确的是( ) A 线圈 a 中将产生俯视顺时针方向的感应电流 B 穿过线圈 a 的磁通量变小 C 线圈 a 有扩张的趋势 D 线圈 a 对水平桌面的压力 FN将增大 5、如图甲所示，在变压器的输入端串接上一只整流二极管 D，在变压器输入端 加上如图乙所示的交变电压 u1=Um1sint，设 t=0 时刻为 a“+”、b“-”，则副 线圈
4、输出的电压的波形（设 c 端电势高于 d 端电势时的电压为正）是下图中的 （ ） 6、超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时通过 周期性地变换磁极方向而获得推进动力的新型交通工具其推进原理可以简化 为如图所示的模型：在水平面上相距 L 的两根平行直导轨间，有竖直方向等距 离分布的匀强磁场 B1和 B2，且 B1B2B，每个磁场的宽度都是 l，相间排列， 所有这些磁场都以相同的速度向右匀速运动，这时跨在两导轨间的长为 L、宽 为 l 的金属框 abcd(悬浮在导轨上方)在磁场力作用下也将会向右运动设金属 框的总电阻为 R，运动中所受到的阻力恒为 Ff，金属框的最大速度为 v
5、m，则磁 场向右匀速运动的速度 v 可表示为( ) Av Bv Cv Dv 7 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 101，b 是原线圈的中心抽头， 电压表 V 和电流表 A 均为理想电表，除滑动变阻器电阻 R 以外，其余电阻均不 计，从某时刻开始在原线圈 c、d 两端加上交变电压，其瞬时值表达式为：u1 220 sin 100t(V)下列说法中正确的是( ) At s 时，c、d 两点间的电压瞬时值为 110 V B当单刀双掷开关由 a 扳向 b 时，电压表和电流表的示数均变小 C单刀双掷开关与 a 连接，滑动变阻器触头向上移动的过程中，电压表和电 流表的示数均变小 D当单刀双掷开关与
6、 a 连接时，电压表的示数为 22 V 8、（多选)在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为 理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率 的增大，下列说法中正确的有( ) A 升压变压器的输出电压增大 B 降压变压器的输出电压增大 C 输电线上损耗的功率增大 D 输电线上损耗的功率占总功率的比例增大 9、(多选)如图所示，两根等高光滑的 圆弧轨道，半径为 r、间距为 L，轨道 电阻不计在轨道顶端连有一阻值为 R 的电阻，整个装置处在 一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为 B.现有一根长度稍 大于 L、电阻不计的金属棒从轨道最低位置 cd 开始，在拉力
7、作 用下以速度 v0向右沿轨道做匀速圆周运动至 ab 处，则该过程中 ( ) A 通过 R 的电流方向为由内向外 B 通过 R 的电流方向为由外向内 CR 上产生的热量为 D 流过 R 的电荷量为 10、(多选)如图所示，在倾角为 的光滑斜面上，存在着两个匀强磁场，磁 场 垂直斜面向上、磁感应强度大小为 B，磁场 垂直斜面向下、磁感应强度 大小为 3B，磁场的宽度 MJ 和 JG 均为 L，一个质量为 m、电阻为 R、边长也为 L 的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当 ab 边刚越过 GH 进入磁场 区时， 线框恰好以速度 v1做匀速直线运动；当 ab 边下滑到 JP 与 MN 的中间位置
8、时， 线框又恰好以速度 v2做匀速直线运动，从 ab 进入磁场 至 ab 运动到 JP 与 MN 中间位置的过程中，线框的机械能减少量为 E，重力对线框做功的绝对值为W1， 安培力对线框做功的绝对值为 W2，下列说法中正确的 是( ) Av1v241 Bv1v291 C EW1 D EW2 11、(多选)如图所示，一定滑轮上绕有轻质柔软细线，线的一端系一质量为 3m 的重物，另一端系一质量为 m、电阻为 r 的金属杆在竖直平面内有间距为 L 的足够长的平行金属导轨 PQ、EF，在 QF 之间连接有阻值为 R 的电阻，其余电 阻不计，磁感应强度为 B0的匀强磁场与导轨平面垂直开始时金属杆置于导轨
9、 下端 QF 处，将重物由静止释放，当重物下降 h 时恰好达到稳定速度而 匀速下降运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好(忽略摩擦 阻力，重力加速度为 g)则( ) A 电阻 R 中的感应电流方向 QF B 重物匀速下降的速度 v C 重物从释放到下降 h 的过程中，重物机械能的减少量大于回路中产生的焦 耳热 D 若将重物下降 h 时的时刻记作 t0，速度记为 v0，从此时刻起，磁感应强 度逐渐减小，使金属杆中恰好不再产生感应电流，则磁感应强度 B 随时间 t 变 化的关系式 B 12、(多选)如图 xOy 平面为光滑水平面，现有一长为 d 宽为 L 的线框 MNPQ 在 外力 F 作用下，
10、沿正 x 轴方向以速度 v 做匀速直线运动，空间存在竖直方向的 磁场，磁感应强度 BB0cos x(式中 B0为已知量)，规定竖直向下方向为磁感 应强度正方向，线框电阻为 R0，t0 时刻 MN 边恰好在 y 轴处，则下列说法正 确的是( ) A外力 F 为恒力 Bt0 时，外力大小 F C通过线圈的瞬时电流 I D经过 t ，线圈中产生的电热 Q 二、实验题（每空 2 2 分，共 1818 分） 13、如图是做探究电磁感应的产生条件实验的器材 (1)在图中用实线代替导线把它们连成实验电路 (2)由哪些操作可以使灵敏电流计的指针发生偏转( ) A闭合开关 B断开开关 C保持开关一直闭合 D将线
11、圈 A 从 B 中拔出 (3)假设在开关闭合的瞬间，灵敏电流计的指针向左偏转，则当螺线管 A 向上 拔出的过程中，灵敏电流计的指针向_(“”“”填 左 或 右 )偏转 14.有一个教学用的可拆变压器，如图甲所示，它 有两个外观基本相同的线圈 A、B，线圈外部还可以 绕线 (1)某同学用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了 A、B 线圈的电阻值，指针分 别对应图乙中的 A、B 位置，由此可推断_线圈的匝数较多(选填“A” “或 B”) (2)如果把它看成理想变压器，现要测定 A 线圈的匝数，提供的器材有：一根 足够长的绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源，请简要续填实验的步骤(写 出要测的物理量，并
12、用字母表示) 用长导线绕一个 n 匝线圈，作为副线圈替 代 线圈；把低压交流电源接 线圈，测得 ；用 A 线圈换 下绕制的线圈测得 则 A 线圈的匝数为 nA_.(用所测物理量符号表示) 三、计算题（共 4 题，总计 34分） 15、（10分）发电机转子是匝数为 100 匝、长为 20 cm、宽为 40cm 的长方形线 圈，将线圈置于磁感应强度为 0.5 T 的匀强磁场中，使其绕垂直于磁场方向且 在线圈平面内的轴以角速度 50 rad/s 匀速转动当线圈平面与磁场平行时开始 计时，若线圈电阻为 2 ，线圈的两端通过滑环与一个阻值 R8 的灯泡连 接试求： (1)发电机线圈中感应电动势的瞬时值表
13、达式； (2)灯泡在电路中的实际功率； (3)当线圈平面与中性面的夹角为 30时，通过灯泡的电流的瞬时值； (4)为保持线圈做匀速转动，线圈每转一周的过程中外力对线圈所做的功； (5)从计时开始到线圈转过 60角的过程中通过灯泡的电量 16、（11分）如图，阻值不计的光滑金属导轨 MN 和 PQ 水平放置，其最右端间 距 d 为 1m，左端 MP 上接有阻值 r4 的电阻，右端 NQ 与半径 R 为 2 m 的光 滑竖直半圆形绝缘导轨平滑连接；一根阻值不计的长为 L1.2 m，质量 m 0.5 kg 的金属杆 ab 放在导轨的 EF 处，EF 与 NQ 平行在平面 NQDC 的左侧空间 中存在
14、竖直向下的匀强磁场 B，平面 NQDC 的右侧空间中无磁场现杆 ab 以初 速度 v012 m/s向右在水平轨道上做匀减速运动，进入半圆形导轨后恰能通过 最高位置 CD 并恰又落到 EF 位置(g 取 10 m/s2) 求：(1)杆 ab 刚进入半圆形导轨时，对导轨的压力大小； (2)EF 到 QN 的距离； (3)磁感应强度 B 的大小 17、（13分）如图所示，两根金属平行导轨 MN 和 PQ 放在水平面上，左端向上 弯曲且光滑，导轨间距为 L，电阻不计。水平段导轨所处空间有两个有界匀强 磁场，相距一段距离不重叠，磁场 左边界在水平段导轨的最左端，磁感强度 大小为 B，方向竖直向上；磁场
15、的磁感应强度大小为 2B，方向竖直向下。质 量均为 m、电阻均为 R 的金属棒 a 和 b 垂直导轨放置在其上，金属棒 b 置于磁 场 的右边界 CD 处。现将金属棒 a 从弯曲导轨上某一高处由静止释放，使其 沿导轨运动。设两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。 （1）若水平段导轨粗糙，两金属棒与水平段导轨间的最大摩擦力均为 mg， 将金属棒 a 从距水平面高度 h 处由静止释放。求：金属棒 a 刚进入磁场 时， 通过金属棒 b 的电流大小；若金属棒 a 在磁场 内运动过程中，金属棒 b 能在 导轨上保持静止，通过计算分析金属棒 a 释放时的高度 h 应满足的条件； （2）若水平段导轨是
16、光滑的，将金属棒 a 仍从高度 h 处由静止释放，使其进 入磁场 。设两磁场区域足够大，求金属棒 a 在磁场 内运动过程中，金属棒 b 中可能产生焦耳热的最大值。 高二年级物理试卷参考答案 一、选择题（1-71-7 单选，8-128-12 多选，每小题 4 4 分，共 4848分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 B B C D B B D CD BC BD ACD CD 二、实验题（每空 2 2 分，共 1818分） 13.13.（1 1）如图 (2)ABD(2)ABD (3)(3)右 14.14. (1)A(1)A (2)(2)A A； B B，线圈的输出
17、电压为 U U； A A线圈的输出 电压为 U UA A ，nUnUA A /U/U 三、计算题（共 4 4 题，总计 3434分） 1515、【解析】(1)EmNBS200 V，e200cos 50t (2)E ，I 10 A，PI2R1600 W (3)eEmcos60，i 10 A (4)W t80 J251.2 J (5)BSsin 60，qIt 0.2 C. 16.16. 【解析】(1)设杆 ab 刚进入半圆形导轨时速度为 v1，到达最高位置 CD 时， 速度为 v2，由于恰能通过最高点，则：mg 解得 v22 m/s 杆 ab 进入半圆形导轨后，由于轨道绝缘，无感应电流， 则根据机
18、械能守恒： mv mv mg2R 解得 v110 m/s 设在最低点时半圆形轨道对杆 ab 的支持力为 FN， FNmgm 则有 FN30 N. (2)杆 ab 离开半圆形导轨后做平抛运动，设经时间 t 落到水平导轨上 gt22R 解得 t s 则杆 ab 与 NQ 的水平距离 sv2t4 m. (3)设杆 ab 做匀减速运动的加速度为 a v v 2as 解得 a5.5 m/s2 对杆刚要到达 NQ 位置进行分析 FABId I FAma B T1.05 T. 17.17. 【解析】（1）金属棒在弯曲光滑导轨上运动的过程中，机械能守恒，设 其刚进入磁场 时速度为 ，产生的感应电动势为 ，电路
19、中的电流为 。 由机械能守恒 ，解得 感应电动势 ，对回路 解得： 对金属棒 b：所受安培力 又因 I= 金属棒 b 棒保持静止的条件为 解得 （2）金属棒 a 在磁场 中减速运动，感应电动势逐渐减小，金属棒 b 在磁场 中加速运动，感应电动势逐渐增加，当两者相等时，回路中感应电流为 0，此 后金属棒 a、b 都做匀速运动。设金属棒 a、b 最终的速度大小分别为 ， 整个过程中安培力对金属棒 a、b 的冲量大小分别为 。 由 ，解得 设向右为正方向：对金属棒 a，由动量定理有 对金属棒 b，由动量定理有 由于金属棒 a、b 在运动过程中电流始终相等，则金属棒 a 受到的安培力始终 为金属棒 b 受到安培力的 2 倍，因此有两金属棒受到的冲量的大小关系 解得 ， 根据能量守恒，回路中产生的焦耳热