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1、定远重点中学2017-2018学年第二学期中考试高二物理试题注意事项：1答题前在答题卡、答案纸上填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将选择题答案用2B铅笔正确填写在答题卡上；请将非选择题答案黑色中性笔正确填写在答案纸上。第I卷（选择题 45分）一、选择题(本大题共15个小题，第1至9题为单选题，第10至15题为多选题，每小题3分，共45分。)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.
2、 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，则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是（ ）A. B. C. D.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，则在磁感应强度均匀减小的过程中，关于线拉力的大小的下列说法中正确的是（ ） A. 小于环的重力mg，并保持恒定 B. 始终等于环的重力mgC. 大于环
3、的重力mg，并逐渐减小 D. 大于环的重力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，将它从图示位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.3 s时间拉出，外力做的功为W1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用0.9 s时间拉出，外力所做的功为W2，通过导线截面的电荷量为q2，则（ ）A. W1W2，q1q2 B. W1W2，q1=q2 D. W1W2，q1q25.如图所示，直角坐标系Oxy的2、4象限有垂直坐标系向里的匀强磁场磁感应强度大小均为B，在第3象限有垂直坐标系向外的匀强磁场磁感应强度大小为2B，现将半径为R，圆心角为90的扇形闭合导线框OPQ在外力作用下以恒定角速度绕O点在
4、纸面内沿逆时针方向匀速转动t=0时线框在图示位置，设电流逆时针方向为正方向则下列关于导线框中的电流随时间变化关系正确的是（ ）A. B. 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. 110 V C. V D. V7.如图，处在磁感应强度为B的匀强磁场中的单匝矩线圈abcd，以恒定的角速度绕ab边转动，磁场方向垂直于纸面向里，线圈所围面积为S，线圈导线的总电阻为R，t=0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（
5、）A. 时刻t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，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1（左）匀速运动到位置2（右）则（ ）A.导线框进入磁场时，感应电流方向为abcdaB.导线框离开磁场时，感应电流方向为adcbaC.导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右D.导线框进入磁场时受到的安培力方向水平向左9.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
6、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10.如图(甲)所示，左侧接有定值电阻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，导轨间距为一质量m=2kg，阻值，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，金属棒与导轨间动摩擦因数，金属棒的图象如图(乙)所示，则从起点发生位移的过程中（）A. 拉力做的功B. 通过电阻R的感应电量C. 定值电阻R产生的焦耳热为D. 所用的时间一定大于1s11.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
7、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12.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3:8C. 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
8、中外力做的功相等13.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v垂直磁场方向从如图实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为v/2，则下列说法正确的是（）A.此过程中通过线框截面的电量为 B.此时线框的加速度为 C.此过程中回路产生的电能为 mv2D.此时线框中的电功率为 14.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，它的边缘正好在两磁极之间，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
9、度为B，回路的总电阻为R，从左往右看，铜盘以角速度沿顺时针方向匀速转动。则（）A. 由于穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感应电流B. 回路中有周期性变化的感应电流C. 回路中感应电流大小不变，为D. 回路中感应电流方向不变，为CDRC15.如图所示，是研究自感通电实验的电路图，、是两个规格相同的小灯泡，闭合电键调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，调节可变电阻R1，使它们都正常发光，然后断开电键S.重新闭合电键S，则（）A. 闭合瞬间，立刻变亮，逐渐变亮 B. 闭合瞬间，立刻变亮，逐渐变亮C. 稳定后，L和R两端电势差一定相同 D. 稳定后，和两端电势差不相同第II卷（非选择题 55分）二、填空题
10、(本大题共3个小题，每小空2分，共12分。)16.如图所示，100匝的矩形线圈ABCD，ABCD0.5m，ADBC0.2m，将线圈置于B2T的匀强磁场中，以OO为轴转动，转速为=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_17.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P1，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P2，则P1=_， =_。18.一线圈匝数n=100，电阻R1= 1.0 ，在线圈外接一个阻
11、值R2 = 4.0 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。三、解答题(本大题共4个小题，共43分。)19. (9分)如图所示，正方形闭合线圈边长为0.2m，质量为0.1kg，电阻为0.1，在倾角为30的斜面上的砝码质量为0.4kg，匀强磁场磁感应强度为0.5T，不计一切摩擦，砝码沿斜面下滑线圈开始进入磁场时，它恰好做匀速运动（g取10m/s2）（1）求线圈匀速上升的速度；（2）在线圈匀速进入磁场的过程中，砝码对线圈做了多少功？（3）线圈进入磁场的过程中产生
12、多少焦耳热？20. (8分)如图（甲）所示，一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均匀分布的磁场已知线圈的匝数n=100匝，电阻r=1.0，所围成矩形的面积S=0.040m2 ， 小灯泡的电阻R=9.0，磁场的磁感应强度随按如图（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=nBmS cos t，其中Bm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. (12分)发电机和电动机具有装置上
13、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B的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，电阻不计。电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好，以速度v（v平行于MN）向右做匀速运动。图1轨道端点MP间接有阻值为r的电阻，导体棒ab受到水平向右的外力作用。图2轨道端点MP间接有直流电源，导体棒ab通过滑轮匀速提升重物，电路中的电流为I。（1）求在t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ab中的自由电荷所受洛伦兹力在上
14、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ab）、图4（图2的导体棒ab）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ab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。22. (14分)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
15、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。参考答案1.C【解析】A、奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第总结出了电磁感应定律，故A错误；B、物理学中，平均速度、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，质点采用了理想化的物理模型的方法，故B错误；C、根据楞次定律，感应电流的磁
