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芜湖一中20132014学年第二学期期中考试高二物理试卷（分值：100分考试时间120分钟）一、单项选择题（本大题共10个小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项是正确的，请将正确答案填在答题卷中）。1 .自然界的电、热和磁等现象是相互联系的，许多物理学家为探寻它们之间的联系做出了卓越的贡献，以下说法不符合史实的是（A.法拉第发现了电磁感应现象，进一步完善了电与磁现象的内在联系B.奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的联系C.法拉第提出了场的概念，并用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场D.伏特发现了电流热效应的规律，定性地给出了电能和热能之间的转化关系2 .如图所示，通有恒定电流的直导线下边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面.若使线框逐渐向下远离（平动）通电导线，则穿过线框的磁通量将（）A.逐渐增大B.逐渐减小C.保持不变D.不能确定3 .下列关于交变电流的说法中正确的是（）A.交流电器设备上所标的电压和电流值是交流的最大值B.用交流电流表和电压表测定的读数值是交流的瞬时值C.线圈的自感系数越大、交流的频率越高，电感对交流的阻碍作用就越大D.电容器的电容越大、交流的频率越高，电容器对交流的阻碍作用就越大4 .单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积的磁通量随时间变化的规律如图所示，则OD过程中（）A.线圈中D时刻感应电动势为零B.线圈中O时刻感应电动势为零C.线圈中D时刻感应电动势最大D.线圈中O至D时间内感应电动势在逐渐增大5 .如图所示表示交变电流的电流随时间变化的图象，此交变电流4方:；的有效值是（）0IA.5AB.4A_3CC.3AD.6A6.如图中理想变压器原、副线圈匝数之比m：山=4：1,原线圈两端连接光滑导轨，副线-311圈与电阻R相连组成闭合回路.当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时，安培表A1的读数是12mA,则安培表A2的读数是（）4A.48mAB.3mAC.0D.与R值大小有关7 .在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则（）A. t=0.005s时线框的磁通量变化率为零B. t=0.01s时线框平面与中性面重合C.线框产生的交变电动势有效值为311VD.线框产生的交变电动势频率为100Hz8 .如图所示，两块距离为d的金属板水平放置，将其用导线和电键与一个匝数为n的线圈连接，线圈所处的空间有方向竖直向上且大小变化的磁场B,两金属板间放一台压力传感器，传感器上表面静止放置一个质量为m电荷量为+ q的小球.S断开时传感器上有示数， S闭合时传感器上的示数恰好为别是（）A.正在增加，C.正在减弱，0,则线圈中的磁场A mgdA t qA mgdA t - qB的变化情况和磁通量变化率分B.正在减弱,D.正在增加,A mgdAt - nqA mgdAt - nq9.如图所示，闭合圆形金属环竖直固定穿套在光滑水平环导轨上，形磁铁沿导轨以初速度 Vo向圆环运动，其轴线穿过圆环圆心，与环面垂直，则磁铁在穿过圆环的整个过程中，下列说法正确的是（A.磁铁先做减速、后做加速运动B.磁铁做减速运动C.金属环中的感应电流方向不变D.金属环一直有缩小的趋势10 .均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd,边长为L,总电阻为R,总质量为m.将其置于磁感强度为B的垂直于纸面向里的匀强磁场上方 框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且h处，如图所示.线cd边始终与磁场的水平边界面平行.则 下列说法正确的是（）A.当cd边刚进入磁场时，线框中产生的感应电动势一定最大B.线框在进入磁场的过程中一定做减速运动C.线框进入磁场的过程其加速度可能变大也可能变小，也可能为零D.线框从释放到完全进入磁场的过程中, 的焦耳热之和二、填空与实验题（本题共 2个小题，第 在答题卡上）.线框减少的重力势能等于它增加的动能与产生11题6分、第12题12分、共18分。请将答案填11 .如图甲所示，理想变压器的原线圈匝数m=350匝，副线圈匝数 龛=70匝，电阻R= 20Q,是理想交流电压表，原线圈加上如图乙所示的正弦交流电，则电阻R上消耗的电功率为W ,在t = 0.01 s时,电压表的示数为V。变压器的工作基础是现象。甲乙12.某班同学在探究感应电流产生的条件时，做了如下实验：探究I：如图甲所示，先将水平导轨、导体棒ab放置在磁场中，并与电流表组成一闭合回路。然后进行如下几种操作方式：ab与磁场保持相对静止；让导轨与ab一起平行于磁感线运动；让ab做切割磁感线运动。探究n：如图乙所示，将螺线管与电流表组成闭合回路。然后进行如下操作：把条形磁铁放在螺线管内不动；把条形磁铁插入螺线管过程中。探究出：如图丙所示，螺线管A、滑动变阻器、电源、开关组成一个回路；A放在螺线管B内，B与电流表组成一个闭合回路。然后进行如下几种操作方式：闭合和断开开关瞬间；闭合开关，A中电流稳定后；闭合开关，A中电流稳定后，再改变滑动变阻器的阻值。可以观察到：(请在下面的(1)(2)(3)中填写上面各探究方式中符合条件的数字序号)(1)在探究I中，闭合回路会产生感应电流；(2)在探究H中，闭合回路会产生感应电流；(3)在探究出中，闭合回路会产生感应电流；(4)从以上探究中可以得到的结论是：当闭合回路中的时，闭合回路中就会产生感应电流。三、计算题(本大题共4个小题，共42分，请将答案填写在答题卷上，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)。13. (10分)如图甲所示，n=15匝的圆形线圈M,其电阻为1Q,它的两端点a、b与阻值为2a的定值电阻R相连，穿过线圈的磁通量的变化规律如图乙所示。(1)判断a、b两点的电势高低;(2)求a、b两点的电势差。14. (10分)如图所示，间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端用一阻值为R的电阻连接，导轨上横跨一根质量为m电阻也为R的金属棒ab,金属棒与导轨接触良好.整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中.现使金属棒以初速度v沿导轨向右运动直至静止，若金属棒在整个运动过程中通过R的电荷量为q.求：(1)金属棒ab以速度v开始运动时流过回路的电流大小和方向；(2)整个运动过程中金属棒在导轨上发生的位移为多少？15. (10分)如图所示，n=50匝的矩形线圈abcd,边长ab=20cm,bc=25cm,放在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，绕垂直于磁感线且通过线圈的中轴线OO匀速转动，转动角速度3=50rad/s,线圈的总电阻r=1Q,外电路电阻R=9Q.试求：(1)线圈从图示位置(线圈平面与磁感线平行)开始计时的感应电动势最大值和感应电动势大小的表达式；(2) 1分钟时间内电阻R上产生的焦耳热Q则从开始上滑到返回低端整个芜湖一中20132014学年第二学期期中考试16. (12分)如图所示，光滑平行金属轨道平面与水平面成0角，导轨间距为L,电阻不计,两导轨上端用一电阻R相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上，磁感强度大小为B,质量为m的金属杆ab,以初速度vo从轨道底端开始向上滑行，滑行到某一高度h后速度减为0,然后又返回到底端.若整个运动过程中，金属杆保持与导轨垂直且接触良好，并不计金属杆ab的电阻及空气阻力，求:(1)金属杆ab以初速度vo开始运动时它的加速度的大小；(2)金属杆ab在上升h过程中克服安培力做多少功；(3)若金属杆ab返回到低端前某位置已经开始匀速运动，过程中电阻R上共产生多少焦耳热？高二物理答题卷、单项选择题（每空4分、每小题10分，共40分）题号12345678910答案、填空与实验题：（第11题6分，第12题12分，共18分）11.12. (1),(2),(3)(4)三、计算题（本大题共4个小题，共42分。请写出必要的文字说明和解答过程，直接写出答案不得分）。13. （10分）14. (10分)15. （10分）题号12345678910答案DBCAACBDBD16. （12分）芜湖一中20132014学年度第二学期期中考试高二物理试题（理）参考答案-、单项选择题（每题4分、共10题，40分）-、填空题：（第11题6分，第12题12分，共18分）11. 0.8w,4v,互感;12. (1),(2),(3),(4) 磁通量改变时;三、计算题(本大题共4个小题，共42分。请写出必要的文字说明和解答过程，直接写出答案不得分)。13、解析：(1)由中一t图象知，穿过M的磁通量均匀增加，根据楞次定律可知a点电势比b点高，(2)由法拉第电磁感应定律知AE=n-=15X0.2V=3Vo由闭合电路欧姆定律知：I=E=3A=1AIR+r3aUb=IR=1X2V=2Vo答案：(1)a点电势比b点高(2)2V14.解析(1)金属棒刚以初速度v开始运动时，由法拉第电磁感应定律，得E=BLV由闭合电路欧姆定律，得回路电流为I=BLV/2R,方向为从a到b。(2)由q=IttBLX,得R总R总2R金属棒在导轨上发生的位移为x=2RqBL答案：(1)电流为I=BLV/2R,方向为从a到b(2)15、解析：(1)线圈在图示位置产生的感应电动势最大,En=nBcoS=nBco,ab,be,代入数值得Em=50V.则感应电动势大小的瞬时值为e=Eneoswt=50cos50t(v)=50sin(50t+)(v)(2)线圈中产生正弦式电流，电流的有效值Em2(Rr)在1min内R上产生的电热Q=I2Rt=6.75X103J.答案：(1)50V50eoswt(2)6.75X103J16、解析：(1)有法拉第电磁感应定律，金属杆刚开始以初速度E=BLv02RqBLv0运动时，电动势由闭合电流欧姆定律，电流I=E/R金属杆所受的安培力F=BIL=B2L2vo/R通过受力分析，由牛顿第二定律，得mgsin0+B2L2vo/R=ma所以a=gsin0+B2L2vo/mR(2)金属杆在上升h过程中，由动能定理12mgh-w安=0-2mvo得w安=2mvo2mgh即克服安培力做功为2mv02mgh(3)设金属杆回到低端前已经以mgsin0=F安F安=B2L2v/R即v=mgRsin0/B2L2在整个过程中，由动能定理，得-w安=-m2-m0222v做匀速运动，由平衡知识，得322.2m g R sin2B4L4则金属杆克服安培力做功w安由功能关系，得整个过程中电阻12=-mv02R上产生的焦耳热为22.2I R sin 2B4L4322.2m g R sin 4 4 2B4L4-12m3gQ=w安=mv021o12答案：(1)gsin0+BLv0/mR(2)2mv)mgh(3)mv0
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