江苏省江阴市四校2015-2016学年高二下学期期中考试物理试题

2015-2016学年第二学期高二期中考试
物理学科试题
一、单项选择题
1． 关于磁场和磁感线的描述，正确的说法是 （ ）
A．磁感线从磁体的N极出发，终止于S极
B．磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向
C．沿磁感线方向，磁场逐渐减弱
D．在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小
2. 下列说法正确的是 （ ）
A．洛伦兹力对带电粒子不做功
B．洛伦兹力能改变带电粒子的动能
C．运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则该处的磁感应强度一定为零
D．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用
3．某矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生 ( http: / / www.21cnjy.com )的感应电动势为e=Emsinωt．若将线圈的转速增加1倍，保持其他条件不变，则产生的感应电动势为 （ ）
A．e=Emsin2ωt B．e=2Emsin2ωt C．e=2Emsin4ωt D．e=4Emsin2ωt
4．中央电视台《焦点访谈》多次报道某些边远 ( http: / / www.21cnjy.com )落后农村电价过高，农民负担过重．其中客观原因是电网陈旧老化，近年来进行了农村电网改造．为了减少远距离输电线路上的电能损耗而降低电费价格，以下措施中切实可行的是 （ ）
A．提高输送功率 B．应用超导材料做输电线
C．提高输电电压 D．减小输电导线的横截面积
5．下列说法不正确的是 （ ）
A．话筒是一种常用的传感器，其作用是将电信号转换为声信号
B．电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器的作用是控制电路的通断
C．电子秤所使用的测力装置是力传感器
D．热敏电阻能够把温度这个热学量装化为电阻这个电学量
6．如图所示，开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直，且一半在磁场内，一半在磁场外，若要使线框中产生感应电流，下列办法中不可行的是 （ ）
A．将线框向左拉出磁场
B．以bc边为轴转动（小于60°）
C．以ab边为轴转动（小于90°）
D．以ad边为轴转动（小于60°）
7．如图所示，A、B都是较轻的铝环，A环闭合，B环断开，横梁可以绕中间支点自由转动，开始时整个装置静止．下列说法中正确的是（ ）
A．条形磁铁插入A环时，横梁不会发生转动
B．只有当条形磁铁N极拔出铝环时，横梁才会转动
C．条形磁铁用相同方式分别插入A、B环时，两环转动情况相同
D．铝环A产生的感应电流总是阻碍铝环与磁铁间的相对运动
8．如图所示，表示一交流电的电流随时间而变化的图像．此交流电流的有效值是 （ ）
A． 5A B．5A
C． 3.5A D．3.5A
9．如图所示，水平放置的平行金属导轨左边接 ( http: / / www.21cnjy.com )有电阻R，轨道所在处有竖直向下的匀强磁场，金属棒ab横跨导轨，它在外力的作用下向右匀速运动，速度为v．若将金属棒的运动速度变为2v，（除R外，其余电阻不计，导轨光滑）则 （ ）
A．作用在ab上的外力应保持不变
B．感应电动势将增大为原来的4倍
C．感应电流的功率将增大为原来的2倍
D．外力的功率将增大为原来的4倍
10．如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里．abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为L，t=0时刻，bc边与磁场区域边界重合．现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域，取沿a→b→c→d→a的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是图中的 （ ）
A B C D
11． 电阻为1 Ω的矩形 ( http: / / www.21cnjy.com )线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示．现把交流电加在电阻为9 Ω的电热丝上，下列判断正确的是 （ ）
A．线圈转动的角速度ω＝100 rad/s
B．在t＝0.01 s时刻，穿过线圈的磁通量最大
C．电热丝两端的电压U＝100 V
D．电热丝此时的发热功率P＝1 800 W
12． 如图所示，理想变压器原、副线圈 ( http: / / www.21cnjy.com )的匝数比为4∶1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中R′为热敏电阻(温度升高时其电阻减小)，R为定值电阻．下列说法正确的是 （ ）
A．电压表V2的示数为9 V
B．原线圈两端电压的瞬时值表达式为u＝36sin 50πt V
C．R′处温度升高时，电流表的示数变大，电压表V2的示数变大
D．变压器原线圈的输入功率和副线圈的输出功率之比为1∶4
　二、多项选择题
13．如图所示，质量为m，电荷量为 ( http: / / www.21cnjy.com )+q的带电粒子，以不同的初速度两次从O点垂直于磁感线和磁场边界向上射入匀强磁场，在洛伦兹力作用下分别从M、N两点射出磁场，测得OM：ON=3：4，则下列说法中正确的是 （ ）
A．两次带电粒子在磁场中经历的时间之比为3：4
B．两次带电粒子在磁场中运动的路程长度之比为3：4
C．两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为3：4
D．两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为4：3
14．如图所示，理想变压器左线圈与导轨相连接，导体棒ab可在导轨上滑动，磁场方向垂直纸面向里，以下说法正确的是 （ ）
A．ab棒匀速向右滑，c、d两点中c点电势高
B．ab棒匀加速右滑，c、d两点中d点电势高
C．ab棒匀减速右滑，c、d两点中d点电势高
D．ab棒匀加速左滑，c、d两点中c点电势高
15．如图（a）、（b）所示的电路 ( http: / / www.21cnjy.com )中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯A的电阻，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则 （ ）
A．在电路（a）中，断开S，A将渐渐变暗
B．在电路（a）中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗
C．在电路（b）中，断开S，A将渐渐变暗
D．在电路（b）中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗
16．如图所示，相距为d的两水平虚线L1和 ( http: / / www.21cnjy.com )L2分别是水平向里的匀强磁场的上下两个边界，磁场的磁感应强度为B，正方形线框abcd边长为L（L＜d），质量为m，将线框在磁场上方高h处由静止释放．如果ab边进入磁场时的速度为v0，cd边刚穿出磁场时的速度也为v0，则从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程中 （ ）
A．线框中一直有感应电流
B．线框中有一阶段的加速度为重力加速度g
C．线框中产生的热量为mg（d+h+L）
D．线框有一阶段做减速运动
17．如图所示，在方向垂直向里，磁感应强度为B的匀强磁场区域中有一个由均匀导线制成的单匝矩形线框abcd，线框以恒定的速度v沿垂直磁场方向向右运动，运动中线框dc边始终与磁场右边界平行，线框边长ad＝l，cd＝2l。线框导线的总电阻为R。则线框离开磁场的过程中 （ ）
A．流过线框截面的电量为
B．线框中的电流在ad边产生的热量为
C．线框所受安培力的合力为
D．ad间的电压为
18．电流互感器是用来测量大电流的仪器，如图所示是某学生设计的电流互感器原理图，以下说法正确的是 （ ）　
A．图中因变压器将电压升高了，所以电流表示数比把电流表直接接到ab间时示数大
B．图中电流表的示数比直接接在ab间时示数大
C．原理图有错误，原线圈匝数应比副线圈匝数少
D．图中电流表的示数就是ab间的电流大小
19．一理想变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝4∶1，原线圈a、b间接一电压为u＝220sin 100πt(V)的电源，灯泡L标有“36 V、18 W”字样．当滑动变阻器R的滑动触头处在某位置时，电流表示数为0.25 A，灯泡L刚好正常发光，则 （ ）
A．流经灯泡L的交变电流的频率为100 Hz
B．定值电阻R0的阻值为19 Ω
C．滑动变阻器R消耗的功率为36 W
D．若将滑动变阻器R的滑动触头向下滑动，则灯泡L的亮度变亮
三、计算题
20．如图所示，面积为0. ( http: / / www.21cnjy.com )2m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律为B=（2+0.2t）T，定值电阻R1=6Ω，线圈电阻R2=4Ω，求：
（1）回路中的感应电动势大小；
（2）回路中电流的大小和方向；
（3）a、b两点间的电势差．
21．如图所示，线圈abcd的面积是0.05m2，共100匝，线圈的总电阻为r=1Ω，外接电阻R=9Ω，匀强磁场的磁感应强度B= T，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时．问：
（1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
（2）线圈转过s时电动势的瞬时值多大？
（3）电路中，电压表和电流表的示数各是多少？
（4）从中性面开始计时，经s通过电阻R的电荷量是多少？
22．(12分)如图所 ( http: / / www.21cnjy.com )示，在高度为L、足够宽的区域MNPQ内，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．质量为m、边长为L、电阻为R的正方形导线框abcd，在MN上方某一高度由静止开始自由下落．当bc边进入磁场时，导线框恰好做匀速运动．已知重力加速度为g，不计空气阻力，求：
（1）导线框刚下落时，bc边距磁场上边界MN的高度h；
（2）导线框离开磁场的过程中，通过导线框某一横截面的电量q；
（3）导线框穿越磁场的整个过程中，导线框中产生的热量Q．
23．(13分) 如图甲所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置，与水平面夹角为θ，两导轨间距为L0，M、P 两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。
（1）由b向a方向看到的装置如图乙，在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；
（2）在加速下滑时，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；
（3）求在下滑过程中， ab杆可以达到的速度最大值。
（4）若现在用沿导轨平面垂直于杆的恒力 ( http: / / www.21cnjy.com )F将金属杆从底端无初速推过足够距离S到达某一位置，立即撤去此恒力。问金属杆从开始上推到滑回底端的全过程中，在回路里产生的焦耳热是多少？
2015-2016学年第二学期高二期中考试
物理学科答案
一、单项选择题：（每题3分，共36分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 D A B C A B D B D C D A
二、多项选择题（每题4分，共28分。答错不得分，选不全得2分。）
题号 13 14 15 16 17 18 19
答案 BC BD AD BD ABD BC BC
三、计算题（共4小题，共56分）
L
o
I
I
I
I
o
o
o
L
2L
L
L
L
2L
2L
2L
L0
(1) (4分）
电流方向是逆时针方向 (2分）
(2分）
(3) (4分）
(1) 角速度(1分） (1分）
从中性面开始计时瞬时表达式 （V） (2分）
(2) (4分）
(3) 电动势有效值
电流表示数 (2分） 电压表示数 (2分）
(4) (4分）
23.（1） 受力分析(2分）
（2）(1分） (1分）
(2分） (2分）
(3) (2分）
(2分）
(2分）
(2分）
22.解：（1）设线框进入磁场时的速度为v，做匀速运动
(1分）,,
线框进入磁场前做自由落体运动，根据动能定理：
(2分） (1分）
（2）根据法拉第电磁感应定律，离开磁场的过程中产生的感应电动势： 感应电流：
通过导线框某一横截面的电量：(4分）
（3）由于磁场的宽度与线框的宽度相等，所以线框匀速穿过整个的磁场，整个的过程中线框减小的重力势能转化为线框产生的热量，即：
(4分）