2013届安徽省蚌埠市高二下学期期中考试物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

法拉第发现电磁感应现象，不仅推动了电磁理论的发展，而且推动了电磁技术的发展，引领人类进入了电气时代，下列哪一个器件工作时利用了电磁感应现象  (      )

A、电视机的显像管   B、 回旋加速器    C、电磁炉   D、指南针

2. 难度：中等

在电磁感应现象中，下列说法中正确的是（      ）

A、感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反

B、闭合线框放在变化的磁场中，一定能产生感应电流

C、闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感应线运动，一定能产生感应电流

D、感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化

3. 难度：中等

一飞机下有一沿竖直方向固定的金属杆，若仅考虑地磁场的影响，不考虑磁偏角影响，当飞机水平飞行经过蚌埠上空，下列说法正确的是   （      ）

A、由东向西飞行时，金属杆上端电势比下端电势高

B、由西向东飞行时，金属杆上端电势比下端电势高

C、由南向北飞行时，金属杆上端电势比下端电势高

D、由北向南飞行时，金属杆上端电势比下端电势高

4. 难度：中等

一台发电机的结构示意图如图所示，其中N、S是永久磁铁的两个

磁极，它们的表面呈半圆柱面形状。M是圆柱形铁芯，铁芯外套有一矩形线圈，线圈绕铁芯M中心的固定转轴匀速转动。磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场。若从图示位置开始计时电动势为正值，下列图象中能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的是    （      ）

5. 难度：中等

如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，闭合矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。线框由静止释放，不计空气阻力，在下落过程中   （      ）

A、穿过线框的磁通量保持不变

B、线框中感应电流方向保持不变

C、线框做自由落体运动

D、线框的机械能不断增大

6. 难度：中等

如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法错误的是    （      ）

A、线圈先后两次转速之比为3 ∶2[来源

B、在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零:Z,x

C、交流电a的瞬时值为V

D、交流电b的最大值为20/3V

7. 难度：中等

今年我国北方部分地区遭遇了雨雪冰冻灾害。马路上的冰层坚硬如铁、光滑如玻璃，高压电线覆冰后有成人大腿般粗，为清除高压输电线上的冰凌，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰。若在正常供电时，高压线上送电电压为U，电流为I，热损耗功率为ΔP；除冰时，输电线上的热损耗功率需变为9ΔP，则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)     （      ）

A、输电电流为  B、输电电流为9I    C、输电电压为3U     D、输电电压为

8. 难度：中等

如图所示，三只灯泡L₁、L₂、L₃分别与电感L、电容C、电阻R串联，再将三者并联，接在220V，50Hz的交变电压两端，三只灯泡亮度相同。若将交变电压改为220V，25Hz，则（      ）

A、三只灯泡亮度不变

B、三只灯泡都将变亮

C、L₃亮度不变，L₁变亮，L₂变暗

D、L₃亮度不变，L₁变暗，L₂变亮

9. 难度：中等

如图所示，M是一个小型理想变压器，原副线圈匝数之比n₁∶n₂=10∶1，接线柱a、b接上一个正弦交变电源，电压 sin（50t）V。变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R₂为用半导体热敏材料（电阻随温度升高而减小）制成的传感器，R₁为一定值电阻。下列说法中正确的是 （     ）

A、电压表示数为22 V

B、副线圈中输出交流电的周期为0.02s

C、当传感器R₂所在处出现火警时，电压表的示数减小

D、当传感器R₂所在处出现火警时，电流表的示数减小

10. 难度：中等

如右图所示，一个闭合回路由两部分组成。右侧是电阻为r的圆形导线，置于竖直向上均匀变化的磁场B₁中，左侧是光滑的倾角为θ的平行导轨，宽度为d，其电阻不计。磁感应强度为B₂的匀强磁场垂直导轨平面向上，且只分布在左侧，一个质量为m、电阻为R的导体棒此时恰好能静止在导轨上，下述判断不正确的是（     ）

A、圆形线圈中的磁场，方向向上均匀增强

B、导体棒a、b受到的安培力大小为mgsinθ

C、回路中的感应电流为mgsinθ/ B₂d

D、圆形导线中的电热功率为

二、填空题

11. 难度：中等

一电阻为R、面积为S的矩形导线框abcd处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框平面成θ=45°角(如图所示)．当线框以ab为轴顺时针转过90°的过程中，穿过abcd的磁通量的变化量ΔΦ＝________，在这一过程中通过导线的电荷量为____________。

12. 难度：中等

如图（甲）所示螺线管的匝数n =1500，横截面积S =20cm²，电阻r =2Ω，与螺线管串联的外电阻R =4Ω。若穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图（乙）所示的规律变化，则线圈两端a、b之间的电压为_____________V，电阻R上消耗的电功率______________W。

13. 难度：中等

如图所示为一交流电压随时间变化的图象。每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定。根据图中数据可得此交流电压的有效值为_______V。

14. 难度：中等

如图，理想变压器原线圈与10V的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a和b，小灯泡a的额定功率为0.3W，正常发光时电阻为30Ω，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09A，可计算出原、副线圈的匝数比为______，流过灯泡b的电流为_______A。

三、计算题

15. 难度：中等

如图所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈的长度ab＝0.25 m，宽度bc＝0.20 m，共有n＝100匝，总电阻r＝1.0 Ω，可绕与磁场方向垂直的对称轴OO′转动．线圈处于磁感应强度B＝ T的匀强磁场中，与线圈两端相连的金属滑环上接一个额定电压为3.0 V的灯泡。当线圈以角速度7.2rad/s匀速转动时，小灯泡恰好能正常发光。求：

（1）线圈转动时产生的感应电动势的最大值

（2）小灯泡的额定功率

（3）线圈以上述角速度转动一周过程中发电机产生的电能

16. 难度：中等

两块水平放置的金属板间的距离为d，用导线与一个匝线圈相连，线圈电阻为r，线圈中有竖直向上均匀变化的磁场，电阻R与金属板连接，如图所示。两板间有一个质量为m，电荷量为+q的油滴恰好处于静止状态，当地的重力加速度为g。则线圈中的磁感应强度B的变化情况和其磁通量的变化率为多少？

17. 难度：中等

如图所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L＝1m，导轨平面与水平面成θ＝30°角，上端连接阻值R＝1.5Ω的电阻；质量为m＝2kg、阻值r＝0.5Ω的金属棒ab放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触。整个装置处于一匀强磁场中，该匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度大小为2.0T。现由静止释放金属棒，金属棒在下滑过程中始终与框架垂直，g=10m/s²求：

（1）金属棒沿光滑平行金属导轨运行的最大速度

（2）当金属棒速度为4m/s时，金属棒的加速度是多少？

（3）若从静止释放到金属棒速度达到最大这一过程中电阻R上产生焦耳热是0.75J，则金属棒沿金属框架下滑的距离是多少？