2014届江苏省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

如图所示，导线框abcd与导线在同一平面内，直导线通有恒定电流I，当线框由左向右匀速通过直导线时，线框中感应电流的方向是：(　 )

A．先abcd，后dcba，再abcd　　　

B．先abcd，后dcba

C．始终dcba　　　　　　　　　　

D．先dcba，后abcd，再dcba

2. 难度：中等

如图中，闭合矩形线框abcd位于磁感应强度为B的匀强磁中，ab边位于磁场边缘，线框平面与磁场垂直，ab边和bc边分别为L₁和L₂，线框电阻为R。若把线框沿v的方向匀速拉出磁场所用时间为△t，则通过框导线截面的电量是（   ）

A．          B．           C．          D．BL₁L₂

3. 难度：中等

如图所示，两个线圈绕在同一根软铁棒上，当导体棒A运动时，发现有感应电流从a向b流过灯，则下列关于A的运动情况的判断正确的是（   ）

A．向左匀速运动                         B．向右匀速运动

C．向左加速运动                          D．向右加速运动

4. 难度：中等

如图是某交流发电机输出的交变电压的图像，根据图像可以判定此交变电压（ ）

A．t=0.05s时刻，发电机的线圈刚好转至中性面

B．周期为0.1s

C．将标有“12V、3W”的灯泡接在此交变电流上，灯泡可以正常发光

D．转速为5转每秒

5. 难度：简单

旋转电枢式发电机产生的感应电动势为e=ε_msinωt伏.如果将电枢的匝数增加1倍,转速增加1倍,其他条件不变,感应电动势为（   ）

A．e=2ε_msin2ωt伏                       B．e=2ε_msin4ωt伏

C．e=4ε_msin2ωt伏                       D．e=4ε_msin4ωt伏

6. 难度：简单

如图所示,变压器输入电压不变,当电键S闭合,两交流电流表示数的变化情况为（   ）

A．都变小                               B．都变大

C．A₁变大,A₂变小                         D．A₁不变,A₂变小

7. 难度：中等

水平放置的金属框架cdef处于如图的匀强磁场中，金属棒ab置于粗糙的框架上且接触良好．从某时刻开始，磁感应强度均匀增大，金属棒ab始终保持静止，则（   ）

A．ab中电流增大，ab棒所受摩擦力也增大

B．ab中电流不变，ab棒所受摩擦力也不变

C．ab中电流不变，ab棒所受摩擦力增大

D．ab中电流增大，ab棒所受摩擦力不变

8. 难度：困难

一正方形闭合导线框abcd，边长为0.1m，各边电阻均为1Ω，bc边位于x轴上，在x轴原点O右方有宽为0.2m、磁感应强度为1T的垂直纸面向里的匀强磁场区，如图所示，当线框以恒定速度4m/s沿x轴正方向穿越磁场区过程中，如图所示中，哪一图线可正确表示线框从进入到穿出过程中，ab边两端电势差Uab随位置变化的情况（   ）

9. 难度：中等

如图所示，平行金属导轨竖直放在匀强磁场中，匀强磁场沿水平方向且垂直于导轨平面．导体AC可以贴着光滑竖直长导轨下滑．设回路的总电阻恒定为R，当导体AC从静止开始下落后，下面叙述中正确的说法有（   ）

A．导体下落过程中，机械能守恒

B．导体速度达最大时，加速度最大

C．导体加速度最大时所受的安培力最大

D．导体速度达最大以后，导体减少的重力势能全部转化为R中产生的热量

10. 难度：中等

如右图所示，在e、f间接上交流电源，保持电压最大值不变，使其频率增大，发现各灯的亮度变化情况是：灯1变暗，灯2变亮，灯3不变。则黑箱a、b、c中所接元件可能是   (      )

A．a为电阻，b为电容器，c为电感线圈

B．a为电阻，b为电感线圈，c为电容器

C．a为电容器，b为电感线圈，c为电阻

D．a为电感线圈，b为电容器，c为电阻

11. 难度：中等

如图，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的感应电流为正方向，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是下图中的（　 　）

12. 难度：中等

如图所示，空间存在一有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面（纸面）垂直，磁场边界的间距为。一个质量为、边长也为的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场的边界平行。时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合（图中位置Ⅰ），导线框的速度为。经历一段时间后，当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时（图中位

置Ⅱ），导线框的速度刚好为零。此后，导线框下落，经过一段时间回到初始位置Ⅰ。则   （   ）

A．上升过程中，导线框的加速度逐渐增大

B．下降过程中，导线框的加速度逐渐增大

C．上升过程中，合力做的功与下降过程中合力做的功相等

D．上升过程中，克服安培力做的功比下降过程中的多

13. 难度：简单

关于产生感应电流的条件，以下说法中错误的是(        )

A．闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定会有感应电流

B．闭合电路在磁场中作切割磁感线运动，闭合电路中一定会有感应电流

C．穿过闭合电路的磁通为零的瞬间，闭合电路中一定不会产生感应电流

D．无论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁感应条数发生了变化，闭合电流中一定会有感应电流

14. 难度：简单

用如图所示的实验装置研究电磁感应现象．当有电流从电流表的正极流入时，指针向右偏转．下列说法哪些是正确的(    )

A．当把磁铁N极向下插入线圈时，电流表指针向左偏转

B．当把磁铁N极从线圈中拔出时，电流表指针向左偏转

C．保持磁铁在线圈中静止，电流表指针不发生偏转

D．磁铁插入线圈后，将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针向左偏

15. 难度：中等

如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始络与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是 （    ）

A．感应电流方向不变

B．CD段直线始终不受安培力

C．感应电动势最大值E=2Bav

D．感应电动势平均值

16. 难度：中等

如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为n₁：n₂=3：1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等。a、b端加一定交流电压U=311sin100πt（V）后，则（    ）

A．两电阻两端的电压比U_A：U_B=3：1

B．两电阻中的电流之比I_A：I_B=1：3

C．两电阻消耗的电功率之比P_A：P_B=1：1

D．电阻B两端的电压表的示数U_B=66V

二、计算题

17. 难度：中等

如图所示，放置在水平面内的平行金属框架宽为L=0.4m，金属棒ab置于框架上，并与两框架垂直，整个框架位于竖直向下、磁感强度B=0.5T的匀强磁场中，电阻R=0.09Ω，ab的电阻r=0.01Ω，摩擦不计，当ab在水平恒力F作用下以v=2.5m/s的速度向右匀速运动时，求:

(1) 回路中的感应电流的大小；

(2) 恒力F的大小；

(3) 电阻R上消耗的电功率.

18. 难度：中等

图甲为小型旋转电枢式交流发电机原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO’匀速转动，线圈的匝数n=100，电阻r=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表，在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化。求：

(1)该发电机旋转的角速度；

(2)交流发电机产生的电动势的最大值；

(3)电路中交流电压表的示数。

19. 难度：中等

发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户,如果升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器。如图所示

(1)若发电机的输出功率是 100 kW,输出电压是250 V,升压变压器的原、副线圈的匝数比为 1∶25,求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流；

(2)若输电导线中的电功率损失为输入功率的 4%,求输电导线的总电阻和降压变压器原线圈两端的电压。

20. 难度：困难

如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L。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。整套装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。导轨和金属杆的电阻可忽略。让金属杆ab沿导轨由静止开始下滑，经过足够长的时间后，金属杆达到最大速度v_m，在这个过程中，电阻R上产生的热为Q。导轨和金属杆接触良好，它们之间的动摩擦因数为μ，且μ<tanθ。已知重力加速度为g。

(1)求磁感应强度的大小；

(2)金属杆在加速下滑过程中，当速度达到时，求此时杆的加速度大小；

(3)求金属杆从静止开始至达到最大速度的过程中下降的高度。