2014届安徽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

法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示，若开关S始终保持闭合状态，则下列判断错误的是（     ）

A．软铁环中有图中所示方向的磁场B₀

B．电流表示数为零

C．N线圈匝数越多，则电流表的示数越大

D．若电池内阻突然增大，则N线圈中将有如图所示的电流

2. 难度：中等

如图中画出的是穿过一个闭合线圈的磁通量随时间的变化规律，以下哪些认识是正确的（ ）

A．0~0.3s内线圈中的电动势在均匀增加

B．第0.6s末线圈中的感应电动势是4V

C．第0.9s末线圈中的瞬时电动势比0.2s末的小

D．第0.2s末和0.4s末的瞬时电动势的方向相同

3. 难度：中等

如图，闭合线圈上方有一竖置的条形磁铁，磁铁的N极朝下，当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）（     ）

A．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥

B．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引

C．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥

D．细圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引

4. 难度：中等

一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里，如图所示。磁感应强度B随t的变化规律如图所示，以I表示线圈中的感应电流，以图中线圈上箭头所示方向的电流为正，则I-t图中正确的是（     ）

5. 难度：中等

图中电感线圈L的直流电阻为R_L，小灯泡的电阻为R，小量程电流表G₁、G₂的内阻不计，当开关S闭合且稳定后，电流表G₁、G₂的指针均偏向右侧（电流表的零刻度在表盘的中央），则当开关S断开时，下列说法中正确的是（     ）

A．G₁、G₂的指针都立即回到零点

B．G₁缓慢回到零点，G₂立即左偏，然后缓慢回到零点

C．G₁立即回到零点，G₂缓慢回到零点

D．G₂立即回到零点，G₁缓慢回到零点

6. 难度：中等

如图所示，在两平行金属板中央有一个静止的电子（不计重力），当两板间加上如图所示的交变电压后，不能使电子做往返运动的电压是（     ）

 

7. 难度：中等

一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，在转动过程中，线框中的最大磁通量为_m，最大感应电动势为E_m，下列说法中正确的是（    ）

A．当磁通量为零时，感应电动势也为零

B．当磁通量减小时，感应电动势也减小

C．当磁通量等于0.5_m时，感应电动势等于0.5E_m

D．角速度等于E_m/_m

8. 难度：中等

一理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压如图所示，副线圈仅接入一个阻值为10Ω的电阻，则（     ）

A．副线圈输出电压的频率为50HZ

B．在1s时间内副线圈中电流方向改变25次

C．流过电阻的电流为1A

D．变压器的输入功率为5W

9. 难度：中等

某电站用11KV交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R，现若用变压器将电压升高到220KV送电，要使输电线上损失的功率不变，可使输电线的直径变为原来的（  ）

A．             B．            C．             D．

10. 难度：中等

如图所示的理想变压器，b是原线圈的中点接头，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上正弦交变电压，现将单刀双掷开关与a连接，下列说法正确的是（     ）

A．滑动变阻器触头P向上移动时，电压表、电流表示数均变小

B．滑动变阻器触头P向上移动时，原线圈中电流增大

C．单刀双掷开关由a转向b，电压表、电流表示数均变大

D．单刀双掷开关由a转向b，变压器输入功率将变小

11. 难度：中等

两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻，将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示，除电阻R外其余电阻不计，现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则（     ）

A．金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→b

B．金属棒向下运动时弹簧弹力和安培力一直在增大

C．金属棒运动过程中所受安培力的方向始终与运动方向相反

D．金属棒减少的重力势能全部转化为回路中增加的内能

12. 难度：中等

如图所示，虚线右侧存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，一正方形金属导线框自左边界进入磁场开始计时，在外力作用下由静止开始以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域，t₁时刻线框全部进入磁场。规定顺时针方向为感应电流i的正方向。外力大小为F，线框中电功率的瞬时值为P，通过导线横截面的电荷量为q，则这些量随时间变化的关系正确的是（     ）

二、填空题

13. 难度：简单

如图所示交变电流正值为正弦波的一部分，该交变电流的周期为

              S，电流有效值为         A。

14. 难度：简单

如图为法拉第圆盘发电机的示意图，若已知磁感应强度大小为B，铜盘半径为r，转动角速度为ω，则电阻R中电流方向为           （填向上或向下），铜盘中产生的感应电动势表达式为                           .

15. 难度：简单

闭合线圈在匀强磁场中匀速转动；转速为240r/min，若线圈平面转至与磁场平行时的电动势为10V，则从中性面开始计时，所产生的交流电动势瞬时表达式为e=             ，从中性面起经，交流电动势的大小为           V。

16. 难度：中等

如图，矩形线圈abcd，质量为m，ab长L₁，bc长L₂，总电阻为R，在竖直平面内由静止自由下落，其下方有如图所示的匀强磁场，磁感应强度为B，进入磁场线圈就做匀速直线运动，直到离开磁场，则此过程中线圈产生的焦耳热Q=                 ，线圈刚下落时，ab离磁场上边界的距离h=              。

17. 难度：中等

一矩形线圈，面积S=110^-5m²，匝数n=100，两端点连接一电容器（C=20F），线圈的上半部分处在匀强磁场中，磁场正以增加，则电容器的左极板带      电。（填“正、负”），电容器所带电量q=             C。

三、计算题

18. 难度：中等

如图所示，有一个U型导线框，NMPQ水平放置在磁感强度B=0.1T的匀强磁场里，磁感线与线框平面垂直，导线MN和PQ足够长，间距为0.4m，放在导线框上的导体棒ab的质量为10g，电阻为1，线框中接有电阻R=3，其它部分电阻不计，若ab在外力作用下以速度向右匀速运动（不考虑摩擦）求：

（1）a、b两端的电压多大？

（2）当撤去外力后，电路中能产生多少热量？

19. 难度：中等

单匝矩形线框abcd如图所示，其中ab=L₁，bc=L₂，线框电阻为r，ad间接电阻R，并串入电流表A，线框以ad边为轴在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动，角速度为

求：

（1）交流电流表A的示数；

（2）从图示位置转过60⁰角过程中，通过R的总电荷量；

（3）从图示位置转过180⁰角过程中，外力所做的功。

20. 难度：中等

如图所示，质量M=0.01kg的导体棒ab，垂直放在相距l=0.1m的平行光滑金属导轨上。导轨平面与水平面的夹角=30°，并处于磁感应强度大小B=5T、方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场中。左侧是水平放置的平行金属板，它的极板长s=0.1m，板间距离d=0.01m。定值电阻R=2Ω，R_x为滑动变阻器的阻值，不计其它电阻。

（1）调节R_x＝2Ω，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流I及棒的速率v

（2）改变R_x ，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量m=10^-8kg、电量q=10^-4C的带正电的粒子从两金属板中央左侧以v₀=10³ m/s水平射入，（不计粒子的重力），若它恰能从下板右边缘射出，求此时的R_x.