2011年江苏省无锡一中高考物理二轮复习卷（四）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示，匀强磁场区域宽度为l，现有一边长为d（d＞l）的矩形金属框以恒定速度v向右通过磁场区域，该过程金属框中有感应电流的时间总共为（ ）

A．
B．
C．
D．

2. 难度：中等

如图所示，在匀强磁场中，导体ab与光滑导轨紧密接触，ab在向右的拉力F作用下以速度v做匀速直线运动，当电阻R的阻值增大时，若速度v不变，则（ ）

A．F的功率减小
B．F的功率增大
C．F的功率不变
D．F的大小不变

3. 难度：中等

如图所示，用均匀导线做成一个正方形线框，每边长为0.2m，正方形的一半放在和线框垂直的垂直纸面向里的匀强磁场中，当磁场的变化为每0.1s增加1T时，线框中点a、b两点的电势差是（ ）
A．U_ab=0.1V
B．U_ab=-0.1V
C．U_ab=0.2V
D．U_ab=-0.2V

4. 难度：中等

如图所示，两竖直放置的平行光滑导轨处于垂直于导轨平面的匀强磁场中，金属杆ab可沿导轨滑动，原先S断开，让ab杆由静止下滑，一段时间后闭合S，则从S闭合开始计时，ab杆的运动速度v随时间t的图象不可能是下图中的（ ）

A．
B．
C．
D．

5. 难度：中等

如图所示，先后以速度v₁和v₂匀速把一矩形线圈拉出有界的匀强磁场区域，v₂=2v₁，在先后两种情况下（ ）

A．线圈中的感应电流之比I₁：I₂=2：l
B．作用在线圈上的外力大小之比F₁：F₂=1：2
C．线圈中产生的焦耳热之比Q₁：Q₂=1：4
D．通过线圈某截面的电荷量之比q₁：q₂=1：2

6. 难度：中等

如图所示，线圈由A位置开始下落，在磁场中受到的磁场力如果总小于重力，则它在A、B、C、D四个位置时，加速度关系为（ ）
A．a_A＞a_B＞a_C＞a_D
B．a_A=a_C＞a_B＞a_D
C．a_A=a_C＞a_D＞a_B
D．a_A＞a_C＞a_B=a_D

7. 难度：中等

如图所示，固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨不计电阻，但表面粗糙，导轨左端连接一个电阻R，质量为m的金属棒（电阻也不计）放在导轨上，并与导轨垂直，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直．用水平恒力F把ab棒从静止起向右拉动的过程中
①恒力F做的功等于电路产生的电能
②恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能
③克服安培力做的功等于电路中产生的电能
④恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和
以上结论正确的有（ ）

A．①②
B．②③
C．③④
D．②④

8. 难度：中等

如图甲所示，不规则形状导线框放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，t=0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里．则能表示线框ab边受到的磁场力F随时间t的变化关系的是（力规定向左为正方向）（ ）

A．
B．
C．
D．

9. 难度：中等

2008年1月10日开始的低温雨雪冰冻造成我国部分地区严重灾害，其中高压输电线因结冰而损毁严重．此次灾害牵动亿万人的心．为消除高压输电线上的凌冰，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，热耗功率为△P；除冰时，输电线上的热耗功率需变为9△P，则除冰时（认为输电功率和输电线电阻不变）（ ）
A．输电电流为3I
B．输电电流为9I
C．输电电压为
D．输电电压为3U

10. 难度：中等

如图所示，一闭合的小金属环用一根绝缘细杆挂在固定点O处，使金属圆环在竖直线OO′的两侧来回摆动的过程中穿过水平方向的匀强磁场区域，磁感线的方向和水平面垂直．若悬点摩擦和空气阻力均不计，则（ ）

A．金属环进入和离开磁场区域都有感应电流，而且感应电流的方向相反
B．金属环进入磁场区域后越靠近OO′线时速度越大，而且产生的感应电流越大
C．金属环开始摆动后，摆角会越来越小，摆角小到某一值后不再减小
D．金属环在摆动过程中，机械能将完全转化为环中的电能

11. 难度：中等

如图所示的装置中，若光滑金属导轨上的金属杆ab向右移动，其原因可能是（ ）

A．突然将S闭合
B．突然将S断开
C．闭合S后，减小电阻R的阻值
D．闭合S后，增大电阻R的阻值

12. 难度：中等

如图所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡D发光，则（ ）

A．在电路甲中，断开S，D将逐渐变暗
B．在电路甲中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗
C．在电路乙中，断开S，D将渐渐变暗
D．在电路乙中，断开S，D将变得更亮，然后渐渐变暗

13. 难度：中等

如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L₁和L₂，输电线的等效电阻为R，开始时，开关S断开．当S接通时，以下说法中正确的是（ ）
A．副线圈两端M、N的输出电压减小
B．副线圈输电线效电阻R上的电压增大
C．通过灯泡L₁的电流减小
D．原线圈中的电流增大

14. 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始终与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=Bav
D．感应电动势平均值

15. 难度：中等

如图甲所示，变压器原副线圈的匝数比为3：1，L₁、L₂、L₃、L₄为四只规格均为“9V，6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端交变电压u的图象如图乙所示．则以下说法中正确的是（ ）
A．四只灯泡均能正常发光
B．电流表的示数为2A
C．电压表的示数为36V
D．变压器副线圈两端交变电流的频率为50Hz

二、解答题

16. 难度：中等

发电机转子是匝数n=100，边长L=20cm的正方形线圈，其置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，绕着垂直磁场方向的轴以ω=100π（rad/s）的角速度转动，当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时．线圈的电阻r=1Ω，外电路电阻R=99Ω．试求：
（1）写出线圈中电流瞬时值的表达式；
（2）画出从计时起一个周期内电流随时间变化的i-t图．
（3）外电阻上消耗的功率；
（4）从计时开始，线圈转过过程中，通过外电阻的电荷量是多少？

17. 难度：中等

如图（甲）所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.2m，电阻R=0.4Ω，导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属杆，导轨电阻可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下．现用一外力F沿水平方向拉杆，使之由静止开始运动，若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图（乙）所示．
（1）试分析说明金属杆的运动情况；
（2）求第2s末外力F 的瞬时功率．

18. 难度：中等

如图所示，位于竖直平面内的坐标系xoy，在其第三象限空间有沿水平方向的、垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，还有沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E．在其第一象限空间有沿y轴负方向的、场强为的匀强电场，并在y＞h区域有磁感应强度也为B的垂直于纸面向里的匀强磁场．一个带电荷量为q的油滴从图中第三象限的P点得到一初速度，恰好能沿PO作直线运动（PO与x轴负方向的夹角为θ=37°），并从原点O进入第一象限．已知重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，问：
（1）油滴的电性； 
（2）油滴在P点得到的初速度大小；
（3）油滴在第一象限运动的时间和离开第一象限处的坐标值．

19. 难度：中等

如图甲所示，一边长为L，质量为m，电阻为R的正方形金属框竖直放置在磁场中，磁场方向垂直方框平面，磁感应强度的大小随y的变化规律为B=B+ky，k为恒定常数，同一水平面上磁感应强度相同．现将方框从如图所示位置自由下落，重力加速度为g，不计空气阻力，设磁场区域足够大．
（1）判定方框中感应电流的方向；
（2）通过计算确定方框最终运动的状态；
（3）乙图为金属框中感应电动势E与y的关系图．请求出金属框下落H高度过程中产生的内能Q．