2010-2011学年新疆乌鲁木齐一中高二（下）期中物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列关于感应电动势大小的说法，正确的是（ ）
A．线圈中磁通量变化越大，产生的感应电动势一定越大
B．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大
C．线圈放在磁感应强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大
D．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大

2. 难度：中等

矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，所产生的交变电流的波形如图，下列说法正确的是：
（ ）

A．在t₁时刻线圈位于中性面，感应电流最大
B．在t₂时刻穿过线圈的磁通量达到峰值
C．在t₃时刻穿过线圈的磁通量的变化率达到峰值
D．在t₄时刻穿过线圈的磁通量的变化率达到峰值

3. 难度：中等

如图是一交变电流电流随时间变化的图象，则此交变电流的有效值为（ ）

A．5A
B．A
C．A
D．A

4. 难度：中等

一金属圆环水平固定放置．现将一竖直的条形磁铁，在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放，在条形磁铁穿过圆环的过程中，条形磁铁与圆环（ ）
A．始终相互吸引
B．始终相互排斥
C．先相互吸引，后相互排斥
D．先相互排斥，后相互吸引

5. 难度：中等

为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L₁、L₂，电路中分别接了理想交流电压表V₁、V₂和理想交流电流表A₁、A₂，导线电阻不计，如图所示．当开关S闭合后（ ）
A．A₁示数变大，A₁与A₂示数的比值不变
B．A₁示数变大，A₁与A₂示数的比值变大
C．V₂示数变小，V₁与V₂示数的比值变大
D．V₂示数不变，V₁与V₂示数的比值不变

6. 难度：中等

如图，电路中完全相同的三个灯泡L₁、L₂、L₃分别与电阻R、电感L、电容C串联，然后再并联到“220V  50Hz”的交流电路上，三只灯泡的亮度相同．若保持交变电压不变，将交变电流的频率增大到60Hz，则发生的现象（ ）

A．三灯亮度不变
B．三灯均变亮
C．L₁不变、L₂变亮、L₃变暗
D．L₁不变、L₂变暗、L₃变亮

7. 难度：中等

如图所示，与电流表A₂连接的L是绕在铁芯上匝数很多的线圈，它的电阻比R小，电流表A₁、A₂的读数分别为I₁、I₂，则（ ）

A．当开关接通瞬间，I₁＞I₂
B．当开关接通一段时间后，I₁＞I₂
C．当开关接通一段时间后，I₁＜I₂
D．当开关突然断开的瞬间，I₁=I₂

8. 难度：中等

电能输送过程中，若输送的功率一定，在输电线电阻不变的情况下，输电线上损失的电功率（ ）
A．与输送电压的平方成正比
B．与输送电压的平方成反比
C．与输电线上电压损失的平方成正比
D．与输电线中电流的平方成正比

9. 难度：中等

理想变压器原线圈1400匝，副线圈700匝并接有电阻R．当变压器工作时原、副线圈中（ ）
A．电流的频率之比2：1
B．功率之比2：1
C．电流之比2：1
D．电压之比2：1

10. 难度：中等

如图所示是我国自行设计的自行车车架高频焊接原理示意图．给线圈中通以高频交变电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，由于焊缝处的电阻很大，放出的热量很多，致使温度升的很高，将金属熔化，焊接在一起．当高频交变电流的频率加倍时，下列说法中正确的是（ ）

A．工件中感应电流的有效值变为原来的2倍
B．工件中感应电流的有效值变为原来的4倍
C．焊缝处产生的热功率变为原来的2倍
D．焊缝处产生的热功率变为原来的4倍

11. 难度：中等

电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示．现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是（ ）
A．从a到b，上极板带正电
B．从a到b，下极板带正电
C．从b到a，上极板带正电
D．从b到a，下极板带正电

12. 难度：中等

闭合线圈固定在垂直于纸面的磁场中，设向里为B的正方向，线圈中箭头为电流i的正方向，如图甲，已知线圈中感应电流i随时间而变化的图象如图乙所示，则B随时间而变化的图象可能是图丙中（ ）

A．
B．
C．
D．

二、填空题

13. 难度：中等

一正弦交流电的电压随时间变化规律如图所示，由图可知，该交流电的周期是    s，频率是    Hz，有效值是    V，电压瞬时值的表达式为    ，每秒钟方向改变    次．若将该交流电压加在R=100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是    W．

14. 难度：中等

正方形闭合线圈置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，线圈电阻不能忽略．用力将线框分别以速度v₁、v₂匀速拉出磁场，且v₁＞v₂，在这两个过程中，通过导线横截面的电荷量q₁：q₂=    ，线框中产生的焦耳热Q₁：Q₂=    ，线框所受安培力大小F₁：F₂=    ．

15. 难度：中等

一质量为m、半径为r，电阻为R的金属圆环，竖直自由下落，经过一个磁感应强度为B的匀强磁场，当圆环进入磁场区域的竖直高度为d时，圆环所受的合外力为零，此时圆环的速度大小为    ．

三、解答题

16. 难度：中等

如图所示，AC和BD为竖直方向的两根很长的平行光滑导轨．导轨间距L=0.5m，电阻不计，接在A、B间的定值电阻R=0.9Ω．两导轨间存在垂直于纸面向里的匀强磁场．一根质量m=0.25kg，电阻r=0.1Ω的光滑金属杆MN从静止开始下滑，下滑过程中，金属杆始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触，其v-t图象如图所示，求磁场的磁感应强度B的大小．

17. 难度：中等

如图所示，abcd是交流发电机的矩形线圈，ab=30cm，bc=10cm，共50匝，它在B=0.8T的匀强磁场中绕中心OO^′顺时针方向匀速转动，转速为480r/min，线圈的总电阻为r=1Ω，外电阻为R=3Ω，试求：
（1）线圈从图示位置转过转的过程中，电阻R上产生的热量和通过导线截面的电量；
（2）电流表和电压表的读数．

18. 难度：中等

某发电站通过升压变压器、输电线和降压变压器把电能输送给生产和照明组成的用户，发电机输出功率是100KW，输出电压是250V，升压变压器原副线圈的匝数比为1：20，输电线上电功率损失为输送功率的4%，用户需要电压为220V，则
（1）输电线的电阻和降压变压器原副线圈的匝数比各为多少？
（2）若有60KW分配给生产用电，其余电能用来照明，那么可装25W的电灯多少盏？（要求：画输电电路示意图．）

19. 难度：中等

如图所示，电动机用轻绳牵引一根原来静止的长为L=1m，质量m=0.1kg的导体棒AB，导体棒电阻为R=1Ω，导体棒与竖直形金属框架有良好接触，框架处在如图所示方向的磁感应强度B=1T的匀强磁场中，且足够长．当导体棒上升h=4m的高度时恰好获得稳定速度．已知在电动机牵引导体棒时，电路中电压表和电流表示数分别稳定在U=7V和I=1A，电动机自身内阻r=1Ω，不计框架电阻及一切摩擦，g取10m/s²．试求：
（1）导体棒的稳定速度是多大；
（2）导体棒从静止到速度稳定共用1s时间，则在此过程中棒上产生的焦耳热是多少？