2010-2011学年海南中学高二（上）期末物理试卷（理科）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示，匀强磁场中有一个闭合的弹簧线圈，线圈的平面垂直于磁感线，下列哪种过程中线圈会产生感应电流？（ ）

A．线圈扩张
B．线圈自下向上运动
C．线圈自上向下运动
D．线圈自左向右运动

2. 难度：中等

竖直放置的螺线管通以图所示的电流．螺线管正下方的水平桌面上有一个导体圆环，当螺线管中所通的电流发生所示的哪种变化时，导体圆环会受到向上的安培力（ ）
A．
B．
C．
D．

3. 难度：中等

如图所示，水平放置的两根金属导轨位于垂直于导轨平面并指向纸面内的磁场中．导轨上有两根轻金属杆ab和cd与导轨垂直，金属杆与导轨以及它们之间的接触电阻均可忽略不计，且导轨足够长．开始时ab和cd都是静止的，若突然让cd杆以初速度v向右开始运动，忽略导轨摩擦，则（ ）

A．cd始终做减速运动，ab始终做加速运动并将追上cd
B．cd始终做减速运动，ab始终做加速运动，但追不上cd
C．开始时cd做减速运动，ab做加速运动，最终两杆以相同的速度做匀速运动
D．cd先做减速运动后做加速运动，ab先做加速运动后做减速运动

4. 难度：中等

如图（甲）所示是某种型号电热毯的电路图，电热毯接在电路中，由于装置P的作用使加在a、b间的电压波形如图（乙）所示，图中曲线为正弦曲线的一部分，这时a、b间交变电压的有效值为（ ）

A．110V
B．156V
C．220V
D．311V

5. 难度：中等

某变压器原、副线圈匝数比为55：9，原线圈所接电源电压按图示规律变化，副线圈接有负载．下列判断正确的是（ ）

A．输出电压的最大值为36V
B．原、副线圈中电流之比为55：9
C．变压器输入、输出功率之比为55：9
D．交流电源有效值为220V，频率为50Hz

6. 难度：中等

如图电路中，两个灵敏电流表G₁和G₂的零点都在刻度盘中央．当电流从表“+”接线柱流入时，指针向右摆；电流从“-”接线柱流入时，指针向左摆．在电路接通达到稳定状态后再断开的瞬间，下面哪个说法符合实际？（ ）
A．G₁指针向右摆，G₂指针向左摆
B．G₁指针向左摆，G₂指针向右摆
C．G₁、G₂的指针都向左摆
D．G₁、G₂的指针都向右摆

7. 难度：中等

一个闭合铁心上有初级和次级两个线圈，每组线圈上各连接两根平行的金属导轨，在两组导轨上各放置一根可沿导轨滑动的金属棒L₁和L₂，垂直导轨平面存在着磁感强度分别为B₁、B₂的匀强磁场，磁场的方向和线圈的绕向如图所示．金属棒与导轨均接触良好．那么下面说法中正确的是（ ）

A．当L₂匀速向右滑动时，L₁会向左运动
B．当L₂加速向右滑动时，L₁会向右运动
C．当L₁加速向右滑动时，L₂会向右运动
D．当L₁减速向右滑动时，L₂会向左运动

8. 难度：中等

如图是一种延时开关，当S₁、S₂均闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C电路接通，当S₁断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放．则（ ）

A．由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用
B．由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用
C．如果断开B线圈的开关S₂，则无延时作用
D．如果断开B线圈的开关S₂，则延时将变长

9. 难度：中等

如图 （甲）所示，在水平绝缘的桌面上，一个用电阻丝构成的闭合矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如图（乙）所示．图中分别是线框中的感应电流i随时间t变化的图线和ab边受到的安培力F随时间t变化的图线，规定电流逆时针方向为正，安培力向右为正．则图中可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

10. 难度：中等

传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示是一种测定压力的电容式传感器．当待测压力F作用于可动膜片电极上时，以下说法中正确的是（ ）

A．若F向上压膜片电极，电路中有从a到b的电流
B．若F向上压膜片电极，电路中有从b到a的电流
C．若F向上压膜片电极，电路中不会出现电流
D．若电流表有示数，则说明压力F发生变化

11. 难度：中等

如图所示，为早期制作的发电机及电动机的示意图，A盘和B盘分别是两个可绕固定转轴转动的铜盘，用导线将A盘的中心和B盘的边缘连接起来，用另一根导线将B盘的中心和A盘的边缘连接起来．当A盘在外力作用下转动起来时，B盘也会转动．则下列说法中正确的是（ ）
A．不断转动A盘就可以获得持续的电流，其原因是将整个铜盘看成沿径向排列的无数根铜条，它们做切割磁感线运动，产生感应电动势
B．当A盘转动时，B盘也能转动的原因是电流在磁场中受到力的作用
C．当A盘顺时针转动时，B盘逆时针转动
D．当A盘顺时针转动时，B盘也顺时针转动

12. 难度：中等

阻值为10Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上，以下说法正确的是（ ）

A．电压的有效值为10V
B．通过电阻的电流有效值为A
C．电阻消耗电功率为5W
D．电阻每秒钟产生的热量为10J

二、填空题

13. 难度：中等

一个200匝、面积200cm²的圆线圈，放在一匀强磁场中，若磁场的方向与线圈平面垂直，现让磁感强度在0.05s内由0.1T均匀地增加到0.5T，在此过程中，穿过线圈的磁通量变化量是    Wb，磁通量的变化率是    Wb/s，线圈中感应电动势的大小是    V．

14. 难度：中等

两个完全相同的电热器，若分别通过如图所示的电流最大值相等的方波交流电和正弦交流电则两个电热器的热功率之比P_a：P_b=    ．

15. 难度：中等

如图所示的理想变压器原线圈Ⅰ接到220V的交流电源上，副线圈有两个，副线圈Ⅱ的匝数n₂=30匝，与一个标有“12V 12W”的灯泡L组成闭合回路，且灯L正常发光，副线圈Ⅲ的输出电压U₃=110V，与电阻R组成闭合回路，通过电阻R的电流强度为0.4A，副线圈Ⅲ的匝数n₃=    匝；原线圈Ⅰ中的电流强度I₁=    A．

三、解答题

16. 难度：中等

有一种测量人体重的电子秤，其原理图如图中的虚线所示，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO、压力传感器R（是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器）、显示体重的仪表G（其实质是电流表）．已知压力传感器的电阻与其所受压力的关系如下表所示：

压力F/N		50	100	150	200	250	300	…
电阻R/Ω	300	270	240	210	180	150	120	…

设踏板和杠杆组件的质量可忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.68V，则：
（1）该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表刻度盘______mA处？
（2）利用表中的数据归纳出电阻R随压力F变化的函数式为______．

17. 难度：中等

氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测，它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化．在如图甲所示的电路中，不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻，这样，电压表的指针位置就与一氧化碳浓度有了对应关系，观察电压表指针就能判断一氧化碳浓度是否超标．有一种氧化锡传感器，其技术资料中给出的是电导（即电阻的倒数）一CO浓度曲线，如图乙所示．在下列表示一氧化碳浓度c与电压表示数U之间关系的图象中正确的是______．

18. 难度：中等

如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置，器材分别是电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关．
（1）将图中所缺导线补接完整．
（2）实验时连接好电路，如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后，将原线圈迅速插入副线圈时，电流计指针向______偏转；原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针向______偏转；此时再将原线圈中的铁芯迅速拔出时，电流计指针向______偏转．

19. 难度：中等

如图所示，两平行光滑导轨相距20cm，导轨电阻不计，金属棒MN的质量为10g，电阻R=10Ω，匀强磁场磁感应强度B的方向竖直向下，大小为5T，导轨平面与水平面的夹角θ=45°，当 MN沿导轨以10m/s速度匀速下滑时，求变阻器R的阻值（导轨足够长，g取10m/s²）．

20. 难度：中等

交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO’匀速转动．一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S=0.05m²，线圈转动的频率为50Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B=T．为用此发电机所发出交流电带动两个标有“220V  11kW”的电机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器，电路如图．求：
（1）发电机的输出电压为多少？
（2）变压器原副线圈的匝数比为多少？
（3）与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多少？

21. 难度：中等

如图中甲图所示矩形线圈abcd，长ab=20cm，宽bc=10cm，匝数n=200匝，线圈回路总电阻R=5Ω，整个线圈平面内均有垂直于线圈平面的匀强磁场穿过．现令该磁场的磁感强度B随时间t按图乙所示的规律变化，求：
（1）线圈回路中产生的感应电动势和感应电流的大小；
（2）当t=0.3s时，线圈的ab边所受的安培力大小；
（3）在1min内线圈回路产生的焦耳热．

22. 难度：中等

某发电厂发电机的输出功率P=100kW，发电机端电压U=250V，向远处送电的输电线的总电阻R=8Ω．要使传输电线上的功率损失不超过输送功率的5%，用户得到的电压又正好是220V，那么：
（1）应该怎样安装变压器？画出输电线路的示意图．
（2）求出所用的变压器的原、副线圈的匝数比．