2009-2010学年江苏省南通市如皋市四校联考高二（上）期中物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

在一长直导线中通以如图所示的恒定电流时，套在长直导线上的闭合线环（环面与导线垂直，长直导线通过环的中心），当发生以下变化时，肯定能产生感应电流的是（ ）

A．保持电流不变，使导线环上下移动
B．保持导线环不变，使长直导线中的电流增大或减小
C．保持电流大小不变，使直导线在竖直平面内顺时针转动
D．保持电流大小不变，环在与导线垂直的水平面内左右水平移动

2. 难度：中等

下列说法不正确的是（ ）
A．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号
B．电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断
C．电子秤所使用的测力装置是力传感器
D．热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量

3. 难度：中等

某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图中信息可以判断（ ）

A．在A和C时刻线圈处于中性面位置
B．在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零
C．从O时刻到D时刻线圈转过的角度为2π
D．若从O时刻到B时刻历时0.02s，则交变电流的频率为50Hz

4. 难度：中等

电阻R、电容C和电感器L是常用的电子元器件，在频率为f的交变电流电路中，如图所示，当开关S依次分别接通R、C、L支路，这时通过各支路的电流有效值相等．若将交变电流的频率提高到2f，维持其它条件不变，则下列几种情况不正确的是（ ）

A．通过R的电流有效值不变
B．通过C的电流有效值最大
C．通过L的电流有效值最小
D．通过R、C、L的电流有效值都不变

5. 难度：中等

如图所示，一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框，在外力作用下，以速度v匀速穿过宽均为a的两个匀强磁场．这两个磁场的磁感应强度大小均为B，方向相反．线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直．取逆时针方向的电流为正．若从图示位置开始，线框中产生的感应电流I与沿运动方向的时间t之间的函数图象，下面四个图中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

6. 难度：中等

在我们的生活中所使用电能一般以交流电居多，关于交流电下列说法正确的是（ ）
A．交流电器设备上所标的电压和电流值是交流电的峰值
B．用交流电流表和电压表测定的读数值是交流电的瞬时值
C．给定的交流数值，在没有特别说明的情况下是指有效值
D．跟交变电流有相同的热效应的直流电的数值是交流电的有效值

7. 难度：中等

电磁炉采用感应电流（涡流）的加热原理，是通过电子线路产生交变磁场，把铁锅放在炉面上时，在铁锅底部产生交变的电流．它具有升温快、效率高、体积小、安全性好等优点．下列关于电磁炉的说法中正确的是（ ）

A．电磁炉面板可采用陶瓷材料，发热部分为铁锅底部
B．电磁炉可以用陶瓷器皿作为锅具对食品加热
C．可以通过改变电子线路的频率来改变电磁炉的功率
D．电磁炉面板可采用金属材料，通过面板发热加热锅内食品

8. 难度：中等

如图是法拉第研制成的世界上第一台发电机模型的原理图．将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘，图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一平面内，转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流．若图中铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路总电阻为R，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为ω．则下列说法正确的是（ ）
A．回路中有大小和方向作周期性变化的电流
B．回路中电流大小恒定
C．回路中电流方向不变，且从b导线流进灯泡，再从a流向旋转的铜盘
D．若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的正弦变化的磁场，不转动铜盘，灯泡中也会有电流流过

9. 难度：中等

如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻忽略不计，R为电阻器．下列说法正确的是（ ）

A．当电键K闭合时，A比B先亮，然后A熄灭
B．当电键K闭合时，B比A先亮，然后B逐渐变暗，A逐渐变亮
C．稳定后当电键K断开后，A逐渐变暗，直至熄灭
D．稳定后当电键K断开后，B先闪亮一下，然后熄灭

10. 难度：中等

如图所示，工厂里通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈等距离排列，且与传送带以相同的速度匀速运动．为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈，通过观察图形，判断下列说法正确的是（ ）

A．若线圈闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动
B．若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动
C．从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈
D．从图中可以看出，第4个线圈是不合格线圈

二、解答题

11. 难度：中等

一个200匝、面积为20cm² 的圆线圈，放在匀强磁场中，磁场方向与线圈平面成30°角，磁感应强度在0.05s内由0.1T增加到0.5T，则初状态穿过线圈的磁通量是______Wb，在0.05s内穿过线圈的磁通量的变化量是______wb，线圈中平均感应电动势的大小是______V．

12. 难度：中等

如图为“研究电磁感应现象”的实验装置．

（1）将图中所缺的导线补接完整．
（2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后可能现的情况有：（选填“左偏”、“右偏”或“不偏”）
①将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将______．
②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针______．

13. 难度：中等

如图所示，变压器原、副线圈的匝数比为10﹕1，副线圈有一中心抽头e．原线圈接交流电压u=220sin（100πt）（V），副线圈上e、d之间的电压等于______v，电压的周期T=______s．

14. 难度：中等

声传感器话筒能将______信号转换为______信号，电容式话筒的保真度比动圈式话筒好，其工作原理如图所示．Q是绝缘支架，薄金属膜M和固定电极N形成一个电容器，被直流电源充电，当声波使膜片振动时，电容发生变化，电路中形成变化的电流．当膜片向右运动的过程中电容______（选填“变大”或“变小”），导线AB中有______（选填“向左”或“向右”）的电流．

15. 难度：中等

如图所示，两个光滑金属导轨（金属导轨电阻忽略不计）相距L=50cm，导体棒AB的电阻为r=1Ω，且可以在光滑金属导轨上滑动，定值电阻R₁=3Ω，R₂=6Ω，整个装置放在磁感应强度为B=1.0T的匀强磁场中，磁场方向垂直与整个导轨平面，现用外力F拉着AB向右以v=5m/s速度作匀速运动．求：
（1）导体棒AB产生的感应电动势E和AB棒上的感应电流方向，
（2）导体棒AB两端的电压U．

16. 难度：中等

一小型水电站输出的电功率为20KW，输电线总电阻为5Ω，如果发电机输出电压为400V，求：
（1）直接以400V电压进行输电，输电导线上损失的电功率为多少？
（2）若用变压器将电压升为2000V电压输电，则输电导线上损失电功率又为多少？
（3）用2000V输电时，若用户得到的电压为220V，求所使用理想升压变压器和降压变压器的原副线圈匝数比各为多少？

17. 难度：中等

在拆装某种大型电磁设备的过程中，需将设备内部处于强磁场中的线圈先闭合，然后再提升直至离开磁场．操作时通过手摇轮轴A和定滑轮O来提升线圈．假设该线圈可简化为水平长为L，上下宽度为d的矩形线圈，其匝数为n，总质量为M，总电阻为R，如图下所示．开始时线圈的上边缘与有界磁场的上边缘平齐．若转动手摇轮轴A．在时间t内把线圈从图示位置匀速向上拉出磁场．此过程中，流过线圈中每匝导线横截面的电量为q，求：
（1）磁场的磁感应强度．
（2）在转动轮轴时，人至少需做多少功？（不考虑摩擦影响）．

18. 难度：中等

如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨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，经过一段时间后，金属杆达到最大速度v_m，在这个过程中，电阻R上产生的热量为Q．导轨和金属杆接触良好，重力加速度为g．求：
（1）金属杆达到最大速度时安培力的大小；
（2）磁感应强度的大小；
（3）金属杆从静止开始至达到最大速度的过程中杆下降的高度．