2015-2016学年河南省南阳市高二月考物理卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是（  ）

A．将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化

B．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化

C．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化

D．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化

2. 难度：中等

如图所示，A、B是两盏完全相同的白炽灯，L是电阻不计的电感线圈，如果断开电键S₁，闭合S₂，A、B两灯都能同样发光．如果最初S₁是闭合的，S₂是断开的．那么，可能出现的情况是（  ）

A．刚闭合S₂时，A灯就立即亮，而B灯则延迟一段时间才亮

B．刚闭合S₂时，线圈L中的电流为零

C．闭合S₂以后，A灯变亮，B灯由亮变暗

D．再断开S₂时，A灯立即熄火，B灯先亮一下然后熄灭

3. 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．金属环每次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同

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小

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，机械能将全部转化为环中的电能

4. 难度：中等

如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，不计导体框重力的影响．则导体框从两个方向移出磁场的过程中（  ）

A．导体框中产生的感应电流方向相同

B．导体框中产生的焦耳热不同

C．导体框ad边两端的电势差相同

D．通过导体框截面的电荷量相同

5. 难度：中等

如图所示，铁芯右边绕有一个线圈，线圈两端与滑动变阻器、电池组连成回路．左边的铁芯上套有一个环面积为0.02m²、电阻为0.1Ω的金属环．铁芯的横截面积为0.01m²，且假设磁场全部集中在铁芯中，金属环与铁芯截面垂直．调节滑动变阻器的滑动头，使铁芯中的磁感应强度每秒均匀增加0.2T，则从上向下看（  ）

A．金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为4.0×10^﹣3V

B．金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为4.0×10^﹣3V

C．金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为2.0×10^﹣3V

D．金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为2.0×10^﹣3V

6. 难度：简单

在电子线路中，从某一装置输出的交变电流常常既有高频成分，又有低频成分．如图所示的电路中，a、b两端得到的交变电流既含高频，又含低频，L是一个25mH的高频扼流圈，C是一个100pF的电容器，R是负载电阻，下列说法正确的是（  ）

A．L的作用是“通低频，阻高频”

B．C的作用是“通低频，阻高频”

C．C的作用是“通高频，阻低频”

D．通过R的电流中，低频电流所占的百分比远远大于高频交流

7. 难度：中等

如图所示为一正弦交变电流通过一电子元件后的波形图，则下列说法正确的是（  ）

A．这也是一种交变电流

B．电流的变化周期是0.02 s

C．电流的变化周期是0.01 s

D．电流通过100Ω的电阻时，1 s内产生热量为200 J

8. 难度：简单

如图所示，理想变压器初级线圈匝数n₁=1210匝，次级线圈匝数n₂=121匝，初级电压u=311sin100πt V，次级负载电阻R=44Ω，不计电表对电路的影响，各电表的读书应为（  ）

A．读数为0.05A    B．读数为311V

C．读数为0.5A   D．读数为31.1V

9. 难度：中等

由于天气原因断电，某小区启动了临时供电系统，它由备用发电机和副线圈匝数可调的变压器组成，如图所示，图中R₀表示输电线的电阻．滑动触头P置于某处时，用户的用电器恰好正常工作，在下列情况下，要保证用电器仍能正常工作，则（  ）

A．当发电机输出的电压发生波动使V₁示数小于正常值，用电器不变时，应使滑动触头P向上滑动

B．当发电机输出的电压发生波动使V₁示数小于正常值，用电器不变时，应使滑动触头P向下滑动

C．如果V₁示数保持正常值不变，那么当用电器增加时，滑动触头P应向上滑

D．如果V₁示数保持正常值不变，那么当用电器增加时，滑动触头P应向下滑

10. 难度：简单

如图甲所示，A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置，A线圈中通过如图乙所示的电流I，则（  ）

A．在t₁到t₂时间内A、B两线圈相吸引

B．在t₂到t₃时间内A、B两线圈相吸引

C．t₁时刻两线圈作用力为零

D．t₂时刻两线圈作用力最大

11. 难度：简单

下列关于传感器的说法正确的是（  ）

A．话筒是一种常用的传感器，其作用是将电信号转换为声音信号

B．在天黑楼道里出现声音时，楼道里的灯才亮，说明它的控制电路中只有声音传感器

C．光敏电阻能够把光照强弱变化转换为电阻大小变化

D．电子秤中所使用的测力装置是温度传感器

12. 难度：中等

如图所示，矩形闭合导体线圈，在外力作用下，匀速向右通过宽为d的匀强磁场，设穿过线圈的磁通量为φ，感应电动势为E，线圈所受的安培力为F，通过线圈的电荷量为Q，则图中不可能正确的是（  ）

A．    B．    C．    D．

二、填空题

13. 难度：中等

我国照明用的交流电压是220V，频率是50Hz，它的电压有效值是      ，峰值是     ，周期是      ．我国动力线路的交流电压是380V，它的电压有效值是      ，峰值是 V ．

14. 难度：中等

为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图所示．已知线圈由a端开始绕至b端；当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转．

（1）将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，发现指针向左偏转．俯视线圈，其绕向为      （填“顺时针”或“逆时针”）．

（2）当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时，指针向右偏转．俯视线圈，其绕向为      （填“顺时针”或“逆时针”）．

三、计算题

15. 难度：困难

现代汽车在制动时，有一种ABS系统，它能阻止制动时车轮抱死变为纯滑动．这种滑动不但制动效果不好，而且易使车辆失去控制．为此需要一种测定车轮是否还在转动的装置．如果检测出车辆不再转动，就会自动放松制动机构，让轮子仍保持缓慢转动状态．这种检测装置称为电磁脉冲传感器，如图甲，B是一根永久磁铁，外面绕有线圈，它的左端靠近一个铁质齿轮，齿轮与转动的车轮是同步的．图乙是车轮转动时输出电流随时间变化的图象．

（1）说明为什么有电流输出？

（2）若车轮转速减慢了，图象会变成怎样？（画在图乙上）

16. 难度：中等

有一条河流，河水流量为4m³/s，落差为5m，现利用它来发电，使用的发电机总效率为50%，发电机输出电压为350V，输电线的电阻为4Ω，允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5%，而用户所需要电压为220V，求所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比．（变压器为理想变压器输电线路如图所示）．

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轴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；

（3）从图示位置转过180°过程中的平均感应电动势．

18. 难度：中等

如图所示：宽度L=1m的足够长的U形金属框架水平放置，框架处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，框架导轨上放一根质量m=0.2kg、电阻R=1.0Ω的金属棒ab，棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，现用功率恒为6w的牵引力F使棒从静止开始沿导轨运动（ab棒始终与导轨接触良好且垂直），当棒的电阻R产生热量Q=5.8J时获得稳定速度，此过程中，通过棒的电量q=2.8C（框架电阻不计，g取10m/s²）．

问：（1）ab棒达到的稳定速度多大？

（2）ab棒从静止到稳定速度的时间多少？

19. 难度：困难

如图甲所示．空间有一宽为2L的匀强磁场区域，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外．abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框，总电阻值为R．线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域．在运动过程中，线框ab、cd两边始终与磁场边界平行．设线框刚进入磁场的位置x=0，x轴沿水平方向向右．求：

（1）cd边刚进入磁场时，ab两端的电势差，并指明哪端电势高；

（2）线框穿过磁场的过程中，线框中产生的焦耳热；

（3）在下面的乙图中，画出ab两端电势差U_ab随距离变化的图象．其中U₀=BLv．