安徽省合肥市2018-2019学年高二下学期期中考试物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

关于物理学发展过程中的认识，下列说法正确的是(     )

A. 奥斯特发现了电流的磁效应，并发现了电磁感应现象

B. 楞次发现了电流的磁效应，揭示了磁和电的联系

C. 在法拉第、纽曼、韦伯等人工作的基础上，人们认识到：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，后人称之为法拉第电磁感应定律

D. 法拉第在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化

2. 难度：简单

如图所示，导线框abcd与导线在同一平面内，直导线通恒定电流I，当线框由左向右匀速通过直导线时，线框中感应电流的方向是（　　）

A. 始终dcba

B. 先abcd，后dcba

C. 先abcd，后dcba，再abcd

D. 先dcba，后abcd，再dcba

3. 难度：简单

通过一阻值R=100Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1s，电阻两端电压的有效值为(     )

A. 12V B. 8V C. 4V D. 15V

4. 难度：简单

如图所示，螺线管的导线的两端与两平行金属板相接，一个带负电的小球用丝线悬挂在两金属板间，并处于静止状态，若条形磁铁突然插入线圈时，小球的运动情况是(     )

A. 向左摆动 B. 向右摆动 C. 保持静止 D. 无法判断

5. 难度：简单

如图所示的电路中，AB是相同的两小灯，L是一个带铁芯的线圈，电阻可不计，调节R，电路稳定时两灯都正常发光，在在开关合上和断开时(     )

A. 两灯同时点亮、同时熄灭

B. 合上S时，B比A先到达正常发光状态

C. 断开S时，A灯会突然闪亮一下后再熄灭

D. 断开S时，通过B灯的电流方向与原电流方向相同

6. 难度：简单

如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2:1，电池和交变电源的电动势都为6V，内阻不计，下列说法正确的是(     )

A. S与a接通的瞬间，R中无感应电流

B. S与b接通稳定后，R两端的电压为3V

C. S与a接通稳定后，R两端的电压为3V

D. S与b接通稳定后，原、副线圈中电流的频率之比为2：1

7. 难度：中等

等腰三角形内有垂直纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为2L，高为L，t=0时刻，边长为L的正方形导线框从图示位置沿x轴匀速穿过磁场，取顺时针方向为电流的正方向，则能够正确表示导线框中电流-位移（i-x）关系的是（　　）

A.  B.

C.  D.

二、多选题

8. 难度：困难

如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ，分别用相同材料，不同粗细的导线绕制（Ⅰ为细导线）．两线圈在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面．运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界．设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v₁、v₂，在磁场中运动时产生的热量分别为Q₁、Q₂．不计空气阻力，则（　　）

A. v₁＜v₂ B. v₁=v₂ C. Q₁＞Q₂ D. Q₁＜Q₂

9. 难度：简单

如图（a）所示，半径为r的带缺口刚性金属圆环固定在水平面内，缺口两端引出两根导线，与电阻R构成闭合回路．若圆环内加一垂直于纸面变化的磁场，变化规律如图（b）所示．规定磁场方向垂直纸面向里为正，不计金属圆环的电阻．以下说法正确的是（　　）

A. t=2s时，U_ab=πr²B₀

B. 1-2s内，回路中的电流逐渐减小

C. 2-3s内，穿过金属圆环的磁通量在增加

D. 0-1s内，流过电阻R的电流方向为a→b

10. 难度：简单

如图所示，一理想变压器原线圈匝数n₁=500匝，副线圈匝数n₂=100匝，原线圈中接一交变电源，交变电源电压u=220sin100πt（V）副线圈中接一电动机内阻为10Ω，电流表A₂示数为1A．电表对电路的影响忽略不计，则下列说法正确的是（　　）

A. 电流表A₁示数为0.2A

B. 此交流电的频率为100Hz

C. 此电动机输出功率为44W

D. 如果电动机被卡住而不损坏，则电源的输出功率变为原来的4.4倍

三、实验题

11. 难度：简单

图为“研究电磁感应现象”的实验装置。

（1）将图中所缺导线补接完整__________。

（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：

A．将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将_____。(填“向左偏转一下”或“向右偏转一下”或“不偏转”)

B．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______。(填“向左偏转一下”或“向右偏转一下”或“不偏转”)

四、填空题

12. 难度：简单

普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为I_ab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为I_cd，为了使电流表能正常工作，则ab接_______cd接 _______（选填MN或PQ），I_ab_______I_cd。（选填“>”或“<”）

五、解答题

13. 难度：简单

如图所示，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R的定值电阻。导体棒ab长l＝0.5m，其电阻为r，与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.4T。现在在导体棒ab上施加一个水平向右的力，使ab以v＝10m/s的速度向右做匀速运动时，求：

⑴ab中的感应电动势多大？

⑵ab中电流的方向如何？

⑶若定值电阻R＝3.0Ω，导体棒的电阻r＝1.0Ω，多大？

14. 难度：简单

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=1T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）写出交变电流瞬时值表达式；

（2）外电阻上消耗的功率；

（3）从计时开始，线圈转过过程中，通过外电阻的电荷量是多少？

15. 难度：中等

一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给某工厂，已知发电机的输出功率为50 kW，输出电压为500 V，升压变压器原、副线圈匝数比为1:5，两个变压器间的输电导线的总电阻为15 Ω，降压变压器的输出电压为220 V，变压器本身的损耗忽略不计，在输电过程中电抗造成电压的损失不计，求：

（1）升压变压器副线圈两端的电压；

（2）输电线上损耗的电功率；

（3）降压变压器原、副线圈的匝数比。

16. 难度：困难

如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角θ＝30°的绝缘斜面上，两导轨间距为l＝0.5m，M、P两点间接有阻值为R＝2Ω的电阻。一根质量为m＝0.1kg的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，导轨和金属杆的电阻可忽略。导轨的下端处于方向垂直斜面向下、磁感应强度为B＝2T的匀强磁场中，磁场区域的宽度d＝1.2m，导体杆ab静止在距磁场的上边界s＝0.4m处。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，已知导体杆接近磁场下边界时匀速运动，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦，重力加速度g取10m/s²。求：

(1)导体杆刚进入磁场时，通过导体杆上的电流大小和方向；

(2)导体杆穿过磁场的过程中通过电阻R上的电荷量；

(3)导体杆穿过磁场的过程中整个电路产生的焦耳热。