2015-2016学年山东省高二下学情调查物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

如图所示，关于闭合导线框中产生感应电流的下列说法中正确的是（   ）

A．只要闭合导体框在磁场中做切割磁感线运动，线框中就会产生感应电流

B．只要闭合导线框处于变化的磁场中，线框中就会产生感应电流

C．图示的闭合导线框以其任何一条边为轴在磁场中转动，都可以产生感应电流

D．图示的闭合导线框绕其对称轴在磁场中转动，可以产生感应电流

2. 难度：中等

金属杆水平放置在某高处，当它被平抛进入一个方向竖直向上的匀强磁场中后（如图所示），有关杆上感应电动势的大小和两端电势的高低，以下说法中正确的是（    ）

A．运动过程中感应电动势的大小不变，

B．运动过程中感应电动势的大小不变，

C．由于速率不断增大，所以感应电动势变大，

D．由于速率不断增大，所以感应电动势变大，

3. 难度：中等

如下图所示是一交变电流的图像，则该交变电流的有效值为（    ）

A．    B．     C．    D．

4. 难度：中等

如图所示，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域，直角边长为L，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，一边长为L、总电阻为R的正方形闭合导线框，从图示位置开始沿轴正方向以速度垂直磁场匀速穿过磁场区，取电流沿的方向为正，则图中表示线框中感应电流随位置坐标变化的图像正确的是（     ）

5. 难度：中等

一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图甲所示，则下列说法正确的是（       ）

A．时刻，线圈平面与中性面垂直

B．时刻，的变化率最大

C．时刻，交流电动势达到最大

D．该线圈相应产生的交流电动势的图像如图乙所示

6. 难度：中等

如图所示，光滑导轨倾斜放置，下端连一灯泡，匀强磁场垂直于导轨平面，当金属棒沿导轨下滑到稳定状态时，灯泡的电功率为P，其他电阻不计，要使灯泡在棒稳定运动状态下的电功率为2P，则应（      ）

A．将导轨间距变为原来的倍

B．换一电阻减半的灯泡

C．将磁场磁感应强度B加倍

D．换一质量为原来倍的金属棒

7. 难度：中等

一矩形线圈在匀强磁场中转动，产生交变电流的电动势为，对于这个交变电流的说法正确的是（       ）

A．此交变电流的频率为，周期为

B．此交变电流电动势的有效值为

C．耐压为的电容器能够在该交变电路中使用

D．时，线圈平面与中性面重合，此时磁通量最大

8. 难度：中等

如图所示，电阻为R，其他电阻均可忽略，是一电阻不计的水平放置的导体棒，质量为，棒的两端分别与、保持良好的接触，又能沿足够长的框架无摩擦下滑，整个装置放在与框架垂直的匀强磁场中，当从静止下滑经一段时间后闭合S，则S闭合后（  ）

A．的加速度可能大于

B．的加速度一定小于

C．最终速度随S闭合时刻的不同而不同

D．的机械能与回路内产生的电能之和一定不变

9. 难度：中等

两根相距L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面，质量均为的金属细杆、与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为，导轨电阻不计，回路总电阻为2R，整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中，当杆在平行与水平导轨的拉力F作用下以速度沿导轨匀速运动时，杆也正好以速度向下匀速运动，重力加速度为，以下说法正确的是（     ）

A．杆所受的拉力F的大小为

B．杆所受摩擦力为零

C．回路中的电流强度为

D．与大小的关系为

10. 难度：中等

如图所示，L是自感系数很大、直流电阻可以忽略的线圈，下列说法正确的是（   ）

A．若断开，当闭合时，Q灯逐渐亮起来

B．若、闭合，稳定后P灯熄灭

C．若、闭合，稳定后再断开的瞬间，Q灯立即熄灭，P灯亮一下再熄灭

D．若、闭合，稳定后再断开的瞬间，P灯和都亮一下才熄灭

二、实验题

11. 难度：困难

下图为《研究电磁感应现象》实验中所用器材的示意图，试回答下列问题：

（1）在该实验中电流计G的作用是                。

（2）按实验要求，将下面的实物连成电路。

（3）在产生感应电流的回路中，下图器材中哪个相当于电源（填字母代号）？

三、填空题

12. 难度：困难

如图所示，虚线框内是匀强磁场，磁感应强度为B，倒日字形线框的三条直边的电阻均为，长均为L，两横边电阻不计，线圈平面与磁感线垂直，以速度沿图示方向平动，第一条边进入磁场时，两端电势差为                。

13. 难度：简单

在磁感应强度为B的匀强磁场中，闭合的单匝矩形线圈长度为，宽为，电阻为R，可绕转动，如图所示，在外力作用下线圈从图中位置以角速度匀速转过时，瞬时功率为        ，在这过程中通过导体横截面的电量为           。

四、计算题

14. 难度：中等

如图所示，匝数匝、截面积、电阻的圆形线圈MN处于垂直纸面向里的匀强磁场内，磁感应强度随时间按的规律变化，处于磁场外的电阻，，电容，开关S开始时未闭合，

求：（1）闭合S后，线圈两端M、N两点间的电压和电阻消耗的电功率；

（2）闭合S一段时间后又打开S，则S断开后通过的电荷量为多少？

15. 难度：中等

相距为L的足够长光滑平行金属导轨水平放置，处于磁感应强度为B，方向竖直向上的匀强磁场中，导轨一端连接一阻值为R的电阻，导轨本身的电阻不计，一质量为，电阻为的金属棒横跨在导轨上，如图所示，现对金属棒施一恒力F，使其从静止开始运动，

求：（1）运动中金属棒的最大加速度和最大速度分别为多大？

（2）计算下列两个状态下电阻R上消耗电功率的大小：

①金属棒的加速度为最大加速度的一半时；

②金属棒的速度为最大速度的四分之一时。

16. 难度：中等

如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场，已知线圈的匝数匝，电阻，所围成矩形的面积，小灯泡的电阻，磁场的磁感应强度按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式为，其中为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期，不计灯丝电阻随温度的变化，

求：（1）线圈中产生的感应电动势的最大值；

（2）小灯泡消耗的电功率；

（3）在磁感应强度变化的的时间内，通过小灯泡的电荷量。

17. 难度：困难

相距的足够长金属导轨竖直放置，质量为的光滑金属棒通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，金属棒水平固定在金属导轨上，如图甲所示，虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方式竖直向下，两处磁场感应强度大小相等，、两棒的电阻均为，导轨电阻不计，棒在方向竖直向上大小按图乙所示规律变化的外力F作用下从静止开始，沿导轨匀加速运动，取，

求：（1）在运动过程中，棒中的电流方向？棒受到的安培力方向？

（2）求出棒加速度大小和磁感应强度B的大小？

（3）从到，金属棒的机械能变化了多少？