天津市第一中学2015-2016学年高二物理下学期期中试题

本试卷分为第卷（选择题）、第卷（非选择题）两部分，共  100 分，考试用时 90 分钟。第卷　至　页，第卷　至　页。考生务必将答案涂写规定的位置上，答在试卷上的无效。

祝各位考生考试顺利!

第卷

一、单选题

1．下列说法正确的是

  A.磁通量发生变化时，磁感应强度也一定发生变化

   B．穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零；

  C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大。 

   D．根据阻碍的含义，感应电流的磁场总和回路中原磁场的方向相反； 

2．一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直．先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍．接着保持增大后的磁感应强度不变，在1 s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半．先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为

    A.　　　        B．1             C．2          D．4

3．如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r＝1.0 Ω，外接R＝9.0 Ω的电阻．闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e＝10sin 10πt(V)，则

A．该交变电流的频率为10  Hz

B．该电动势的有效值为10 V

C．外接电阻R所消耗的电功率为10 W

D．电路中理想交流电流表A的示数为1.0 A

4．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示．产生的交变电动势的图象如图乙所示，则

A．t＝0.005 s时线框的磁通量变化率为零

B．t＝0.01 s时线框平面与中性面重合

C．线框产生的交变电动势有效值为311 V

D．线框产生的交变电动势频率为100 Hz

5．如图所示，金属线框与长直导线固定在同一水平桌面内，长直导线中的电流i随时间t按照如图所示的正弦规律变化。设图中箭头所示的方向为直导线中电流的正方向，则在0～T时间内，下列表述正确的是

   A．在t=T/4时刻，线框受到的安培力最大

   B．从T/4到T/2时刻，线框有收缩的趋势 

   C．从T/4到T/2时刻，线框中有顺时针方向感应电流

   D．从T/2到3T/4时刻，线框所受安培力的合力的方向始终向左

6．如图所示，一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动，当磁感应强度均匀增大时，此粒子的动能将

   A.不变                     B.增加        

   C.减少                     D.以上情况都可能

7．一个矩形线圈匀速地从无磁场的左边空间先进入磁感应强度为B1的匀强磁场,然后再进入磁感应强度为B2的匀强磁场,最后进入没有磁场的右边空间,如图所示。若B1=2B2,方向均始终和线圈平面垂直,则在下面所示的图中能定性表示线圈中的感应电流i随时间t变化关系的是(电流以逆时针方向为正方向)

8．一交流发电机输出电压为，加在匝数比为1：n的理想升压变压器的原线圈上，变压器的副线圈通过总电阻为R的输电线向用户供电，若发电机的输出功率为P，则输电线上消耗的功率为

    A.        B.        C.        D. 

二、多选题

9．如图所示电路中，A1、A2是两只相同的电流表，电感线圈L的直流电阻与电阻R阻值相等.下面判断正确的是

A．开关S接通的瞬间，电流表A1的读数大于A2的读数

B．开关S接通的瞬间，电流表A1的读数小于A2的读数

C．开关S接通电路稳定后再断开的瞬间，电流表A1的读数大于A2的读数

D．开关S接通电路稳定后再断开的瞬间，电流表A1数等于A2的读数  

10．如图，一理想变压器原线圈接正弦交变电源，副线圈接有三盏相同的灯（不计灯丝电阻的变化），灯上均标有（36V，6W）字样，此时L1恰正常发光，图中两个电表均为理想电表，其中电流表显示读数为0.5A，下列说法正确的是

  A． 原、副线圈匝数之比为3：1

  B． 变压器的输入功率为9W

  C． 电压表的读数为18V

  D． 若L3突然断路，则L1变暗，L2变亮，输入功率减小

11．今有某小型发电机和一理想变压器连接后给一个灯泡供电，电路如图（电压表和电流表均为理想电表）.已知该发电机线圈匝数为N，电阻为r，当线圈以转速n匀速转动时，电压表示数为U，灯泡（额定电压为U。,电阻恒为R）恰能正常发光，则

  A．变压器的匝数比为U:U0

  B．电流表的示数为

  C．在图示位置时，发电机线圈的磁通量为

  D．从图示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值表达式为

12．边长为L的正方形金属线框在水平恒力的作用下向右运动，穿过方向如图的有界匀强磁场区域，磁场区域的宽度为d（d>L）,已知ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零，则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，有

  A.受到的安培力方向相反

  B.进入磁场所用的时间大于穿出磁场所用的时间

  C.进入磁场的过程中产生的热量小于穿出磁场过程中产生的热量

  D.进入磁场的过程和穿出磁场的过程通过导体某一截面的电量相等

13．如图所示，固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨不计电阻，但表面粗糙，导轨左端连接一个电阻R，质量为m的金属棒ab(电阻也不计)放在导轨上，并与导轨垂直，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，用水平恒力F把ab棒从静止起向右拉动的过程中

  A.恒力F做的功等于电路产生的电能  

  B. 克服安培力做的功等于电路中产生的电能

   C.恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能 

   D.恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和

14．如图所示，光滑的“∏”形金属导体框竖直放置，质量为m的金属棒MN与框架接触良好．磁感应强度分别为B1、B2的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在abcd和cdef区域．现从图示位置由静止释放金属棒MN，当金属棒进入磁场B1区域后，恰好做匀速运动．以下说法中正确的有

  A．若B2＝B1，金属棒进入B2区域后将加速下滑 

  B．若B2＝B1，金属棒进入B2区域后仍将保持匀速下滑 

  C．若B2>B1，金属棒进入B2区域后可能先减速后匀速下滑  

  D．若B2>B1，金属棒进入B2区域后可能先加速后匀速下滑

第卷

三、填空题 

15．如图，L1和L2是输电线，若已知电压互感器变压比为1000∶1，电流互感器变流比为100∶1，并且知道电压表示数为220V，电流表示数为10A，则图中         为电压互感器（填“甲”或“乙”），且输电线的输送功率为             w.

16.如右图所示，单匝线圈在匀强磁场中绕OO′轴从图示位置开始以角速度ω＝100 rad/s匀速转动．已知从图示位置转过时，线圈中电动势大小为10 V，则交流电动势的瞬时值表达式为              V；若线圈电阻为R＝1 Ω，则线圈由图示位置转过过程中通过导线截面的电荷量q为               C.

17．如图所示，两块水平放置的金属板间距离为，用导线与一个匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的磁场B中，两板间有一个质量为，电量为的油滴恰好处于平衡状态，重力加速度为g，则线圈中的磁场B正在           （填“增强”或“减弱”），磁通量变化率为           

18. 如图所示，光滑导轨ab、cd水平放置，连接两个定值电阻组成的闭合矩形导体框，金属棒ef与ab及cd边垂直，并接触良好，空间存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向下，已知电阻R1=R2=R，其它部分的电阻都可忽略不计，ab及cd边相距为L。给ef棒施加一个跟棒垂直的恒力F，则ef棒做匀速运动时的速度v=         ，此时电阻R1消耗的电功率P=              ，导体棒向右滑动距离为s的过程中，通过电阻R1的电量q=            .

   四、计算题

19.如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L，一个理想电流表与导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直，一根质量为m，有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处由静止释放，导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I，整个过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨电阻，重力加速度为g，求

（1）磁感应强度B的大小 

（2）电流稳定后导体棒的运动速度v 

（3）流经电流表的电流的最大值Im

20．如图所示，两平行导轨间距，足够长光滑的倾斜部分和粗糙的水平部分平滑连接，倾斜部分与水平面的夹角，垂直斜面方向向上的匀强磁场磁感应强度，水平部分没有磁场，金属杆质量，电阻，运动中与导轨始终接触良好，并且垂直于导轨。电阻，导轨电阻不计。当金属棒从斜面上距底面高以上的任何地方由静止释放后，在水平面上滑行的最大距离均为，取，求： 

（1）金属棒在斜面上的最大运动速度；

（2）金属棒与水平导轨间的动摩擦因素；

（3）若金属棒从高度处由静止释放，回路中产生的总热量.

21．如图所示，两根不计电阻的倾斜平行导轨与水平面的夹角θ=37o ，底端接电阻R=1.5Ω.金属棒ab的质量为m=0.2kg.电阻r=0.5Ω，垂直搁在导轨上从x=0处由静止开始下滑，金属棒ab与导轨间的动摩擦因数为μ=0.25，曲线方程为y=0.8sin(x)m的虚线与x轴所围空间区域存在着匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，方向垂直于导轨平面向上（取g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8）。 问：

（1）当金属棒ab运动到xo=6 m处时，电路中的瞬时电功率为0.8W，此时金属棒的速度多大；

（2）在上述过程中，安培力对金属棒ab做了多少功；

（3）若金属棒以2m/s的速度从x=0处匀速下滑至xo=6 m处，电阻R上产生的焦耳热为多大。

22．如图（a）所示，一端封闭的两条足够长平行光滑导轨固定在水平面上，相距L，其中宽为L的abdc区域无磁场，cd右段区域存在匀强磁场，磁感应强度为B0,磁场方向垂直于水平面向上；ab左段区域存在宽为L的均匀分布但随时间线性变化的磁场B，变化规律如图（b）所示，磁场方向垂直水平面向下。一质量为m的金属棒ab，在t=0的时刻从边界ab开始以某速度向右运动，经时间运动到cd处。设金属棒在回路中的电阻为R，导轨电阻不计。求

（1）金属棒从边界ab运动到cd的过程中回路中感应电流产生的焦耳热Q

（2）金属棒进入cd右端的磁场区域后，在该区域中运动时安培力做的功W