吉林省东北师大附中1112学年高二上学期期末考试(物理)

吉林省东北师大附中2011-2012学年度高二上学期期末考试

物理试题

一、选择题（共14小题，每题有一个或多个正确选项，全对得4分，对但不全得2分）。

1．关于产生感应电流的条件，以下说法中正确的是

A．闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定有感应电流产生

B．闭合电路在磁场中作切割磁感线运动，闭合电路中一定有感应电流产生

C．穿过闭合电路的磁通量为零的瞬间，闭合电路中一定没有感应电流产生

D．只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流产生 2．关于感应电动势大小的下列说法中，正确的是

A．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大

C．线圈放在磁感强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大 D．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大

3．如图所示，在长直载流导线MN附近有一个矩形闭合线圈ABCD，线圈与导线在同一个平面内。某时刻，线圈中产生了A→B→C→D→A方向的电流，则可能的情况是 A．线圈ABCD沿MN方向向下平移 B．线圈ABCD以导线MN为轴绕MN转动

C．MN中由M到N方向的电流在减小

D．MN中电流恒定，方向由M到N，且正从AB左侧向AB靠近 4．如图所示，匀强磁场垂直于金属导轨平面向里，导体棒ab与导轨接触良好，当导体棒ab在金属导轨上做下述哪种运动时，能使闭合金属线圈c向右摆动

A．向右加速运动 B．向右减速运动

-1

- 好好学习，天天向上

C．向左加速运动 D．向左减速运动

5．如图所示，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

6．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1所示，产生的交变电动势的图象如图2所示，则

A．

时通过线框平面的磁通量最小

B．

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约为220V D．线框产生的交变电动势的频率为

7．一直升机停在南半球的地磁极上空．该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B。直升机螺旋桨叶片的长度为L，螺旋桨转动的频率为f，逆着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨顺时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如果忽略a到转轴中心线的距离，用E表示每个叶片中的感应电动势，如图所示，则

A．E＝πfLB，且a点电势低于b点电势 B．E＝2πfLB，且a点电势低于b点电势

2

2

C．E＝πfLB，且a点电势高于b点电势 D．E＝2πfLB，且a点电势高于b点电势

2

2

8．如图所示，在空中有一水平方向的匀强磁场区域，区域的上下边缘间距为h，磁感应强度为B。有一宽度为b（b -2

- 好好学习，天天向上

9．如图所示，用同样的导线制成的两闭合线圈A、B，匝数均为20匝，半径rA=2rB，在线圈B所围区域内有磁感应强度均匀减小的匀强磁场，则线圈A、B中产生感应电动势之比EA：

EB和两线圈中感应电流之比IA：IB分别为

A．1:1，1:2 B．1:1，1:1 C．1:2，1:2 D．1:2，1:1

10．一个称为“千人震”的趣味物理小实验，实验是用一节电动势为的新干电池、几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器(自感线圈)。几位做实验的同学手拉手连成一排，另一位同学将电池、镇流器、开关用导线将它们和首、尾两位同学的手相连，如图所示，在开关闭合或断开时就会使连成一排的同学都有触电感觉，则

A．该实验的原理是镇流器的自感现象 B．该实验的原理是的电压让人感到触电 C．人有触电感觉是在开关断开瞬间 D．人有触电感觉是在开关闭合的瞬间 11．如图所示，电路中完全相同的三只灯泡L1、L2、L3分别与电阻R、电感L、电容C串联，然后再并联到220V、50Hz的交流电路上，三只灯泡亮度恰好相同。若保持交变电压不变，将交变电流的频率提高到60Hz，则发生的现象是 A．三灯亮度不变 B．三灯均变亮

C．L1不变、L2变暗、L3变亮 D．L1不变、L2变亮、L3变暗

12．为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示。当开关S闭合后 A．A1示数变大，A1与A2示数的比值不变 B．A1示数变大，A1与A2示数的比值变大 C．V2示数变小，V1与V2示数的比值不变 D．V2示数变大，V1与V2示数的比值不变 13．在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场，区域I的磁场方向垂直斜面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区时，恰好以速度 v1做匀速直线运动；当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框又恰好以速度v2做匀速直线运动，从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框的动能变化量大小为△Ek，重力对线框做功大小为W1，安培力对线框做功大小为W2，下列说法中正确的有 A．在下滑过程中，由于重力做正功，所以有v2＞v1

B．在下滑过程中，由于重力做正功但安培力做负功，所以有v2=v1

C．从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程，有（W1－△Ek）机械能转化为电能

-3

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D．从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框动能的变化量大小为△Ek= W2－W1 14．如图，一个边长为l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个边长也为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直，虚线框对角线ab与导线框的一条边垂直，ba的延长线平分导线框。在t＝0时，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动，直到整个导线框离开磁场区域。以i表示导线框中感应电流的强度，取逆时针方向为正。下列表示i－t关系的图示中，可能正确的是

A B C D 二、计算题（共4小题，44分）

15．(8分)如图(甲)所示，螺线管匝数n＝3000匝，横截面积S＝20cm，螺线管的电阻r＝Ω，R1＝Ω，R2＝25Ω。穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按图(乙)所示规律变化，求R2的热功率。

16．（12分）发电机输出功率60kW，输出电压400V，用变压比（原、副

线圈匝数比）为1:10的变压器升压后向远处供电，输电线的总电阻为4Ω，到达用户后再用变压器降为220V，求：

（1）输电线上损失的电功率是多少？ （2）降压变压器的变压比是多少？ 17．（12分）如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为

2

θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点之间接有阻值为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。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向竖直向下，导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计金属棒与轨道之间的摩擦。（重力加速度为g）（1）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及加速度的大小； （2）求在下滑过程中，ab杆可以达到 的速度的最大值。

18．(12分)一个质量为m、直径为d、电阻为R的金属圆环，在范围很大的磁场中沿竖直方向下落，磁场的分布情况如图所示，已知磁感应强度竖直方向的分量By的大小只随高度变化，其随高度y变化关系为By = B0(1 + ky)（此处k为比例常数，且k＞0），其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上，在下落过程中金属圆环所在的平面始终保持水平，速度越来越大，最终稳定为某一数值，称为收尾速度。（不计空气阻力，重力加速度为g）求

（1）俯视观察，圆环中的感应电流方向；

（2）稳定后，金属圆环下落h的过程中产生的焦耳热；

-4

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（3）圆环的收尾速度。

-5

- 好好学习，天天向上

参:

1．D 2．D 3．C 4．BD 5．AC 6．ABC 7．C 8．BC 9．A 10．AC 11．C 12．A 13．D 14．D

15．由(乙)图中可知，磁感应强度随时间均匀变化，那么在(甲)图的线圈中会产生恒定的感应电动势．

由(乙)图可知，磁感应强度的变化率ΔB/Δt＝2T/s，由法拉第电磁感应定律可得螺线管中感应电动势E＝nΔΦ/Δt＝nSΔB/Δt＝3000×20×10×2V＝12V. （2分）

－4

电路中的感应电流I＝E/(r＋R1＋R2)＝6/＋＋25)A＝0.4A. （2分） P2=IR2=4W（2分）+（2分）

2

16．（1）发电机输出的电压为400V，经升压变压器后电压

-6

- 好好学习，天天向上

-7