邹城二中2013—2014学年高二下学期期中检测

物理

一 、选择题（本大题共12个小题，每小题4分，共48分。在每题所给的四个选项中有一个或多个正确选项，全选对得4分，漏选得2分，不选、多选或错选得0分。请将答案填入答题卡中，否则答题无效。）

1．物理老师为了培养学生的创造性，让学生设计一个实验方案，检验出放在讲台上一只正在发光的白炽灯中通的是交流电？还是直流电？同学们设计出许多方案，其中一种是：拿一个蹄形磁铁靠近白炽灯，观察灯丝，通过现象进行判断。一位同学说“快拿磁铁来试一下”。 以下说法哪些项是正确的( )

A．如果发现灯丝弯曲，通的是交流电

B．如果发现灯丝颤动，通的是直流电

C．就“快拿磁铁来试一下”这一过程而言，属于科学探究中的“实验验证”

D．通过灯丝所发生的现象来判断电灯中电流特征，学生们使用了“等效替代法”这种研究问题的方法

2．如图1所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合线圈，则流过表
的感应电流方向是( )

　A．始终由a流向b

　　B．始终由b流向a

　　C．先由a流向b，再由b流向a

D．先由b流向a，再由a流向b

3．关于感应电动势，下列说法正确的是（ ）

A．线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势越大

B．线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大

C．线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大

D．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

4．如图2所示,A、B是完全相同的两个小灯泡,L为自感系数很大、电阻可以忽略的带铁芯的线圈,则( )

A．电键S闭合的瞬间,A、B同时发光,随后A灯变暗,B灯变亮

B．电键S闭合的瞬间,B灯亮,A灯不亮

C．断开电键S的瞬间,A、B灯同时熄灭

D．断开电键S的瞬间,B灯立即熄灭,A灯突然闪亮一下再逐渐熄灭

图2

5．下面的四个图像中，反应了电流i随时间的t的变化规律，其中不属于交变电流的是（ ）

6．线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场且在线圈平面内的轴匀速转动时产生交变电流，以下说法正确的是（ ）

A．当线圈位于中性面时，线圈中的感应电流最大

B.当穿过线圈的磁通量为零时，线圈中的感应电动势最大

C．线圈在磁场中每转一周，产生的感应电流方向改变一次

D．每当线圈经过中性面时，感应电流的方向就改变一次

7．如图所示，闭合矩形线圈有N匝，长为a，宽为b，每匝线圈电阻为R，从磁感应强度为B的匀强磁场中以速度匀速拉出来，那么，产生的感应电动势和流经线圈中的感应电流的大小应为( )

A．
，
B．
，

C．
，
D．
，

8．电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示.现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是( )

A．从a到b，上极板带正电

B．从a到b，下极板带正电

C．从b到a，上极板带正电

D．从b到a，下极板带正电

9．如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在正弦交流电源上.变压器右侧部份为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，其阻值随温度升高而减小.电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R3为一定值电阻.当传感器R2所在处出现火警时，以下说法中正确的是( )

A．A1的示数不变，A2的示数增大

B．A1的示数减小，A2的示数增大

C．V1的示数不变，V2的示数增大

D．V1的示数不变，V2的示数减小

10．两根相互平行的金属导轨水平放置于如下图所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动。当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是( )

A．导体棒CD内有电流通过，方向是D → C

B．导体棒CD内有电流通过，方向是C → D

C．磁场对导体棒CD的作用力向左

D．磁场对导体棒AB的作用力向左

11．如图所示，若不计滑轨的电阻，当导线MN在磁感应强度为B的匀强磁场中向右作匀加速运动时,下列结论中正确的是( )

A．线圈L2中的电流方向与图中所标方向相反

B．电流计G中无电流通过

C．电流计G中有电流通过，方向从a到b

D．电流计G中有电流通过，方向从b到a

12．图中电感L的直流电阻为RL，小灯泡的电阻为R，小量程电流表G1、G2的内阻不计．当开关S闭合，电路达到稳定后，电流表G1、G2的指针均偏向右侧（电流表的零刻度在表盘的中央）．则在开关S断开后，两个电流表的指针偏转情况是( )

A．G1、G2的指针最后同时回到零点

B．G1缓慢回到零点，G2立即左偏，偏后缓慢回到零点

C．G1立即回到零点，G2缓慢回到零点

D．G2立即回到零点，G1缓慢回到零点

三、填空题（共18分，把答案填在答题卷的横线上）

13.(6分)

如图所示，两条电阻忽略不计的光滑平行金属导轨
、
置于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，两导轨间的距离L=0.6m.电阻r=0.1金属杆MN在水平向右的拉力作用下沿两条导轨向右匀速滑动，速度=10m/s，产生的感应电动势为3V，电阻R=0.9.由此可知，磁场的磁感应强度B=______T，MN受到的水平拉力F= N.

14．（4分）用螺线管与灵敏电流计组成一闭合回路，进行探究电磁感应现象实验的实验装置。请你将图中所缺导线补接完整。

15．（8分）我们可以通过实验来探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律。以下是实验探究过程的一部分。

(1）如图甲所示，当磁铁的N极向下运动时，发现电流表指针偏转。若要探究线圈中产生的感应电流的方向，必须知道 。

(2）如图乙所示，发现闭合开关时，电流表指针向右偏。闭合开关稳定后，若向左移动滑动触头，此过程中电流表指针向 偏转；若将线圈A抽出，此过程中电流表指针向 偏转。（均填“左”或“右”）

三、计算题（本题共3小题，共34分）

16．（8分） 如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距
0.50m ，左端接一电阻R=0.20，磁感应强度B=0.40T的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒ac垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ac以
4.0m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：

（1) 回路中感应电流的大小；

(2) 维持ac棒做匀速运动的水平外力F的大小．

17.（12分）如图11甲所示，一个圆形线圈的匝数n=1000，线圈的面积S=0.02m2，线圈的总电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图11乙所示，求：

（1）在0~4s内穿过线圈的磁通量变化量；

（2）前4s内产生的感应电动势；

（3）6s内通过电阻R的电荷量q.

18．(14分) 如图所示，正方形单匝均匀线框abcd,边长L=0.4m，每边电阻相等，总电阻R=0.5Ω. 一根足够长的绝缘轻质细线跨过两个轻质光滑定滑轮，一端连接正方形线框，另一端连接绝缘物体P, 物体P放在一个光滑的足够长的固定斜面上，斜面倾角θ=30°,斜面上方的细线与斜面平行.在正方形线框正下方有一有界的匀强磁场，上边界I和下边界II都水平， 两边界之间距离也是L=0.4m.磁场方向水平，垂直纸面向里，磁感应强度大小B=0.5T.现让正方形线框的cd边距上边界I的正上方高度h=0.9m的位置由静止释放，且线框在运动过程中始终与磁场垂直，cd边始终保持水平，物体P始终在斜面上运动，线框刚好能以v=3
的速度进入匀强磁场并匀速通过匀强磁场区域.释放前细线绷紧，重力加速度 g=10m/s2,不计空气阻力.

(1) 线框的cd边在匀强磁场中运动的过程中，c、d间的电压是多大？

(2）线框的质量m1和物体P的质量m2分别是多大？

(3) 在cd边刚进入磁场时，给线框施加一个竖直向下的拉力F使线框以进入磁场前的加速度匀加速通过磁场区域，在此过程中，力F做功w =0.23J,求正方形线框cd边产生的焦耳热是多少？

参考答案:

1. C 2.C 3.A 4.AD 5.B 6.BD 7.A 8.D 9.D 10.BD 11.C 12.AB

13．0.5T，0.9N

14．（ 4分）

15.(1)电流从正(负)接线柱流入时,电流表指针的偏转方向(4分)

(2)右(2分);左(2分)

16．解； （1） 根据法拉第电磁感应定律，ac棒中的感应电动势为

E = Bd＝0.04 ×0.50 ×4.0 = 0.80 V．……3分

感应电流大小为I＝
＝4.0A ……2分

（2） 由于ac棒受安培力F＝IB
= 4.0×0.5×0.4N＝0.8N，故外力的大小为0.8N.

17(12分).解：（1）

（2）根据法拉第电磁感应定律，得

（3）前4s内通过电阻R的电荷量为

同理4~6s内通过电阻R的电荷量为

所以6s内通过电阻R 的总电荷量

18.解(1) 正方形线框匀速通过匀强磁场区域的过程中，设cd边上的感应电动势为E，线框中的电流强度为I，c、d间的电压为Ucd，则

E＝BLv

解得Ucd＝0.45V

(2) 正方形线框匀速通过磁场区域的过程中，设受到的安培力为F，细线上的张力为T，则

F＝BIL

T＝m2gsinθ

m1g＝T＋F

正方形线框在进入磁场之前的运动过程中，根据能量守恒有

解得m1＝0.032kg，m 2＝0.016kg

(3) 因为线框在磁场中运动的加速度与进入前的加速度相同，所以在通过磁场区域的过程中，线框和物体P的总机械能保持不变，故力F做功W等于整个线框中产生的焦耳热Q，即

W=Q

设线框cd边产生的焦耳热为Qcd，根据Q =I2Rt有

解得Qcd＝0.0575 J