芜湖一中2013—2014学年第二学期期中考试

高二物理试卷

（分值：100分 考试时间120分钟）

一、单项选择题（本大题共10个小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项是正确的，请将正确答案填在答题卷中）。

1．自然界的电、热和磁等现象是相互联系的，许多物理学家为探寻它们之间的联系做出了卓越的贡献，以下说法不符合史实的是（ ）

A．法拉第发现了电磁感应现象，进一步完善了电与磁现象的内在联系

B．奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的联系

C．法拉第提出了场的概念，并用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场

D．伏特发现了电流热效应的规律，定性地给出了电能和热能之间的转化关系

2．如图所示，通有恒定电流的直导线下边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面．若使线框逐渐向下远离(平动)通电导线，则穿过线框的磁通量将（ ）

A．逐渐增大 B．逐渐减小

C．保持不变 D．不能确定

3．下列关于交变电流的说法中正确的是（ ）

A．交流电器设备上所标的电压和电流值是交流的最大值

B．用交流电流表和电压表测定的读数值是交流的瞬时值

C．线圈的自感系数越大、交流的频率越高，电感对交流的阻碍作用就越大

D．电容器的电容越大、交流的频率越高，电容器对交流的阻碍作用就越大

4．单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积的磁通量随时间变化的规律如图所示，则O～D过程中(　　)

A．线圈中D时刻感应电动势为零

B．线圈中O时刻感应电动势为零

C．线圈中D时刻感应电动势最大

D．线圈中O至D时间内感应电动势在逐渐增大

5．如图所示表示交变电流的电流随时间变化的图象，此交变电流

的有效值是(　　)

A． 5 A B．4 A

C．3 A D．6A

6．如图中理想变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2＝4∶1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R相连组成闭合回路．当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时，安培表A1的读数是12 mA，则安培表A2的读数是 (　　)

A． 48 mA B． 3 mA

C．0 D．与R值大小有关

7．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

8．如图所示，两块距离为d的金属板水平放置，将其用导线和电键与一个匝数为n的线圈连接，线圈所处的空间有方向竖直向上且大小变化的磁场B，两金属板间放一台压力传感器，传感器上表面静止放置一个质量为m、电荷量为＋q的小球．S断开时传感器上有示数，S闭合时传感器上的示数恰好为0，则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是（ ）

A．正在增加，＝ B．正在减弱，＝

C．正在减弱，＝ D．正在增加，＝

9. 如图所示，闭合圆形金属环竖直固定穿套在光滑水平环导轨上， 条

形磁铁沿导轨以初速度v0向圆环运动，其轴线穿过圆环圆心，与环

面垂直，则磁铁在穿过圆环的整个过程中，下列说法正确的是（ ）

A．磁铁先做减速、后做加速运动　　 B．磁铁做减速运动

C．金属环中的感应电流方向不变 D．金属环一直有缩小的趋势

10．均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd，边长为L，总电阻为R，总质量为m.将其置于磁感强度为B的垂直于纸面向里的匀强磁场上方h处，如图所示．线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与磁场的水平边界面平行．则 下列说法正确的是（ ）

A．当cd边刚进入磁场时，线框中产生的感应电动势一定最大

B．线框在进入磁场的过程中一定做减速运动

C．线框进入磁场的过程其加速度可能变大也可能变小，也可能为零

D．线框从释放到完全进入磁场的过程中，线框减少的重力势能等于它增加的动能与产生

的焦耳热之和

二、填空与实验题（本题共2个小题，第11题6分、第12题12分、共18分。请将答案填在答题卡上 ）.

11．如图甲所示，理想变压器的原线圈匝数n1＝350匝，副线圈匝数n2＝70匝，电阻R＝20 Ω，是理想交流电压表，原线圈加上如图乙所示的正弦交流电，则电阻R上消耗的电功率为 W，在t＝0.01 s时，电压表的示数为 V。变压器的工作基础是 现象。

　

甲　　　　　　　　　　　乙

12．某班同学在探究感应电流产生的条件时，做了如下实验：

探究Ⅰ：如图甲所示，先将水平导轨、导体棒ab放置在磁场中，并与电流表组成一闭合回路。然后进行如下几种操作方式：

①ab与磁场保持相对静止； ②让导轨与ab一起平行于磁感线运动；

③让ab做切割磁感线运动。

探究Ⅱ：如图乙所示，将螺线管与电流表组成闭合回路。然后进行如下操作：①把条形磁铁放在螺线管内不动；②把条形磁铁插入螺线管过程中。

探究Ⅲ：如图丙所示，螺线管A、滑动变阻器、电源、开关组成一个回路；A放在螺线管B内，B与电流表组成一个闭合回路。然后进行如下几种操作方式：①闭合和断开开关瞬间；②闭合开关，A中电流稳定后；③闭合开关，A中电流稳定后，再改变滑动变阻器的阻值。

可以观察到：(请在下面的(1)(2)(3)中填写上面各探究方式中符合条件的数字序号)

（1）在探究Ⅰ中，________闭合回路会产生感应电流；

（2）在探究Ⅱ中，________闭合回路会产生感应电流；

（3）在探究Ⅲ中，________闭合回路会产生感应电流；

（4）从以上探究中可以得到的结论是：当闭合回路中的________时，闭合回路中就会产生感应电流。

三、计算题（本大题共4个小题，共42分，请将答案填写在答题卷上, 解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）。

13．(10分)如图甲所示，n＝15匝的圆形线圈M，其电阻为1Ω，它的两端点a、b与阻值为2Ω的定值电阻R相连，穿过线圈的磁通量的变化规律如图乙所示。

（1）判断a、b两点的电势高低；

（2）求a、b两点的电势差。

14．（10分）如图所示，间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端用一阻值为R的电阻连接，导轨上横跨一根质量为m、电阻也为R的金属棒ab，金属棒与导轨接触良好．整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中．现使金属棒以初速度v沿导轨向右运动直至静止，若金属棒在整个运动过程中通过R的电荷量为q.求：

（1）金属棒ab以速度v开始运动时流过回路的电流大小和方向；

（2）整个运动过程中金属棒在导轨上发生的位移为多少？

15．（10分）如图所示，n＝50匝的矩形线圈abcd，边长ab＝20 cm，bc＝25 cm，放在磁感应强度B＝0.4 T的匀强磁场中，绕垂直于磁感线且通过线圈的中轴线OO′匀速转动，转动角速度ω＝50 rad/s，线圈的总电阻r＝1 Ω，外电路电阻R＝9 Ω.试求：

（1）线圈从图示位置(线圈平面与磁感线平行)开始计时的感应电动势最大值和感应电动势大小的表达式；

（2）1 分钟时间内电阻R上产生的焦耳热Q.

16．（12分）如图所示，光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角，导轨间距为L，电阻不计，两导轨上端用一电阻R相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上，磁感强度大小为B，质量为m的金属杆ab，以初速度v0从轨道底端开始向上滑行，滑行到某一高度h后速度减为0，然后又返回到底端．若整个运动过程中，金属杆保持与导轨垂直且接触良好，并不计金属杆ab的电阻及空气阻力，求：

（1）金属杆ab以初速度v0开始运动时它的加速度的大小；

（2）金属杆ab在上升h过程中克服安培力做多少功；

（3）若金属杆ab返回到低端前某位置已经开始匀速运动，则从开始上滑到返回低端整个过程中电阻R上共产生多少焦耳热？

芜湖一中2013—2014学年第二学期期中考试

高二物理答题卷

一、单项选择题（每空4分、每小题10分，共40分）

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10



答案























二、填空与实验题：（第11题6分，第12题12分，共18分）

11． ， ， 。

12．（1） ， （2） ， （3） ，

（4） 。

三、计算题（本大题共4个小题，共42分。请写出必要的文字说明和解答过程，直接写出答案不得分）。

13．（10分）

14．（10分）

15．（10分）

16．（12分）

芜湖一中2013—2014学年度第二学期期中考试

高二物理试题（理）参考答案

单项选择题（每题4分、共10题，40分）

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10



答案

D

B

C

A

A

C

B

D

B

D





填空题：（第11题6分，第12题12分，共18分）

11. 0.8w ， 4v ， 互感 ；

12.（1） ③ ， （2） ② ，（3） ① ③ ，

（4） 磁通量改变时 ；

三、计算题（本大题共4个小题，共42分。请写出必要的文字说明和解答过程，直接写出答案不得分）。

13、解析：(1)由Φ－t图象知，穿过M的磁通量均匀增加，根据楞次定律可知a点电势比b点高，

(2)由法拉第电磁感应定律知

E＝n＝15×0.2V＝3V。

由闭合电路欧姆定律知：

I＝＝A＝1A

Uab＝IR＝1×2V＝2V。

答案：(1)a点电势比b点高　(2)2V

14.解析（1）金属棒刚以初速度v开始运动时，由法拉第电磁感应定律，得

E=BLV

由闭合电路欧姆定律，得回路电流为

I= BLV /2R，方向为从a到b。

（2）由q=
,得

金属棒在导轨上发生的位移为X=

答案：(1) 电流为I= BLV /2R，方向为从a到b (2)

15、解析：(1)线圈在图示位置产生的感应电动势最大，

Em＝nBωS＝nBω·ab·bc，

代入数值得Em＝50 V.则感应电动势大小的瞬时值为

e=Emcoswt=50cos50t(v)=50sin(50t+
)(v)

(2)线圈中产生正弦式电流，电流的有效值

I＝

在1 min内R上产生的电热

Q＝I2Rt＝6.75×103J.

答案：(1)50 V　50coswt (2)6.75×103 J

16、解析：(1)有法拉第电磁感应定律，金属杆刚开始以初速度v0运动时，电动势

E=BLv0

由闭合电流欧姆定律，电流I=E/R

金属杆所受的安培力F=BIL=B2L2 v0/R

通过受力分析，由牛顿第二定律，得

mgsinθ+ B2L2 v0/R=ma

所以

a=gsinθ+ B2L2 v0/mR

(2)金属杆在上升h过程中，由动能定理

—mgh-w安=0-mv02

得 w安= mv02—mgh

即克服安培力做功为mv02 —mgh

(3)设金属杆回到低端前已经以v做匀速运动，由平衡知识，得

mgsinθ= F安′

F安′= B2L2 v/R

即 v=mgRsinθ/B2L2

在整个过程中，由动能定理，得

- w安′=mv2-mv02

则金属杆克服安培力做功w安′=

由功能关系，得整个过程中电阻R上产生的焦耳热为

Q=w安′=

答案：(1) gsinθ+ B2L2 v0/mR 　(2) mv02 —mgh (3)