西湖高级中学2012-2013学年高二3月月考物理试题

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意要求的，不选、多选、错选不给分。）

1.下列关于产生感应电流的说法中，正确的是（ ）

A．只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流

B．只要闭合导线作切割磁感线的运动，导体中就一定有感应电流

C．闭合电路的一部分导体若不作切割磁感线的运动，闭合电路中就一定没有感应电流

D．当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中就一定有感应电流

2.如图所示，将一个矩形小线圈放在一个大匀强磁场中，线圈平面平行于磁感线，则线圈中有感应电流产生的情况是（ ）

A．当矩形线圈作平行于磁感线的平动

B．当矩形线圈作垂直于磁感线的平动

C．当矩形线圈绕ab边作转动时

D．当矩形线圈绕ad边作转动时

3.如图所示，矩形线框abcd位于竖直放置的通电长直导线附近，导线框和长直导线在同一竖直平面内，线框两竖直边跟长直导线平行。当导线框向左平移时，导线框中的感应电流方向是（ ）

A．沿adcba方向 B．沿abcda方向

C．无感应电流 D．电流方向时刻在变化

4.如图所示，两个线圈绕在同一根软铁棒上，当导体棒A运动时，发现有感应电流从a向b流过灯，则下列关于A的运动情况的判断正确的是（ ）

A．向左匀速运动 B．向右匀速运动

C．向左加速运动 D．向右加速运动

5.如图所示,LA和LB是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈,其电阻值与R相同.由于存在自感现象,在电键S闭合和断开时,灯LA和LB先后亮暗的顺序是（ ）

A．接通时,LA先达最亮,断开时,LA后暗

B．接通时,LB先达最亮,断开时,LB后暗

C．接通时,LA先达最亮,断开时,LA先暗

D．接通时,LB先达最亮,断开时,LB先暗

6.如图所示是某交流发电机产生的交变电流的图像，根据图像，可以判定( )。

A．此交变电流的周期为0.1s B．此交变电流的频率为5Hz

C．将标有“12V，3W”的灯泡接在此交变电流上，灯泡可以正常发光

D．与图像上a点对应的时刻发电机中的线圈刚好转至中性面

7.如图所示,变压器输入电压不变,当电键S闭合,两交流电流表示数的变化情况为（ ）

A．都变小 B．都变大

C．A1变大,A2变小 D．A1不变,A2变小

8.输送功率为P,输送电压为U,输电线电阻为R,用户得到的电压为U1,则错误的是（ ）

A．输电线损失的功率为
B．输电线损失的功率为
；

C．用户得到的功率为
D．用户得到的功率为

9.一正方形闭合导线框abcd，边长为0.1m，各边电阻均为1Ω，bc边位于x轴上，在x轴原点O右方有宽为0.2m、磁感应强度为1T的垂直纸面向里的匀强磁场区，如图所示，当线框以恒定速度4m/s沿x轴正方向穿越磁场区过程中，如图所示中，哪一图线可正确表示线框从进入到穿出过程中，ab边两端电势差Uab随位置变化的情况（ ）

10.如图所示，平行金属导轨竖直放在匀强磁场中，匀强磁场沿水平方向且垂直于导轨平面．导体AC可以贴着光滑竖直长导轨下滑．设回路的总电阻恒定为R，当导体AC从静止开始下落后，下面叙述中正确的说法有（ ）

A．导体下落过程中，机械能守恒

B．导体速度达最大时，加速度最大

C．导体加速度最大时所受的安培力最大

D．导体速度达最大以后，导体减少的重力势能全部转化为R中产生的热量

二、填空题（本题共4小题，每小题4分，共20分。）

11.一闭合线圈有50匝，总电阻R＝20Ω，穿过它的磁通量在0.1s内由8×10－3Wb增加到1.2×10－2Wb，则线圈中的感应电动势E＝ V，线圈中的电流强度I＝ A。

12.某交流电的电流i=400sin40πt安,这个电流的最大值是______A.该交流电的频率是______HZ.

13.如图所示，理想变压器的输入电压表达式u＝311sin314t(V)，变压器的变压比是10：1，次级负载电阻R为20Ω,，则负载两端的电压为______V，初级线圈的输入功率为_____W。

14．如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。

（1）将图中所缺导线补接完整。

（2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后，将线圈A迅速插入线圈B时，电流计指针___ ____；线圈A插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针__ ___。（填“向右偏”或“向左偏”）

三、计算题（本题共3小题，共40分。）

15.如图所示，放置在水平面内的平行金属框架宽为L=0.4m，金属棒ab置于框架上，并与两框架垂直，整个框架位于竖直向下、磁感强度B=0.5T的匀强磁场中，电阻R=0.09Ω，ab的电阻r=0.01Ω，摩擦不计，当ab在水平恒力F作用下以v=2.5m/s的速度向右匀速运动时，求:

(1)回路中的感应电流的大小；

(2) 恒力F的大小；

(3) 电阻R上消耗的电功率.

16.如图甲，平行导轨MN、PQ水平放置，电阻不计.两导轨间距d=10cm，导体棒ab、cd放在导轨上，并与导轨垂直.每根棒在导轨间的部分，电阻均为R=1.0Ω.用长为L=20cm的绝缘丝线将两棒系住.整个装置处在匀强磁场中.t=0的时刻，磁场方向竖直向下，丝线刚好处于未被拉伸的自然状态.此后，磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示.不计感应电流磁场的影响.整个过程丝线未被拉断.求：⑴0~2.0s的时间内，电路中感应电流的大小与方向；⑵t=1.0s的时刻丝线的拉力大小.

17.图甲为小型旋转电枢式交流发电机原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO’匀速转动，线圈的匝数n=100，电阻r=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表，在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化。求：

（1）该发电机旋转的角速度；

（2）交流发电机产生的电动势的最大值；

（3）电路中交流电压表的示数。

附加题(1-5不定项选择题)

1如图所示，金属杆ab以恒定的速率v在光滑平行导轨上向右滑行，设整个电路总电阻为R（恒定不变），整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中，下列叙述正确的是（ ）

A．ab杆中的电流强度与速率v成正比

B．磁场作用于ab杆的安培力与速率v成正比

C．电阻R上产生的电热功率与速率v成正比

D．外力对ab杆做功的功率与速率v成正比

2下图是法拉第研制成的世界上第一台发电机模型的原理图．将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘，图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一平面内，转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流．若图中铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路总电阻为R，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为ω．则下列说法正确的是（ ）

A．回路中电流大小恒定

B．回路中电流方向不变，且从b导线流进灯泡，再从a流向旋转的铜盘

C．回路中有大小和方向作周期性变化的电流

D．若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的正弦变化的磁场，不转动铜盘，灯泡中也会有电流流过

3.如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是 ( )

A．在图中t = 0时刻穿过线圈的磁通量均为零

B．线圈先后两次转速之比为3:2

C．交流电a的瞬时值为
V

D．交流电b的最大值为
V

4.在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，线圈所围的面积为0.1m2，线圈电阻为1
．规定线圈中感应电流I 的正方向从上往下看是顺时针方向，如图（1）所示．磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图（2）所示．则以下说法正确的是 ( )

Ａ．在时间0～5s内，I的最大值为0.1A

Ｂ．在第4s时刻，I的方向为逆时针

Ｃ．前2 s内，通过线圈某截面的总电量为0.01C

Ｄ．第3s内，线圈的发热功率最大

5、如图（1）所示，水平放置的线圈匝数n=200匝，直径d1=40cm，电阻r=2Ω，线圈与阻值R=6Ω的电阻相连．在线圈的中心有一个直径d2=20cm的有界匀强磁场，磁感应强度按图（2）所示规律变化，试求：

（1）通过电阻R的电流方向； （2）电压表的示数；

（3）若撤去原磁场，在图中虚线的右侧空间加磁感应强度B=0. 5T的匀强磁场，方向垂直纸面向里，试证明将线圈向左拉出磁场的过程中，通过电阻R上的电荷量为定值，并求出其值．

6．如图所示，MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨，NQ⊥MN。导轨平面与水平面间的夹角θ=37°，NQ间连接有一个R=5Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B0=1T。将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计。现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度，cd距离NQ为s=2m。试解答以下问题：（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（1）当金属棒滑行至cd处时回路中的电流多大？

（2）金属棒达到的稳定速度是多大？

（3）当金属棒滑行至cd处时回路中产生的焦耳热是多少？

（4）若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0，从此时刻起，

让磁感应强度逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流，

则磁感应强度B应怎样随时间t变化（写出B与t的关系

式）?

15.（1）5A（2）1N（3）2.25W

16答案：⑴1.0×10-3A，顺时针 ⑵1.0×10-5N

17.（1）100rad/s（2）200V（3）126V

1AC2AB3BCD4BC

5．解：

（1）达到稳定速度时，有

（1分）

（2分）
（1分）

（2）
（1分）

(1分)

得：
(1分)

（3）E=mgsin370s—μmgcos370s—
mv2=0.1J (2分)