大庆铁人中学2012-2013学年度高二年级下学期第一次检测

物理试题

时间：90分钟 总分：110分 2013年4月

一、选择题：本题共13小题，1-8小题是单项选择题，给出的四个选项中，只有一个选项正确，每小题4分，共32分。9-13小题是多项选择题，给出的四个选项中，有两个或多个选项正确，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分，共30分

1．电磁炉是利用电磁感应现象产生的涡流，使锅体发热从而加热食物．有关电磁炉，下列说法中正确的是(　 　)

A．锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关

B．电磁炉中通入电压足够高的直流电也能正常工作

C．金属或环保绝缘材料制成的锅体都可以利用电磁炉来烹饪食物

D．电磁炉的上表面一般都用金属材料制成，以加快热传递、减少热损耗

2．如下图所示是一交变电流的i－t图象，则该交变电流的有效值为(　 　)

A．4A B．2A

C. A D.A

3.如图所示，在匀强磁场中的矩形金属轨道上，有等长的两根金属棒ab和cd，它们以相同的速度匀速运动，则( )

A．断开开关S，ab中有感应电流

B．闭合开关S，ab中有感应电流

C．无论断开还是闭合开关S，ab中都有感应电流

D．无论断开还是闭合开关S，ab中都没有感应电流

4．如图所示，两根平行光滑导轨竖直放置，相距L＝0.1 m，处于垂直轨道平面的磁感应强度B＝10 T的匀强磁场中．质量m＝0.1 kg、电阻为R＝2 Ω的金属杆ab接在两根导轨间，在开关S断开时让ab自由下落，ab下落过程中始终保持与导轨垂直并与之接触良好，设导轨足够长且电阻不计，取g＝10 m/s2，当下落h＝0.8 m时，开关S闭合．若从开关S闭合时开始计时，则ab下滑的速度v随时间t变化的图象是图中的(　 　)

A　　　　　 B　　　　　 C　　　　 　D

5．随着社会经济的发展，人们对能源的需求也日益扩大，节能变得越来越重要．某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电，用户通过降压变压器用电，若发电厂输出电压为U1，输电导线总电阻为R，在某一时段用户需求的电功率为P0，用户的用电器正常工作的电压为U2.在满足用户正常用电的情况下，下列说法正确的是(　 )

A．输电线上损耗的功率为

B．输电线上损耗的功率为

C．若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电

D．采用更高的电压输电会降低输电效率

6.某电源输出的电流既有交流成分又有直流成分，而我们只需要稳定的直流，下列设计的电路图中，能最大限度使电阻R2获得稳定直流的是( )

7．如图所示，一理想变压器的原副线圈匝数比为5∶1，正弦交流电源的内阻不计，电阻R1=R2=4 Ω，R2消耗的功率为P2=100 W，则（ ）

A．R1消耗的功率为100 W

B．R1、R2中的电流之比为1∶5

C．原线圈两端电压的最大值为100 V

D．交流电源的输出功率等于100 W

8．如下图，水平桌面上一个面积为S的圆形金属框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度B1随时间t的变化关系如图(1)所示.0至1s内磁场方向垂直线框平面向下. 圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒，导体棒的长为L，电阻为R，且与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场中，其磁感应强度恒为B2，方向垂直导轨平面向下，如图(2)所示．若导体棒始终保持静止，则其所受的静摩擦力f随时间变化

的图象是下图中的(设向右为静摩擦力的正方向)哪一个(　 　)

9.两个带有中心轴的金属圆圈a和b，其上都有多根辐向金属条，现用两根金属导线分别将它们的中心轴与对方的边缘接触，整套装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，如右图所示，不计一切摩擦．若圆圈a在外力作用下以恒定的角速度ω逆时针转动时，则圆圈b的转动情况是(　 　)

A．逆时针转动

B．顺时针转动

C．圆圈b的角速度等于圆圈a的角速度ω

D．圆圈b的角速度小于圆圈a的角速度ω

10.用均匀导线做成的正方形线圈边长为l，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图所示，当磁场以的变化率增强时，则(　 　)

A．线圈中感应电流方向为acbda

B．线圈中产生的电动势E＝·

C．线圈中a点电势高于b点电势

D．线圈中a、b两点间的电势差为·

11．两根相距L的足够长的金属直角导轨如右图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面．质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R.整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中．当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度V1沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以速度V2向下匀速运动．重力加速度为g.以下说法正确的是(　 　)

A．ab杆所受拉力F的大小为μmg＋ B．cd杆所受摩擦力为零

C．回路中的电流强度为 D．μ与V1大小的关系为μ＝

12．某学习小组设计了一种发电装置，如图甲所示，图乙为其俯视图．将8块外形相同的磁铁交错放置组合成一个高h＝0.5 m、半径r＝0.2 m的圆柱体，其可绕固定轴OO′逆时针(俯视)转动，角速度ω＝100 rad/s.设圆柱外侧附近每个磁场区域的磁感应强度大小均为B＝0.2 T、方向都垂直于圆柱体侧表面．紧靠圆柱外侧固定一根与其等高、阻值R1＝0.5 Ω的细金属杆ab，杆与轴OO′平行．图丙中阻值R＝1.5 Ω的电阻与理想电流表A串联后接在杆a、b两端．下列说法正确的是(　 　)

A．电流表A的示数约为1.41 A

B．杆ab产生的感应电动势的有效值为2 V

C．电阻R消耗的电功率为2 W

D．在圆柱体转过一周的时间内，流过电流表A的总电荷量为零

13．在如图所示电路中。A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、直流电阻为零 的电感线圈，C是电容很大的电容器．当S闭合与断开时，对A、B的发光情况判断正确的是 （ ）

A．S闭合时，A立即亮，然后逐渐熄灭

B．S闭合时，B立即亮，然后逐渐熄灭

C．S闭合足够长时间后，B发光，而A不发光

D．S闭合足够长时间后再断开S，B立即熄灭，而A逐渐熄

二.实验探究题（11分）

14.（5分） 电子体重秤的原理图如图中的虚线框中部分所示, 它主要由三部分构成: 踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表). 设踏板的质量可忽略不计, 已知理想电流表的量程为3 A, 电源电动势为12 V, 内阻为2 Ω, 电阻R随踏板变化的函数为R＝30－0.02F(F和R的单位分别是N和Ω). 下列说法正确的是(　 　)

A. 该秤能测量的最大体重是1400 N

B. 该秤能测量的最大体重是1300 N

C. 该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处

D. 该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘0.400 A处

15． (6分)如下图所示是研究电磁感应现象的实验仪器，虚线框内给出了原、副线圈导线的绕法，实验前已查明电流表中电流从左接线柱流入时指针向左偏．

(1)用笔画线代替导线在答卷对应的图上连接好实验电路．

(2)若实验中原线圈插入副线圈后，开关S闭合的瞬间，观察到电流表指针向左偏，试在电路连接图中标出电源的正、负极．

(3)若将原线圈拔出，则拔出时电流表指针向________偏．

三、计算题（37分）

16．(11分)如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场．已知线圈的匝数n＝100匝，电阻r＝1.0Ω，所围成矩形的面积S＝0.040m2，小灯泡的电阻R＝9.0Ω，磁场的磁感应强度按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式为e＝nBmScos(t) ，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期．不计灯丝电阻随温度的变化，求：

(1)线圈中产生的感应电动势的最大值；

(2)小灯泡消耗的电功率；

(3)在磁感应强度变化的0～的时间内，通过小灯泡的电荷量．

17.（12分）如图所示，在
平面内有一扇形金属框
，其半径为，
边与轴重合，
边与轴重合，且为坐标原点，
边与
边的电阻不计，圆弧
上单位长度的电阻为。金属杆MN长度为L，放在金属框
上，MN与
边紧邻，金属杆ac长度的电阻为R0。磁感应强度为B的匀强磁场与框架平面垂直并充满平面。现对MN杆施加一个外力（图中未画出），使之以C点为轴顺时针匀速转动，角速度为。求：

（1）在MN杆运动过程中，通过杆的电流I与转过的角度
间的关系；

（2）整个电路消耗电功率的最小值是多少？

18．(14分)如图所示，两根足够长且平行的光滑金属导轨所在平面与水平面成α=53°角，导轨间接一阻值为3Ω的电阻R，导轨电阻忽略不计。在两平行虚线间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场，磁场区域的宽度为d=0. 5m。导体棒a的质量为m1=0.1kg、电阻为R1=6Ω；导体棒b的质量为m2=0.2kg、电阻为R2=3Ω，它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好。现从图中的M、N处同时将a、b由静止释放，运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域，且当a刚出磁场时b正好进入磁场。（sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g取10m/s2，a、b电流间的相互作用不计），求：

（1）在b穿越磁场的过程中a、b两导体棒上产生的热量之比；

（2）在a、b两导体棒穿过磁场区域的整个过程中，装置上产生的热量；

（3）M、N两点之间的距离。

大庆铁人中学2012-2013学年度高二年级下学期第一次检测

物理试题答题卡

一、选择题

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

































二、实验题

14.（ ）

15.（3） 。

三、计算题：

16.

17.

18.

（2）由于总电阻
，圆弧总长度
是定值，所以，当
时，即
时，总电阻R总有最大值。（2分）此时，
（1分）此时，电路消耗电功率的最小值是
（2分）