野寨中学2013-2014学年度第二学期高二年级第一次段考物理试卷

野寨中学2013-2014学年度第二学期高二年级第一次段考

物理试卷

一单项选择题（每题4分，满分40分）

1. 下列说法正确的是：（ ）

A ．法拉第首先发现电流磁效应

B ．有感应电动势必有感应电流

C ．感应电流产生的效果总是阻碍引起感应电流的原因

D ．磁感应强度的方向跟放在磁场中的通电导线受磁场力方向相同

2. 如图所示，导线ab 和cd 互相平行，则下列情况中导线cd 中无感应电流的是：（ ）

A ．电键K 闭合或断开的瞬间

B ．电键K 是闭合的，但滑动触头向左滑

C ．电键K 是闭合的，但滑动触头向右滑

D ．电键K 始终是闭合的，不滑动触头

3.闭合线框abcd ，自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场，当它经过如右图所示的三个位置时，感应电流的方向是： （ ）

A ．经过Ⅰ时，a →d →c →b →a

B ．经过Ⅱ时，无感应电流

C ．经过Ⅱ时，a →b →c →d →a

D ．经过Ⅲ时，a →b →c →d →a

4. 如图所示，A 、B 都是很轻的铝环，分别吊在绝缘细杆的两端，杆可绕中间竖直轴在水平面内转动，环A 是闭合的，环B 是断开的。若用磁铁分别接近这两个圆环，则下面说法正确的是（ ）

A ．图中磁铁N 极接近A 环时，A 环被吸引，而后被推开

B ．用磁铁的任意一磁极接近A 环时，A 环均被排斥

C ．用磁铁N 极接近B 环时，B 环被推斥，远离磁铁运动

D ．图中磁铁N 极远离A 环时，A 环被排斥，而后随磁铁运动

5. 如图，平行金属导轨间距为d ，一端跨接一个电阻R ，导轨间分布着匀强磁场，磁感应强度为B ，方向垂直于平行金属导轨所在的平面.一根长金属棒与导轨成θ角放置(棒与导轨的电阻不计),当金属棒以恒定速度v 在金属导轨上滑行时(速度方向如图示),通过电阻的电流是( ) A.sin Bdv R B.Bdv

R

C.sin Bdv R θ

D.cos Bdv R θ

6. 用相同导线绕制的边长为L 或2L 的四个闭合导体线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示。在每个线框进入磁场的过程中，M 、N 两点间的电压分别为Ua 、Ub 、Uc 和Ud.下列判断正确的是（ ）

A.Ua

B.Ua

C.Ua=Ub

D.Ub

7. 如图所示的电路中，a 、b 为两个完全相同的灯泡，

L 为自感线圈，E 为电源，S 为开关，关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，

下列说法正确的是( )

A ．合上开关，a 先亮，b 后亮；断开开关，a 、b 同时熄灭

B ．合上开关，b 先亮，a 后亮；断开开关，a 先熄灭，b 后熄灭

C ．合上开关，b 先亮，a 后亮；断开开关，a 、b 同时熄灭

D ．合上开关，a 、b 同时亮；断开开关，b 先熄灭，a 后熄灭

8. 如图所示的电路中，有一自耦变压器，左侧并联一只理想电压表V1后接在稳定的交流电源上；右侧串联灯泡L 和滑动变阻器R ，R 上并联一只理想电压表V2。下列说法中正确的是（ ）

A.若F 不动，滑片P 向下滑动时，V1示数变大，V2示数变小

B.若F 不动，滑片P 向下滑动时，灯泡消耗的功率变小

C.若P 不动，滑片F 向下移动时，V1、V2的示数均变小

D.若P 不动，滑片F 向下移动时，灯泡消耗的功率变大

9.如图所示，在平行于地面的匀强磁场上方，有两个用相同金属材料制成的

边长相同的正方形线圈a 、b ，其中a 的导线比b 粗，它们从同一高度自由

落下.则

A.它们同时落地

B.a 先落地

C.b 先落地

D.无法判断

10. 如图7所示，在水平地面上，有一竖直放置的正方形金属线框abcd ，边长为L ，紧挨着有界匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向内，磁场边界宽也为L 。线框先以c 点为转轴，以恒定角速度顺时针转动，当b 点落地后，再以b 点为转轴，以相同的角速度顺时针转动，在线框通过磁场的过程中，线框中的电流随时间变化的关系图象是（ ）

二填空题（每小题4分，共4题）

11. 在探究产生感应电流的条件时，用线圈、电流表构成的闭合回路做了下面实验。请填写观察到现象。

_______

13. 水平面中的平行导轨P、Q相距L，它们的右端与电容为C的电容器的两块极板分别相连如图9-9所示，直导线ab 放在P、Q上与导轨垂直相交，磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下穿过导轨面。若发现与导轨P相连的电容器极板上带负电荷，则ab向沿导轨滑动；如电容器的带电荷量为Q，则ab滑动的速度v = .

14.如图所示，圆形线圈质量为1 k g，电阻为0.8 Ω，半径为0.1 m，此线圈放在绝缘光滑的水平面上，在y 轴右边有垂直于线圈平面的磁感应强度为0.5 T的磁场.若线圈以初动能5 J沿x轴方向进入磁场，运动一段时间以后，当线圈中产生的电能为3 J时，线圈恰好有一半进入磁场，则此时磁场力的功率为_______W.

三计算题（书面整洁，规范答题，写出必要的文字说明，不能张贴。）

15．（10分）如图，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线与阻值也为2R的电阻R1连结成闭合回路。线圈的半径为r。在线圈包围的空间内，存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图（b）所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0。导线的电阻不计。求0至t时间内

（1）通过电阻R1上的电流大小和方向；

（2）通过电阻R1上的电量q

16. （10分）如图为某交流发电机和外接负载的示意图，发电机电枢线圈abdc为n=500匝的矩形线圈，

其中ac长为L1= 10cm，ab长为L2 = 5cm。线圈绕垂直于磁场的轴OO′在磁感强度

为B=0.2T的匀强磁场中以ω=200 rad/s的角速度匀速转动（不计一切摩擦），线圈

总电阻为r=2.0Ω，外电路负载电阻为R=5.0Ω。试求：（若有小数计算，均取一

位小数计算）

（1）交变电动势的表达式（设线圈由中性面开转）；

（2）电路中伏特表的示数；

（3）线圈每转动一周，外力所做的功。

17.（10分）如图所示，AB和CD是足够长的平行光滑导轨，其间距为l，导轨平面与水平面的夹角为θ。整个装置处在磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面且向上的匀强磁场中。AC端连有阻值为R的电阻。若将一质量为M、垂直于导轨的金属棒EF在距BD端s处由静止释放，则棒滑至底端前会有加速和匀速两个运动阶段。现用大小为F、方向沿斜面向上的恒力把金属棒EF从BD位置由静止推至距BD端s处，此时撤去该力，金属棒EF最后又回到BD端。求：

（1）金属棒下滑过程中的最大速度。

有多少电能转化成了内能（金属棒及导轨的电阻不计）?

18.（14分）如图所示，水平虚线L1、L2之间是匀强磁场，磁场方向水平向里，磁场高度为 h，竖直平面内有一等腰梯形线框，底边水平，其上下边长之比为5：1，高为2h，现使线框AB边在磁场边界L1的上方h高处由静止自由下落，当AB边刚进入磁场时加速度恰好为0，在DC边刚进入磁场前的一段时间内，线框做匀速运动．求：

（1）DC边刚进入磁场时，线框的加速度

（2）从线框开始下落到DC边刚进入磁场的过程中，线框的机械能损失和重力做功之比．

野寨中学2013-2014学年高二年级第二学期第一次段考考试答案 一选择题

1.C

2.D

3.B

4.B

5. A

6. B

7. C

8. B

9..A 10.B

二填空题

11【答案】偏转、不偏转

12 5A

13.【答案】左 BLC Q v =

14.解析：设线圈有一半进入磁场时的速度为v .则

21mv 2=5 J －3 J ，故v =14 m/s=2 m/s,则此时线圈的感应电动势E =B ·2r ·v =0.5×2×0.1×2 V=0.2 V ，I =

R E =8

.02.0 A=41A ，磁场力的功率P =Fv =BIlv =0.5×41×2×0.1×2 W=0.05 W. 答案：0.05

三计算题 15【答案】解析：⑴由图象分析可知，0至1t 时间内

00B B t t ?=? 由法拉第电磁感应定律有

B E n

n s t t φ??==???

而22s r π= 由闭合电路欧姆定律有11E I R R =

+

通过电阻1R 上的电流大小为

202103nB r I Rt π= 由楞次定律可判断通过电阻1R 上的电流方向为从b 到a

⑵通过电阻1R 上的电量

20211103nB r t q I t Rt π==

16．（1）e =100sin200t V （2）50V （3）21.7J

17、解：（1）R v l B Mg 22sin =θ、22sin l

B MgR v θ= （2）Q Mv Fs +=221 4

422232l B R g M Fs Q θsin -=

18.【答案】（1）设AB 刚进入磁场时速度为v 0，线框质量为m 、电阻为R ，AB=l ，CD=5l ． 根据机械能守恒得

mgh= 1/2* m/v* 20

当AB 边刚进入磁场时加速度恰好为0，则有

=mg

设DC 边刚进入磁场前线框匀速运动时速度为v 1，

E 感=B （2l ）v 1

线框匀速运动时有 =mg

得出v 1= v 0 DC 边刚进入磁场瞬间，E ′=B （3l ）v 1

F 1=

B 2(3l)2v 1 R

=

B 2(3l)2v 0 4R

= 9/4 *mg

根据牛顿第二定律得，F 1-mg=ma

解得a=1.25*g

（2）从线框开始下落到CD 边进入磁场前瞬间，根据能守恒定律得

mg （2h ）-Q= 1/2* m/v *21

机械能损失△E=Q= 47/16 mgh

所以线框机械能损失和重力做功之比△E ：W G =47：48

答：（1）DC 边刚进入磁场时，线框的加速度为a= 1.25g

（2）从线框开始下落到DC 边刚进入磁场的过程中，线框的机械能损失和重力做功之比为47：48． B 2l 2v 0 R B 2(2l)2v 1 R

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