2015合肥剑桥学校高二物理理科期中考试卷

合肥剑桥学校2014-2015学年度第二学期期中考试高二物理试卷（理科）（时间：90分钟，满分：100分，命题人：温永全，审题人：潘思远）一、单选题(本大题共12小题，共48.0分)1. 有一正方形闭合线圈，在足够大的匀强磁场中运动.下图中能产生感应电流的是（）A. B. C. D.2. 关于电磁感应现象的有关说法中，正确的是（）A. 只要穿过闭合电路中的磁通量不为零，闭合电路中就一定有感应电流发生B. 穿过闭合电路中的磁通量减少，则电路中感应电流就减小C. 穿过闭合电路中的磁通量越大，闭合电路中的感应电动势越大D. 穿过闭合电路中的磁通量变化越快，闭合电路中感应电动势越大3. 一闭合线圈，放在随时间均匀变化的磁场中，线圈平面和磁场方向垂直，若想使线圈中的感应电流增强一倍，下述方法可行的是（）A. 使线圈匝数增加一倍B. 使线圈面积增加一倍C. 使线圈匝数减少一半D. 使磁感应强度的变化率增大一倍4. 如下图所示，环形金属轻弹簧，套在条形磁铁中心位置.若将弹簧沿半径向外拉，使其面积增大，则穿过弹簧所包围面积的磁通量将( )A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定变化情况5. 如图所示，虚线框内有匀强磁场，1和2为垂直磁场方向放置的两个圆环，分别用Φ1和Φ2表示穿过两环的磁通量，则有（）．A. Φ1>Φ2B. Φ1＝Φ2C. Φ1<Φ2D. 无法确定6. 关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，下列说法中正确的是（）A. 线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变B. 线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次C. 线圈平面每经过中性面一次，感应电流和感应电动势方向都要改变一次D. 线圈转动一周，感应电流和感应电动势方向都要改变一次7. 有一台使用交流电的电冰箱上标有额定电压为“220 V”的字样，这“220 V”是指（）.A. 交流电压的瞬时值B. 交流电压的最大值C. 交流电压的平均值D. 交流电压的有效值8. 四个接220 V交流电的用电器，通电时间相同，则消耗电能最多的是（）.A. 正常发光的额定功率为100 W的灯泡B. 额定电流为0.6 A的电熨斗C. 电热器的额定功率为200 WD. 额定电流为0.5 A的电烙铁9. 关于变压器的说法正确的是( )A. 高压线圈匝数多、电流大、导线粗B. 低压线圈匝数少、电流小、导线细C. 高压线圈匝数多、电流大、导线细D. 低压线圈匝数少、电流大、导线粗10. 如图所示，可以将电压升高供给电灯的变压器是( )A. B.C. D.11. 理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶15，当原线圈接在6 V的蓄电池两端以后，副线圈的输出电压为（）。

A. 90 VB. 0.4 VC. 6 VD. 012. 一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直．先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍．接着保持增大后的磁感应强度不变，在1 s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半．先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为( )A. B. 1 C. 2 D. 4题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 选项二、填空题(本大题共7小题，共22.0分)13. 我国及俄罗斯、英国等世界上多数国家，常用的交流电都是频率为50 Hz的正弦式交流电，而美国、加拿大及日本的西部地区常用的交流电频率为60 Hz。

这种频率为60 Hz的正弦式电流的周期为________，电流方向每秒改变________。

14. 一球冠处于磁感应强度为B的匀强磁场中，如下图所示，若球冠的底面大圆半径为r，磁场方向与球冠底面垂直，则穿过整个球冠的磁通量为________。

15. 如图所示，闭合小金属环从高为h的光滑曲面上无初速滚下，又沿曲面的另一侧上升，若图中磁场为匀强磁场，则环上升的高度________ h；若为非匀强磁场，则环上升的高度应________ h（填“＞”“＝”或“＜”）。

16. 如下图所示，当滑动变阻器R的滑片向右滑动时，流过电阻R′的电流方向是________。

17. 如图所示，两条平行金属导轨ab、cd置于磁感应强度B＝0.5 T的匀强磁场中，两导轨间的距离l＝0.6 m，导轨间连有电阻R。

金属杆MN垂直置于导轨上，且与轨道接触良好，现使金属杆MN 沿两条导轨向右匀速运动，产生的感应电动势为 3 V。

由此可知，金属杆MN滑动的速度大小为_______________m/s；通过电阻R的电流方向为_______________（填“aRc”或“cRa”）。

18. 如下图所示，A、B两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数都为10匝，半径R A＝2R B，图示区域内有磁感应强度均匀减小的匀强磁场，则A、B线圈中产生的感应电动势之比E A∶E B＝________，线圈中的感应电流之比为I A∶I B＝________.19. 一个200匝，面积为20 cm 2的圆形线圈，放在匀强磁场中，磁场方向与线圈垂直。

从某时刻起，磁感应强度在0.05 s的时间内由0.1 T增加到0.5 T，则该过程中线圈中的感应电动势为________。

三、计算题(本大题共3小题，共30.0分)20. 一个300匝的线圈，穿过它的磁通量在0.01 s内由6×10 －2 Wb均匀地减小到3×10 -2 Wb.求线圈中的感应电动势的大小.21. 电路两端的交流电压u=U m sin314t V，在t=0.005 s时的值为10 V，则接在电路两端的电压表的读数为多少？22. 一交流电压U 1＝311sin314t V，加在一个“220 V 40 W”的白炽灯上：(1) 这个灯泡能正常发光吗？(2) 如果用多用电表(交流电流挡)测量通过这个灯泡的电流，示数应该多大？(3) 写出电流瞬时值的表达式。

合肥剑桥学校2014-2015学年度第二学期期中考试高二物理试卷答案（理科）1.[答案] D[解析] B、C、D中线圈均在切割磁感线，但是A中线圈不切割磁感线，所以A中线圈没有感应电流产生.即使切割了磁感线，也不能保证就能产生感应电流，比如B和C中的线圈竖直边切割了磁感线，但闭合线圈的磁通量没有发生变化，故B、C中的线圈也没有感应电流产生.2.[答案] D[解析] 略3.[答案] D[解析] 根据E＝n ＝n S求感应电动势，考虑到当n、S发生变化时导体的电阻也发生了变化。

若匝数增加一倍，电阻也增加一倍，感应电流不变，故A错，同理知C错，D正确。

若面积增加一倍，长度变为原来的倍，因此电阻为原来的倍，电流为原来的倍，故B错。

4.[答案] B[解析] 下图为条形磁铁的磁场分布，由于磁场的磁感线是闭合的曲线.在磁体内部是由S极指向N极，在磁体外部是由N极指向S极，且在磁体外的磁感线分布在磁体四周很大的空间内.穿过线圈的磁通量有磁体内部向上的，也有磁体外部向下的.实际穿过线圈的磁通量是合磁通量，即向上的磁感线条数与向下磁感线条数之差.当线圈面积增大后，穿过线圈向上的磁感线条数没有变化，而向下的磁感线条数增多，磁感线抵消得多，合磁通量反而减小，所以B项正确.5.[答案] B[解析] B由磁场的面积相同，所以Φ1＝Φ2.6.[答案] C[解析] 略7.[答案] D[解析] 用电器上标的都是有效值.8.[答案] C[解析] 由于通电的时间是相同的，所以消耗电能的多少就决定于功率.9.[答案] D[解析] 根据功率关系知：U 1I 1＝U 2I 2，高压端电流就小，低压端电流就大，从节约的角度来看，小电流用细导线，大电流用粗导线。

10.[答案] C[解析] 变压器应该接在交流电路中，升压变压器副线圈的匝数应大于原线圈的匝数。

11.[答案] D[解析] 由于蓄电池向外输出的是直流电，铁芯中磁通量不能发生变化，在副线圈中不能产生感应电动势，所以副线圈的输出电压为0。

12.[答案] B[解析] 在相同时间内，两个过程中磁通量的变化量相同，由法拉第电磁感应定律E＝可以判断感应电动势的大小也相同，即两次感应电动势的比值为1，B项正确．13.[答案] 1/60 s 120次[解析] 略14.[答案] Bπr2[解析] 垂直磁感线的有效面积应为球冠底面大圆的面积S＝πr2，则Φ＝BS＝Bπr2。

15.[答案] ＝＜[解析] 若磁场为匀强磁场，则小金属环中无感应电流，所以小金属环的机械能守恒；若磁场为非匀强磁场，则小金属环中磁通量发生变化，产生感应电流，所以小金属环的机械能通过感应电流做功转化为内能。

16.[答案] a→R′→b[解析] 左侧闭合电路中有电源，当滑动变阻器R的滑片向右滑动时，电路中电阻变大，电流变小，则左侧线圈产生的磁场变弱；因左侧线圈与右侧线圈套在同一金属棒上，所以当左侧线圈的磁场变弱时，右侧线圈处于左侧线圈的磁场中，导致穿过右侧线圈的磁通量变小，右侧线圈中便会产生感应电流。

由楞次定律知，该感应电流的磁场应与原磁场方向相同。

由安培定则知，通过R′的感应电流方向应为：a→R′→b。

17.[答案] 10（3分）cRa（3分）[解析] 【命题意图】本题考查右手定则，意在考查考生对感应电动势大小的表达式的理解及利用右手定则确定电流方向的能力。

【解题思路】金属杆切割磁感线产生的感应电动势大小E＝Blv，v＝10 m/s，由右手定则知电阻R中的电流方向为cRa。

18.[答案] 1∶11∶2[解析] A、B两环中磁通量的变化率相同，线圈匝数相同，由E＝n 可得E A∶E B＝1∶1又因为R＝ρ，故R A∶R B＝2∶1，所以I A∶I B＝1∶2.19.[答案] 3.2 V[解析] 根据法拉第电磁感应定律：E＝n ＝200× V＝3.2 V。

20.[答案] 感应电动势的大小为900 V[解析] 由公式代入数据得.21.[答案] 7.07 V[解析] 电压表的读数为交流的有效值U=U m/ ，当t=0.005 s时，u=10 V 10=U m sin（314×0.005）=U m sin（π/2）所以，U m=10 V故电压表读数为U=U m/ =7.07 V.22.[答案] （1）能（2） A （3）i＝sin314t A[解析] 该交流电的有效值U 0＝V＝220 V所以灯泡能正常发光由P＝UI，I＝＝A＝ A电流的最大值Im＝× A＝ A所以i＝sin314t。