巴南区2015--2016学年度下期半期质量监测
高二年级物理试题
（考试时间90分钟，满分100分）
一、选择题（本题共13小题，每小题4分。第1~10题只有一项符合要求，第11~13题有多项符合要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，共52分。）
1．如图所示，将一个矩形线圈abcd放入匀强磁场中，若线圈平面平行于磁感线，则下列运动中，线圈中有感应电流产生的是………………………………………………………（ ）
a
b
c
d
B
A．矩形线圈绕ab边转动
B．矩形线圈绕ad边转动
C．矩形线圈做平行于磁感线的平移运动
D．矩形线圈做垂直于磁感线的平移运动
2．如图所示，有一台手摇交流发电机，内阻r=1.0 Ω，外接R=9.0 Ω的电阻。闭合开关S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势，则……（ ）
e
r
R
A
S
～
A．该交变电流的频率为10 Hz
B．该电动势的有效值为
C．外接电阻R所消耗的电功率为10 W
D．电路中理想交流电流表A的示数为1.0 A
3．将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是………………………………………（ ）
A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关
B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大
C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大
N
S
D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向一定相同
4．如图所示，在一水平、固定的闭合导体圆环上方。有一条形磁铁（N极朝
下，S极朝上）由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，关
于圆环中感应电流的方向（从上向下看），下列说法正确的是……（ ）
A．先顺时针后逆时针 B．先逆时针后顺时针
C．总是逆时针 D．总是顺时针
5．一电器中的变压器可视为理想变压器，它将220 V交变电流改为55 V，已知变压器原线圈匝数为800，则副线圈匝数为………………………………………………………………（ ）
A．100 B．200 C．1600 D．6400
B
b
a
6．如图所示的线圈匝数为N，面积为S，若在Δt时间内，匀强磁场平行
于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由B1均匀增加到B2，
则该段时间线圈两端a和b之间的电势差φa-φb……………（ ）
A．恒为 B．从0均匀变化到
C．恒为 D．从0均匀变化到
7．如图，理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=4:1，和均为理想电表，灯泡电阻RL=110 Ω，AB端电压（V）。下列说法正确的是…………………………（ ）
A
V
n1
n2
A
B
u1
L
A．副线圈输出的交流电频率为25 Hz
B．的读数为 V
C．的读数为1.0 A
D．变压器输入功率为27.5 W
图甲
B
a
c
b
8．如图甲所示，一闭合直角三角形金属线框abc以速度v匀速向右穿过匀强磁场区域，磁场宽度大于ac边的长度。从bc边进入磁场区，到a点离开磁场区的过程中，线框内感应电流的情况（以逆时针方向为电流的正方向）是图乙中的……………………………（ ）
图乙
i
t
O
i
t
O
i
t
O
i
t
O
A
B
C
D
9．关于线圈的自感系数，下列说法中正确的是……………………………………（ ）
A．线圈中的电流变化量越大，线圈的自感系数越大
B．线圈中的电流变化越快，线圈的自感系数越大
C．线圈中若没有电流通过，线圈的自感系数为零
D．同一个线圈，不管电流如何变化，线圈的自感系数都不变
10．如图所示，灯泡LA、LB完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略。则……………（ ）
A．S闭合的瞬间，LA、LB同时发光，接着LA变暗、LB更亮，最后LA熄灭
B．S闭合的瞬间，LA不亮，LB立即亮LA
LB
S
L
C．S闭合的瞬间，LA、LB都不立即亮
D．稳定后再断开S的瞬间，LB熄灭，LA闪亮后熄灭，且闪亮时电流方向向右
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11．在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述符合史实的是………………………………………………………………………………（ ）
A．特斯拉在实验中观察到电流的磁效应，该效应解释了电和磁之间存在联系
B．安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说
C．法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流
D．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
12．如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯交流电源
铁芯
，现接通
交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来。若要缩短上
述加热时间，下列措施可行的有…………………（ ）
A．增加线圈的匝数
B．将金属杯换为瓷杯
C．提高交流电源的频率
D．取走线圈中的铁芯
13．如图所示，abcd为水平放置的平行“［”形光滑金属导轨，间距为L。导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计。已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成角，单位长度的电阻为r，保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动（金属杆滑动过程中与导轨接触良好）。则……………………………………………………（ ）
v
M
N
a
b
c
d
L
θ
A．电路中感应电动势的大小为BLv sin θ
B．电路中感应电流的大小为
C．金属杆所受安培力的大小为
D．金属杆的热功率为
二、实验探究（8分）
14．图为“研究电磁感应现象”的实验装置。
G
A
B
P
（1）将图中所缺的导线连接完整（要求闭合开关，滑片P向左滑动，电磁铁A的磁性增强）。
（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有：
① 将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计的指针将向 偏转一下。
② 将原线圈A插入副线圈B后，将滑动变阻器的滑片向右滑动时，灵敏电流计的指针将向 偏转一下。
（3）在做“研究电磁感应现象”实验时，如果副线圈B的两端不接任何元件，则副线圈电路中将 。（有两个选项正确）
A．因电路不闭合，不产生感应电动势 B．只有感应电动势，无感应电流
C．不能用楞次定律判断感应电动势方向 D．可以用楞次定律判断感应电动势方向
B
i
A
（4）如图所示的A、B分别表示原、副线圈（俯视图），若副线圈中产生顺时针方向的感应电流，可能是因为 。（有两个选项正确）
A．原线圈通入顺时针方向电流，且正从副线圈中取出
B．原线圈通入顺时针方向电流，且其中铁芯正被取出
C．原线圈通入顺时针方向电流，且将滑动变阻器阻值调小
D．原线圈通入逆时针方向电流，且正在断开电源
三、计算题（15题12分、16题13分、17题15分。共40分）
15．如图所示，将一个质量为m=2.0 kg的闭合的矩形线圈abcd用两条绝缘的细线悬挂在天花板上的OO′两点上，两条细线竖直，线圈的ab边水平。线圈abcd的下部二分之一的区域有垂直于线圈平面的匀强磁场，磁感应强度的大小B=0.5 T，矩形线圈的ab边长L1=0.5 m，bc边长L2=0.4 m，线圈匝数N=100匝，线圈总电阻为5 Ω。求：
a
b
c
d
O
O′
（1）穿过线圈abcd的磁通量Φ。
（2）若将匀强磁场在5 s时间内均匀减小到0，这个过程中每条细线上的拉力大小的平均值FT和线圈消耗的电功率P。
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v
B
M
N
R
16．如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L=0.4 m一端连接R=1 Ω的电阻。导线所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1 T。导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v=5 m/s。求：
（1）感应电动势E和感应电流I；
（2）在0.1 s时间内，拉力做的功；
（3）若将MN换为电阻r=0.25 Ω的导体棒，其他条件不变，求导体棒两端的电压U。
17．如图所示，倾角为θ的“U”型金属框架下端连接一阻值为R的电阻，相互平行的金属杆MN、PQ间距为L，与金属杆垂直的虚线a1b1、a2b2区域内有垂直于框架平面向上的匀强磁场，磁感强度大小为B，a1b1、a2b2间距为d，一长为L、质量为m、电阻为R的导体棒在金属框架平面上与磁场上边界a2b2距离2d处从静止开始释放，最后能匀速通
过磁场下边界a1b1。重力加速度为g（金属框架摩擦及电阻不计）。求：
（1）导体棒匀速通过磁场下边界a1b1时速度大小v；
（2）导体棒穿过磁场过程中通过导体棒横截面的电荷量q；
（3）导体棒穿过磁场过程中，回路产生的电能。
θ
L
a1
a2
b1
b2
P
Q
N
M
B
d
R
2d
命题人：重庆市巴南中学校 何光荣
审题人：重庆市实验中学校 胡先进
巴南区2015--2016学年度下期半期质量监测
高二年级物理参考答案
一、选择题（每小题只有一个选项是正确的，每小题4分，共52分）
1．A 2．D 3．C 4．B 5．B 6．C 7．D 8．A
9．D 10．A 11．BD 12．AC 13．BC
二、实验探究（8分）
14．（1）如图（2分）；（2）①右（1分）；②左（1分）；
（3）BD（2分）；（4）AB（2分）
G
A
B
P
三、计算题（15题12分、16题13分、17题个15分，共40分）
15．解：（1）Φ=BS=BL1L2/2=0.1 Wb ………………………………………………（2分）
（2）闭合线圈产生的感应电动势
………………………………（2分）
线圈中的感应电流 …………………………………（2分）
线圈CD边受到安培力的最大值
F=NBIL 1=5 N ……………………………………………………………（2分）
方向竖直向下，对线圈abcd由平衡条件有
2×2FT=mg+F ……………………………………………………………（1分）
FT=3.75 N ………………………………………………………………（1分）
P=I2R=0.2 W ……………………………………………………………（2分）
16．解：（1）感应电动势 E=BLv=2 V ………………………………………………（2分）
感应电流 …………………………………………………（2分）
（2）对导体棒，由平衡条件有
F=F安 …………………………………………………………………（1分）
F安=BIL ………………………………………………………………（1分）
在0.1 s时间内，导体棒的位移
s=vt ……………………………………………………………………（1分）
拉力做的功 W=Fs ……………………………………………………（1分）
代入数据解得：W=0.4 J ………………………………………………（1分）
（3）感应电流为
……………………………………………………（2分）
U=I′R=1.6 V …………………………………………………………（2分）
17．解：（1）导体棒匀速通过磁场下边界a1b1时，
产生的感应电动势为 E=BLv ……………………………………①（1分）
导体棒中的感应电流为 …………………………………②（1分）
由平衡条件有 ……………………………………③（2分）
解①②③得： ………………………………………④（2分）
（2）导体棒通过磁场区域的过程中，根据法拉第电磁感应定律
感应电动势 ………………………………………⑤（2分）
感应电流 …………………………………………………⑥（1分）
通过导体棒横截面的电荷量 ……………………………⑦（1分）
解⑤⑥⑦得： ………………………………………………⑧（1分）
（3）由能量守恒得，回路产生的电能：
………⑨（4分）
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