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2020 高二下学期第一次段考 物理问卷 （考试时间 60 分钟，总分 100 分） 一．单项选择：（ 6×8 分） 1.如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁 铁的 S 极朝下.在将磁铁的 S 极插入线圈的过程中( ) A.通过电阻的感应电流的方向由 a 到 b，线圈与磁铁相互排斥 B.通过电阻的感应电流的方向由 b 到 a，线圈与磁铁相互排斥 C.通过电阻的感应电流的方向由 a 到 b，线圈与磁铁相互吸引 D.通过电阻的感应电流的方向由 b 到 a，线圈与磁铁相互吸引 2．在如图所示的电路中，a、b、c 为三盏完全相同的灯泡，L 是自感线圈，直流电阻为 RL， 则下列说法正确的是( ) A．合上开关后，c 先亮，a、b 后亮 B．断开开关时，M 点电势高于 N 点 C．断开开关后， c 马上熄灭，b 闪一下后缓慢熄灭 D．断开开关后，c 马上熄灭，a、b 缓慢熄灭 3.将一段导线绕成如图甲所示的闭合回路，并固定在水平面(纸面)内.回路的 ab 边置于垂直 纸面向里为匀强磁场Ⅰ中.回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方 向，其磁感应强度 B 随时间 t 变化的图象如图乙所示.用 F 表示 ab 边受到的安培力，以水平 向右为 F 的正方向，能正确反映 F 随时间 t 变化的图象是( ) 4．一边长为 L 的正方形单匝线框绕垂直于匀强磁场的固定轴转动，线框中产生的感应电动 势 e 随时间 t 的变化情况如图所示。已知匀强磁场的磁感应强度为 B，则结合图中所给信息 可判定( ) A．t1 时刻穿过线框的磁通量为 BL2 B．t2 时刻穿过线框的磁通量为零 C．t3 时刻穿过线框的磁通量变化率为零 D．线框转动的角速度为 Em BL2 5．如图所示，固定于水平绝缘面上的平行金属导轨不光滑，垂直于导轨平面有一匀强磁场．质 量为 m 的金属棒 cd 垂直放在导轨上，除 R 和 cd 的电阻 r 外，其余电阻不计．现用水平恒力 F 作用于 cd，使 cd 由静止开始向右滑动的过程中，下列说法正确的是( ) A．水平恒力 F 对 cd 棒做的功等于电路中产生的电能 B．只有在 cd 棒做匀速运动时，F 对 cd 棒做的功才等于电路中产 生的电能 C．R 两端的电压始终等于 cd 棒中感应电动势的值 D．无论 cd 棒做何种运动，它克服安培力所做的功一定等于电路中产生的电能 6．一个匝数为 100 匝，电阻为 0.5 Ω 的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平 面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按图示规律变化，则线圈 中产生交变电流的有效值为 ( ) A．4 5 A B．2 5 A C．6 A D．5 A 7．如图所示，理想变压器的三个线圈的匝数比为 n1∶n2∶n3＝10∶5∶1，其中匝数为 n1 的 原线圈接到 220 V 的交流电源上，匝数为 n2 和 n3 的两个副线圈分别与电阻 R2，R3 组成闭合 回路．已知通过电阻 R3 的电流 I3＝4 A，电阻 R2＝55 Ω ，则通过电阻 R2 的电流 I2 和通过原 线圈的电流 I1 分别是( ) A．0.8 A,0.4 A B．2 A,20 A C．2 A,0.7 A D．2 A,1.4 A 8.如图所示电路，电阻 R1 与电阻 R2 阻值相同，都为 R，和 R1 并联的 D 为理 想二极管(正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大)，在 A、B 间加一正 弦交流电 u＝40 2sin 100π t V，则加在 R2 上的电压有效值为( ) A． 20 V B．40 V C．10 10 V D．5 10 V 二．多项选择：（6×4 分） 9.两根相互平行的金属导轨水平放置于图所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒 AB 和 CD 可以自由滑动．当 AB 在外力 F 作用下向右运动时，下列说法中正确的是 ( ) A．导体棒 CD 内有电流通过，方向是 D→C B．导体棒 CD 内有电流通过，方向是 C→D C．磁场对导体棒 CD 的作用力向左 D．磁场对导体棒 AB 的作用力向左 0.02 10．两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为 L，顶端接阻值为 R 的电阻。质量为 m、电阻 为 r 的金属棒在距磁场上边界某处静止释放，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感 应强度为 B 的匀强磁场垂直，如图所示，不计导轨的电阻， 重力加速度为 g，则( ) A．金属棒在磁场中运动时，流过电阻 R 的电流方向为 a→b B．金属棒的速度为 v 时，金属棒所受的安培力大小为B2L2v R＋r C．金属棒的最大速度为mg（R＋r） BL D．金属棒以稳定的速度下滑时，电阻 R 的热功率为 mg BL 2R 11.在如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为 2∶1，四个灯泡完全相同。其 额定电压为 U，若已知灯泡 L3 和 L4 恰能正常工作，那么( ) A．L1 和 L2 都能正常工作 B．L1 和 L2 都不能正常工作 C．交流电源电压为 2U D．交流电源电压为 4U 12.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 10∶1，b 是原线圈的中心抽头，电压表和 电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压 u，其瞬时值表达式为 u＝220 2 sin (100π t) V，现把单刀双掷开关与 a 连接，则( ) A．电压表的示数为 22 V B．流过滑动变阻器的电流的方向每秒改变 100 次 C．在滑动变阻器的触头 P 向上移动的过程中，电压表和电流表的示数 均变大 D．若把单刀双掷开关由 a 扳向 b 时，保持滑动变阻器的触头 P 不动， 电压表示数变大，电流表的示数变小 三．填空题：（6 分） 13.如图，M 为半圆形导线框，圆心为 OM；N 是圆心角为直角 的扇形导线框，圆心为 ON；两导线框在同一竖直面(纸面)内； 两圆弧半径相等；过直线 OMON 的水平面上方有一匀强磁场， 磁场方向垂直于纸面.现使线框 M、N 在 t＝0 时从图示位置开始， 分别绕垂直于纸面且过 OM 和 ON 的轴，以相同的周期 T 逆时针匀速转动，则 M 中感应电流 的有效值为 N 中感应电流的 倍 四．解答题：（ 10 分+12 分） 14.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，总电阻 r＝ 1.0 Ω ，所围成矩形的面积 S＝0.040 m2，小灯泡的电阻 R＝9.0 Ω ，磁感应强度随时间按 如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为 e＝nBmS2π T cos2π T 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～T 4时间内，通过小灯泡的电荷量。 15.在同一水平面上的光滑平行导轨 P、Q 相距 l＝1 m，导轨左端接有如图所示的电路。其 中水平放置的平行板电容器两极板 M、N 相距 d＝10 mm，定值电阻 R1＝R2＝12 Ω ，R3＝2 Ω ， 金属棒 ab 的电阻 r＝2 Ω ，其他电阻不计。磁感应强度 B＝0.5 T 的匀强磁场竖直穿过导轨 平面，当金属棒 ab 沿导轨向右匀速运动时，悬浮于电容器两极板之间的质量 m＝1×10－14kg、 电荷量 q＝－1×10－14C 的微粒恰好静止不动。取 g＝10 m/s2，在整个运动过程中金属棒与 导轨接触良好，且速度保持恒定。试求： (1)匀强磁场的方向； (2)ab 两端的路端电压； (3)金属棒 ab 运动的速度。