2022-2023學(xué)年天津市河北區(qū)高二（上）期末物理試卷

一、單選題（每題3分，共15分）

• 1．1821年一個(gè)十分神奇的與電有關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象被法拉第發(fā)現(xiàn)了，出于對(duì)這個(gè)現(xiàn)象的好奇，他對(duì)這種現(xiàn)象潛心研究了十年，終于在1831年發(fā)現(xiàn)了在物理科技史上影響十分重大的電磁感應(yīng)效應(yīng)。下列四幅圖所描述的情境，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（　?。?br />

  A．甲圖中，線圈與條形磁鐵中心軸線在同一平面內(nèi)且遠(yuǎn)離磁鐵

  B．乙圖中，線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)

  C．丙圖中，條形磁鐵快速穿過(guò)有缺口的線圈

  D．丁圖中，線圈在通電直導(dǎo)線下方以虛線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)
  組卷：144引用：1難度：0.8

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• 2．如圖，一水平放置的矩形閉合線框abcd,在細(xì)長(zhǎng)磁鐵的N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內(nèi)，如圖中的位置Ⅰ經(jīng)過(guò)位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，在這個(gè)過(guò)程中，線圈中感應(yīng)電流（　?。?/h2>

  A．沿abcd流動(dòng)

  B．沿dcba流動(dòng)

  C．由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流動(dòng)，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流動(dòng)

  D．由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流動(dòng)，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流動(dòng)
  組卷：634引用：43難度：0.9

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• 3．如圖所示，一正方形線圈的匝數(shù)為n,邊長(zhǎng)為a,線圈平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，且一半處在磁場(chǎng)中，在Δt時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向不變，大小由B均勻地增大到2B，在此過(guò)程中，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為（　?。?/h2>

  A． B a 2 2 Δ t

  B． n B a 2 2 Δ t

  C． B a 2 Δ t

  D． 2 n B a 2 Δ t
  組卷：241引用：8難度：0.7

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• 4．如圖所示，兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd,b、d間連有一定值電阻R，導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)。MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿，與ab垂直，其電阻也為R，整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌所在平面（指向圖中紙面內(nèi)）?，F(xiàn)對(duì)MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v（如圖）做勻速運(yùn)動(dòng)。令U表示MN兩端電壓的大小，則（　?。?/h2>

  A．U=Blv,流過(guò)定值電阻R的感應(yīng)電流由d到b

  B．U=Blv,流過(guò)定值電阻R的感應(yīng)電流由b到d

  C．U= 1 2 Blv,流過(guò)定值電阻R的感應(yīng)電流由d到b

  D．U= 1 2 Blv,流過(guò)定值電阻R的感應(yīng)電流由b到d
  組卷：285引用：6難度：0.6

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• 5．圖示是交流發(fā)電機(jī)的示意圖，線圈的兩條邊分別與兩個(gè)金屬滑環(huán)連在一起，線圈逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，角速度為ω，通過(guò)滑環(huán)和電刷保持與外電路的連接，為清楚起見(jiàn)。圖中只畫(huà)了一匝線圈，磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)。下列關(guān)于此發(fā)電機(jī)工作時(shí)的說(shuō)法中，正確的是（　?。?br />

  A．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)到甲圖和丙圖所示的位置時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量最大，電路中的電流為零

  B．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)到乙圖和丁圖所示的位置時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量為零，電路中的電流為零

  C．線圈從甲圖所示位置逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到丁圖所示位置的過(guò)程中，電路中電流的方向改變4次

  D．線圈從乙圖或丁圖所示的位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電路中電流隨時(shí)間變化的規(guī)律為i=Imsinωt
  組卷：326引用：1難度：0.6

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四、計(jì)算題（有3個(gè)小題，共42分）

• 15．如圖所示，線圈abcd的面積是0.05m²，共100匝，線圈的總電阻為r=2Ω，外接電阻R=8Ω，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=

  1

  π

  T，當(dāng)線圈以角速度ω=10πrad/s勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，求：
  （1）線圈中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
  （2）若從線圈處于中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，寫(xiě)出電路中感應(yīng)電流的瞬時(shí)值表達(dá)式；
  （3）電路中，電壓表和電流表的示數(shù)各是多少？
  （4）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，外接電阻R上產(chǎn)生的電熱是多少？
  組卷：368引用：1難度：0.7

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• 16．如圖所示，足夠長(zhǎng)的平行光滑U形導(dǎo)軌傾斜放置，所在平面的傾角θ=37°，導(dǎo)軌間的距離L=1.0m,下端連接R=1.0Ω的電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，所在空間存在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T。質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=1.0Ω的金屬棒ab垂直置于導(dǎo)軌上，現(xiàn)用沿導(dǎo)軌平面且垂直于金屬棒、大小為F=5.0N的恒力使金屬棒ab從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌向上滑行，當(dāng)金屬棒滑行x=2.0m后速度保持不變，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²，求：
  （1）金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小v；
  （2）金屬棒從靜止到剛開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量Q_R；
  （3）金屬棒從靜止到剛開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量q；
  （4）金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)之后撤去恒力F，撤去恒力的同時(shí)，減小磁感應(yīng)強(qiáng)度B，使得金屬棒繼續(xù)上升的過(guò)程中電路中無(wú)感應(yīng)電流，已知撤去恒力的瞬間，金屬棒距導(dǎo)軌底端的距離為x₀=2.5m,并從此刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，請(qǐng)推導(dǎo)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨著時(shí)間t變化的函數(shù)關(guān)系。
  組卷：384引用：3難度：0.4

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