A．感应电流做功为mgd
B．感应电流做功为mg（d+h）
C．线圈的最小速度不可能为
D．线圈的最小速度一定为
9．如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上。
当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为φa、φb、φc。
已知bc边的长度为l，下列判断中正确的是（）
A．φa<φc，金属框中无电流
B．φb>φc，金属框中电流方向沿a→b→c→a
C．
金属框中无电流
D．
，金属框中电流方向沿a→b→c→a
10．图1所示是调压变压器的原理图，线圈AB绕在一个圆形的铁芯上，总匝数为1000匝，AB间加上如图2所示的正弦交流电压，移动滑动触头P的位置，就可以调节输出电压。
在输出端连接了滑动变阻器R和理想交流电流表，变阻器的滑动触头为Q。
已知开始时滑动触头位于变阻器的最下端，且BP间线圈匝数刚好是500匝，变阻器的最大阻值等于72欧姆，则下列判断中正确的是（）
A．开始时，流过R的交流电频率为25Hz
B．0.01s时，电流表示数为0
C．保持P的位置不动，将Q向下移动时，R消耗的功率变小
D．保持Q的位置不动，将P沿逆时针方向转动少许，R消耗的功率变大
11．如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。
将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。
下列说法正确的是（）
A．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动
B．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向
C．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向
D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动
12．如图甲所示，倾角30°、上侧接有R=1Ω的定值电阻的粗糙导轨（导轨电阻忽略不计，且ab与导轨上侧相距足够远），处于垂直导轨平面向上、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场中，导轨间距L=1m，—质量m=2kg、阻值r=1Ω的金属棒，在作用于棒中点、沿斜面且平行于导轨的拉力F作用下，由静止开始从ab处沿导轨向上加速运动，金属棒运动的速度-位移图象如图乙所示（b点为位置坐标原点）。
若金属棒与导轨间动摩擦因数
，g=10m/s2，则金属棒从起点b沿导轨向上运动x=lm的过程中（）
A．金属棒做匀加速直线运动
B．金属棒与导轨间因摩擦产生的热量为10J
C．通过电阻R的感应电荷量为1C
D．电阻R产生的焦耳热为0.25J
第II卷（非选择题共52分）
二、填空题（本题共2小题，每空2分，共10分。
）
13．如图所示，在方向垂直向里，磁感应强度为B的匀强磁场区域中有一个由均匀导线制成的单匝矩形线框abcd，线框以恒定的速度v沿垂直磁场方向向右运动，运动中线框dc边始终与磁场右边界平行，线框边长ad=l，cd=2l，线框导线的总电阻为R。
则线框离开磁场的过程中，流过线框截面的电量为________；ab间的电压为________；线框中的电流在ad边产生的热量为________。
14．某电厂要将电能输送到较远的用户，输送的总功率为
，电厂输出电压仅为350V，为减少输送功率损失，先用一理想升压变压器将电压升高到2800V再输出，之后用降压变压器降压到220V给用户使用，已知输电线路的总电阻为4Ω，则损失的电功率为________W，降压变压器的原、副线圈的匝数之比为________。
三、解答题（本题共4小题，共42分。
请在答题卡上作答，应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分。
有数值计算的题，答案中必须明确写出数据值和单位。
）
15．（8分）如图所示，小灯泡的规格为“4V，4W”，接在两光滑水平导轨的左端，导轨间距L=0.5m，电阻不计。
金属棒ab垂直搁置在导轨上，电阻r为1Ω，整个装置处于垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度B为1T。
为使小灯泡正常发光，求：
（1）金属棒ab匀速滑行的速率；
（2）拉动金属棒ab的外力的功率。
16.（10分）如图所示，一矩形线圈面积为S，匝数为N，总电阻为r，绕其垂直于磁感线的对称轴
以角速度ω匀速转动，匀强磁场只分布于
的左侧区域，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，外接电阻为R，从图示位置转180°的过程中，试求
（1）从图示位置开始计时，感应电动势随时间变化的规律；
（2）外力做功的平均功率；
（3）电阻R产生的焦耳热。
17．（12分）如图（甲）所示，AB、CD是间距为L=1m的足够长的光滑平行金属导轨，导轨平面与水平面夹角为α，在虚线下方的导轨平面内存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，导轨电阻不计，长为1m的导体棒ab垂直放置在导轨上，导体棒电阻R=1Ω；AB、CD右侧连接一电路，已知灯泡L的规格是“3V，3W”，定值电阻R1=10Ω，R2=15Ω。
在t=0时，将导体棒ab从某一高度由静止释放，导体棒的速度—时间图像如图（乙）所示，其中OP段是直线，PM段是曲线。
若导体棒沿导轨下滑12.5m时，导体棒达到最大速度，并且此时灯泡L已正常发光，假设灯泡的电阻恒定不变，重力加速度g=10m/s2，试求：
（1）导轨平面与水平面的夹角α；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小B0；
（3）从导体棒静止释放到速度达到最大的过程中，通过电阻R1的电荷量。
18．（12分）如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L=1m，导轨平面与水平面夹角α=30°，导轨电阻不计。
磁感应强度为B=1.0T的匀强磁场垂直导轨平面斜向下，金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m=0．01kg、电阻不计。
定值电阻R1=30Ω，电阻箱电阻调到R2=120Ω，电容C=0．01F，重力加速度g=10m/s2o现将金属棒由静止释放，则：
（1）若在开关接到1的情况下，求金属棒下滑的最大速度；
（2）若在开关接到2的情况下，求经过时间t=2.0s时金属棒的速度；
（3）若在开关接到2的情况下，求电容器极板上积累的电荷量Q随时间t变化的关系。
2018-2019学年高二年级下学期期中联考·物理
参考答案、提示及评分细则
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。
）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
C
B
D
B
D
A
D
D
AC
CD
AD
BD
二、填空题（本题共2小题，每空2分，共10分）
13．
14．4900133：
11
三、计算题（本题共4小题，共42分）
15．（8分）
解：
（1）正常发光时I=P/U1=1A灯泡电阻R=y
R=4ΩE=I（R+r）E=5VE=BLvv=r=10m/s（4分）
（2）由能量守恒可得：
P=5W（4分）
16.（10分）
解：
（1）感应电动势的最大值
感应电动势随时间变化的规律：
（3分）
（2）线圈产生的感应电动势的有效值
，
故外力做功的平均功率
（3分）
（3）电阻R产生的焦耳热
（4分）
17.（12分）
（1）0~1s内，
，而
，可得
（3分）
（2）小灯泡正常发光时，
，即此时导体棒中电流为
；
导体棒达到最大速度时满足
，其中
，
，vm=10m/s，解得B0=1T（4分）
（3）导体棒在磁场中滑行的距离为
；从导体棒静止释放至速度达到最大的过程中，通过导体棒的总电荷量为：
通过电阻R1的电荷量为
（5分）
18.（12分）
解：
（1）当金属棒匀速下滑时速度最大，设最大速度为vm，此时棒处于平衡状态，
故有
，而
，
，其中
，
由以上各式得
，
代入数值得最大速度
（4分）
（2）对任意时刻，由牛顿第二定律
，滑过程中通过金属棒的瞬时电流
，在
时间内电容器充入的电荷量
，电容器两极板在
时间内电压的变化量
，金属棒下滑过程中的加速度满足
，由以上各式得
，此式表明棒下滑过程中，加速度保持不变，棒做匀加速直线运动，代入数据可得a=2.5m/s2，故金属棒的瞬时速度为v=at=5m/s（4分）
（3）设t时刻金属棒下滑的速度大小为
，则金属棒产生的感应电动势为
，电容器两极板之间的电势差为
，设t时刻电容器极板上积累的电荷量为Q，由
得
，联立以上各式得
，即电容器极板上积累的电荷量随时间变化的关系为
（4分）
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