1、2012-2013学年安徽省蚌埠铁中高二下学期期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 由楞次定律可得，感应电流的磁场一定是（ ） A阻碍引起感应电流的磁通量 B与引起感应电流的磁场方向相反 C阻碍引起感应电流的磁通量的变化 D与引起感应电流的磁场方向相同 答案： C 试题分析：根据楞次定律知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化当磁通量增大时，感应电流的磁场与它相反，当磁通量减小时，感应电流的磁场与它相同故选 C 考点：考查了对楞次定律的理解 点评：解决本题的关键掌握楞次定律的内容，知道感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化 如图：在竖直面内有两条平行光滑的金属导轨上接
2、有阻值为 R的定值电阻 ,导轨宽为 L。质量为 m的金属杆与导轨垂直放置且接触良好。整个装置置于水平方向的匀强磁场中。不计导轨和杆的电阻。求 : 求金属杆下落的最大速度 ; 金属杆由静止开始下落，经过时间 t下落了 h，求 t时刻杆的速度。答案： ; gt-B2L2h/mR 试题分析： 当金属杆受到的安培力和重力大小相等时，速度最大，故有，解得 v= 根据动量定理可得 ， ,联立可得 考点：考查了导体切割磁感线运动 点评：本题的第二问比较难想，需要用到动量定理求解 磁感应强度为 0.8T的匀强磁场中 , 有一边长为 20cm的 10匝正方形线圈 , 线圈的总电阻为 1, 线圈外接一阻值为 9的
3、电阻 R, 若以某一边长为轴在磁场中匀速转动 , 现测得电阻 R上的电功率为 4.5W. 求： (1)线圈产生的感应电动势的最大值 . (2)线圈在磁场中匀速转动的转速 . 答案： V, 125/8*3.14 试题分析：（ 1）电阻 R上的电功率为 4.5W，根据公式 可得该交流电的有效值为 ,故该交流电的最大值为 （ 2）根据 ， 可得 考点：考查了交流电的产生 点评：做本题的关键是根据电功率求解交流电的有效值，根据有效值求解最大值 如图： a、 b二铜线框由同一高度从静止同时释放， a导线粗， b导线细。经过同一水平方向的匀强磁场，则（ ） A a先落地 B b先落地 C同时落地 D不能确
4、定 答案： C 试题分析：设线圈的边长为 L，横截面积为 S，电阻率为 电，密度为 密，质量为 m，进入磁场后速度为 v时加速度为 a，根据牛顿第二定律得：， ，可知加速度 a与横截面积 S无关， 故两者同时落地 故选 C 考点：导体切割磁感线时的感应电动势牛 .顿第二定律；安培力 点评：本题难点在于分析加速度与横截面积无关，要将质量和电阻细化，是解题的关键 一正方形闭合导线框 abcd，边长为 0.1m，各边电阻均为 1， bc边位于 x轴上，在 x轴原点 O 右方有宽为 0.2m、磁感应强度为 1T的垂直纸面向里的匀强磁场区，如图所示，当线框以恒定速度 4m/s 沿 x轴正方向穿越磁场区过
5、程中，如图所示中，哪一图线可正确表示线框从进入到穿出过程中， ab边两端电势差Uab随位置变化的情况（ ）答案： B 试题分析： ab边进入磁场的过程中， ab边 切割磁感线运动，产生的感应电动势为 ，此时 ab相当于电源，所以 ， 当线圈完全进入磁场后，由于磁通量不变化，所以无感应电流，相当于断路情况，故 ，当 ab边穿出磁场后， cd边切割磁感线运动，产生的感应电动势为 ， cd相当于电源， ， 故选 B， 考点：考查了导体切割磁感线运动 点评：本题容易出错的地方是 ab的电压是内电压还是外电压的问题 有理想变压器给负载供电，变压器输入电压不变，如图所示，如果负载电阻的滑动触头向上移动，则
6、图中所有交流电表的读数及输入功率变化情况正确的是（ ） A V1、 V2不变， A1增 大， A2减小， P增大 B V1、 V2不变， A1、 A2增大， P增大 C V1、 V2不变， A1、 A2减小， P减小 D V1不变， V2增大， A1减小， A2增大， P减小 答案： C 试题分析：因为变压器输入电压不变即 不变，而变压器原副线圈的匝数比是固定的，根据 ，所以 不变即 不变。 D错误；当负载电阻的滑片向上滑动时，电阻增大， 则负载电路的电流减小，即 减小。 B错误；又知道 ，所以 减小， C正确；理想变压器两端电功率是相等的，根据，得输入功率减小。 A错误； 故选 C 考点：考
7、查了变压器的构造和原理 点评：电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法 在两块平行金属板中间，有一个处于静止状态的带正电的粒子若在两板间加交变电压 u=Umsint，下列判断中正确的是（ ） A粒子的位移一定按正弦规律变化 B粒子的速度一定按正弦规律变化 C粒子的加速度一定按正弦规律变化 D粒子的运动轨迹一定是一条正弦曲线 答案： C 试题分析： AB中涉及时间，所以不会按正弦规律变化， AB错误；平行板中间匀强磁场 , ,带正电的粒子受电场力大小 , .所以 ，由于电压为正弦电 ,所以 .所以 ,粒子的
8、加速度一定按正弦规律变化， C正确；粒子在两极板间的运动轨迹是一条直线， D错误； 故选 C 考点：考查了粒子在交变电场中的运动 点评：关键是写出各个物理量的表达式，根据表达式分析 闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈中产生的交变电流的瞬时值表达式为 i=Imsint。保持其他条件不变，使线圈的匝数及转速都增加 1倍，则电流的变化规律为（ ） A i=2Imsin2t B i=4Imsin2t C i=2Imsint D i=4Imsint 答案： A 试题分析：根据 ， 可得当线圈的匝数及转速都增加 1 倍时，该交流电的最大值变为 ，线圈的电阻变为原来的 2倍，角速度变为原来
9、的2倍，所以电流的最大值变为 ，故电流变化表达式为，故选 A 考点：考查了对 点评：题要理解交流发电机产生的交变电动势的表达式，知道其中各个量的含义 正弦交流电压的峰值为 10V，周期为 0.2S，将此电压接在 10 的电阻上，在 0.05s内电阻上产生的热量（ ） A可能为零 B一定为 0 .25J C可能大于 0.25J D可能小于是0.25J 答案： B 试题分析：根据有效值的定义可得：,故选 B 考点：考查了交流电有效值的应用 点评：交流电产生的热量根据焦耳定律用有效值研究， 如图所示，两个线圈绕在同一根软铁棒上，当导体棒 A运动时，发现有感应电流从 a向 b流过灯，则下列关于 A的运
10、动情况的判断正确的是（ ） A向左匀速运动 B向右匀速运动 C向左加速运动 D向右加速运动 答案： C 试题分析：如果 A棒是匀速运动，由于切割磁感线运动，所以会在上面的线圈中产生一个感应电流，从而产生一个感应磁场（这个可由右手螺旋定则来判断），但由于是匀速运动，因而产生的电动势恒定不变，所以电流也是恒定不变的，所以上面线圈产生的磁场也是恒定不变的，这样对下面那个线圈是没有影响的，因为由楞次定律可知，要使下面的线圈中产生感应电流，必须是有变化的磁场才行，现在磁场不变的，所以下面的线圈是没有感应电流的， AB 错误； 如果 A向左加速运动，则产生的感应电流增大，根据右手定则可得上面的线圈产生的磁
11、场是向下的，由于是加速运动，所以最终导致 磁场变大，由楞次定律判断出下面线圈的感应电流方向是从 a流向 b的。 同理可判断出 D项中，电流是从 b流向 a的。故选 C 考点：考查了楞次定律的应用 点评：关键是能根据 A的运动判断上面的线圈的磁通量变化情况，然后根据楞次定律判断下面线圈的感应电流方向 水平放置的金属框架 cdef处于如图的匀强磁场中，金属棒 ab置于粗糙的框架上且接触良好从某时刻开始，磁感应强度均匀增大，金属棒 ab始终保持静止，则（ ） A ab中电流增大， ab棒所受摩擦力也增大 B ab中电流不变， ab棒所受摩擦力也不变 C ab中电流不变， ab棒所受摩擦力增大 D a
12、b中电流增大， ab棒所受摩擦力不变 答案： C 试题分析：因磁感应强度是均匀增大的，所以根据 可得产生的感应电动势恒定不变，又因为 ab 静止不动，所以线框 abed 的电阻不变，故电流恒定，AD错误； ab受到的安培力 ， B在均匀增大，所以安培力在均匀增大，而 ab受到安培力和摩擦力相互平衡，所以摩擦力在增大，故选 C 考点：考查了法拉第电磁感应定律，共点力平衡条件 点评：需要注意磁感应强度均匀变化时，产生的感应电动势是恒定的 如图所示， L1、 L2、 L3为完全相同的灯泡，电源内 阻不计 ,L为直流电阻可忽略的自感线圈，开关 K 原来接通当把开关 K 断开时，下面说法正确的是（ ）
13、A L1闪亮一下后熄灭 B L2闪亮一下后恢复原来的亮度 C L3变暗一下后恢复原来的亮度 D L3闪亮一下后恢复原来的亮度 答案： D 试题分析：开关接通时 被短路不亮 断开瞬间由于线 圈自感产生一电动势（相当于电源）与原来的电源串联，所以 更亮而后恢复原来亮度，故 C错误 D正确； 和 串联后变得更暗， 由不亮到亮不再熄灭，故 AB错误 故选： D 考点：自感现象和自感系数；自感现象的应用 点评：做本类题目要注意：线圈与哪种电器相配，是电容还是电阻，再结合线圈特点分析 如图所示，将一个矩形小线圈放在一个大匀强磁场中，线圈平面平行于磁感线，则线圈中有感应电流产生的情况是（ ） A当矩形线圈作
14、平行于磁感线的平动 B当矩形线圈作垂直于磁感线的平动 C当矩形线圈绕 ab边作转动时 D当矩形线圈绕 ad边作转动时 答案： C 试题分析：当线圈做平行于磁感线的运动时，磁通量一直为零，无感应电流，故 A错误当线圈做垂直于磁感线的平行运动时，磁通量变化一直为零，不发生变化，无感应电流，故 B错误；当线圈绕线圈绕 ab边转动时，磁通量发生变化，有感应电流产生，故 C正确；此时线圈中的磁通量为零，当绕 ad边转动时，磁通量一直为零，没有发生变化，无感应电流产生，故 D错误； 故选 C 考点：本题考查了产生感应电流条件的灵活应用， 点评：注意把握磁通量是否变化这一根本条件，不要受其它因素的干扰 如图
15、所示，通电螺线管左侧和内部分别静止吊一环 a和 b，当变阻器 R的滑动头 c向左滑动时（ ） A a向左摆， b不动 B a向右摆， b向左摆 C a 向左摆， b向右摆 D a向右摆， b不动 答案： A 试题分析：当变阻器 R的滑动头 c向左滑动时，螺线管中的电流增大，产生的磁场增强，穿过线圈 a和 b的磁通量增大，都将产生感应电流，根据 “增反减同 ”， a要向左摆，而 b水平方向上受力平衡，保持不动 .故选 A 考点：考查了楞次定律的应用 点评：解决本题的关键掌握楞次定律的内容，知道感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化 填空题 如图所示，理想变压器的输入电压表达式 u 31
16、1sin314t(V)，变压器的变压比是 10： 1，次级负载电阻 R为 20,，则负载两端的电压为 _V，初级线圈的输入功率为 _W。 答案： V 24.2W 试题分析：该交流电的有效值为 ,根据公式 可得原副线圈两端的电功率是相等的，所以原线圈输入功率为 考点：考查了变压器的构造和原理 点评：做本题的关键是正确掌握公式 和知道变压器两端的电功率是相等的， 一只理想变压器的原线圈接在 220V交变电压上，将一根导线在铁芯上绕一圈后接上一只电压表时，电压表的示数为 0.25V，将导线取走，换上一只副线圈时，副线圈所接的 36V 4W的灯泡正好正常发光，则此副线圈的匝数是 _匝，通过原线圈的电流
17、是 _A。 答案： 1/55A 试题分析：将一根导线在铁芯上绕一圈后接上一只电压表时，电压表的示数为0.25V，可得 ，解得变压器原线圈上的匝数为 880，换上一只副线圈时，副线圈所接的 36V 4W的灯泡正好正常发光则有： ，解得 ，根据 可得通过原线圈的电流是 1/55A 考点：考查了变压器的构造和原理 点评：做本题的关键是正确掌握公式 和 两个完全相同的电热器，分别通过如图所示的两个电压最大值相等的方波交流电和正弦交流电，则这两个电热器的热功率之比为 _.答案： :4 试题分析：根据功率公式 得方波的电功率为 正弦交流电的 电功率为 故 考点：正弦式电流的最大值和有效值、 点评：对于交变
18、电流求解热量、热功率、电功等都应用有效值，求解电量用平均值 在地球赤道距地面 h高处，东西方向水平放置的长为 L的金属杆由静止开始自由下落。落地时的感应电动势为 ，则该处地磁场的磁感应强度为 _T。（赤道附近的地磁场近似为匀强场，忽略空气阻力及浮力） 答案： T 试题分析：金属杆产生的感应电动势 ，根据自由落体运动规律可得，两式联立可得 考点：考查了导体切割磁感应运动 点评：基础题，非常简单，关键是对公式的正确掌握 如图所示，矩形金属 线框电阻为 2，在匀强磁场中匀速转动，转到图示位置时，测得线框中磁通量的变化率为 Wb/s，线框两端通过滑环与 R=98的电阻相连，则电压表的示数为 _V。 答
19、案： .8V 试题分析：磁通量变化率 ，所以根据法拉第电磁感应定律可得：，线圈相当于一个电源，所以该线圈的有效电压为 ，故根据闭合回路欧姆定律可得： 考点：考查了法拉第电磁感应定律的应用 点评：做此类型题目可先画出等效电路图，根据闭合回路欧姆定律分析，需要注意的是有效值的转化 计算题 发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户 ,如果升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器。如图所示 （ 1）若发电机的输出功率是 100 kW,输出电压是 250 V,升压变压器的原、副线圈的匝数比为 1 25,求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流； （ 2）若输电导线中的电功率损失为输入功
20、率的 4%,求输电导线的总电阻和降压变压器原线圈两端的电压。 答案：（ 1） 6250V， 16A （ 2） 15.625 6000V 试题分析：（ 1）由理想变压器的电压与匝数关系可得： 即 解得： 由 再理想变压器的电流与匝数关系可得： 解得：（ 2）由题意可知： 而 ,由于 则 考点：远距离输电；变压器的构造和原理 点评：理想变压器的输入功率与输出功率相等，且没有漏磁现象远距离输电，由于导线通电发热导致能量损失，所以通过提高输送电压，从而实现降低电损 如图所示，正方形导线框 ABCD每边长 L=0.2m，线框电阻 R=0.1，质量m=0.1kg。物体 M的质量为 0.3kg。匀强有界磁场
21、高也为 L=0.2m， B=0.5T。物体 M放在光滑斜面上，斜面倾角为 30。物体从静止开始下滑，当线框 AD边进入磁场 时，恰好开始做匀速运动。求：（ g取 10m/s2） (1)线框做匀速运动的速度大小； (2)线框做匀速运动过程中，物体 M对线框做的功； (3)线框做匀速运动过程中，若与外界无热交换，线框内能的增量。 答案：（ 1） 5m/s （ 2） 0.6J （ 3） 0.4J 试题分析： (1)线框恰好匀速直线运动，说明受力平衡，即重力和安培力平衡，所以可得： ,解得 (2) 线框做匀速运动过程中，物体 M对线框做的功等于线框产生的内能和重力势能增加量， (3)因为线圈的动能不变化，所以有： 考点：电磁感应与力学和功能关系的综 合， 点评：对于这类问题要正确受力分析，尤其是正确分析安培力的情况，然后分析清楚运动情况
