1、2012-2013学年海南省洋浦中学高二上学期期末考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 下列关于磁感应强度的说法中正确的是 ( ) A若长为 L、电流为 I的导线在某处受到的磁场力为 F，则该处的磁感应强度必为 B磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向 C由 B 知， B与 F成正比，与 IL成反比 D由 B 知，磁场中某处的磁感应强度的大小随通电导线中电流 I的减小而增大 答案： B 试题分析： A、公式 成立的条件是：通电导线必须与磁场方向垂直；错误 B、磁感应强度的方向规定为小磁针北极所受磁场力的方向；正确 CD、公式 是磁感应强的的定义式，磁感应强度由磁场本身决定，与通电导线即
2、其受力无关；错误 故选 B 考点：对磁感应强度的理解 点评：注意磁感应强度是描述磁场的物理量，由场本身的情况决定，与导线长度、电流大小等无关方向为小磁针 N极受力的方向或小磁针静止时 N极所指的方向。 如甲图所示，一个理想变压器原、副线圈的匝数比 ： =6： 1，副线圈两端接三条支路，每条支路上都接有一只灯泡，电路中 为电感线圈、 为电容器、 为定值电阻。当原线圈两端接有如乙图所示的交 流电时，三只灯泡都能发光。如果加在原线圈两端的交流电的最大值保持不变，而将其频率变为原来的 2倍，则对于交流电的频率改变之后与改变前相比，下列说法中正确的是 （ ） A副线圈两端的电压有效值均为 6 B副线圈两
3、端的电压有效值均为 216 C灯泡 变亮 D灯泡 变亮 答案： AD 试题分析： AB、由图可知原线圈电压有效值为 ,由变压器的原副线圈电压与匝数间的关系可知，副线圈两端的电压有效值均为：； A正确 C、理想变压器不改变交变电流的频率，则副线圈输出的频率也变为原来的 2倍，灯泡 与电阻串联，而电阻对交变电流的阻碍作用与频率无关，即灯泡 亮度不变；错误 D、理想变压器不改变交变电流的频率，则副线圈输出的频率也变为原来的 2倍，灯泡 与电容器串联，而电容器对交变电流的阻碍作用随频率的增大而减小，则灯泡 变亮；正确 故选 AD 考点：电感器、电容器对交变电流的影响 点评：关键是理想变压器原副线圈的频
4、率相同；熟练掌握影响电感器、电容器对交变电流阻碍作用的因素。 如图所示，一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下，进入匀强磁场中，然后再从磁场中穿出。已知匀强磁场区域的宽度大于线框的高度 h，那么下列说法中正确的是：（ ） A线框只在进入和穿出磁场的过程中，才有感应电流产生 B线框从进入到穿出磁场的整个过程中，都有感应电流产生 C线框在进入和穿出磁场的过程中，都是机械能变成电能 D整个线框都在磁场中运动时，机械能转变成内能 答案： AC 试题分析： AB、只在进入和穿出磁场的过程中，线框的磁通量才发生变化，线框中才有感应电流产生； A正确 B错误 C、由能量守恒可知，线框在进入和穿出磁场的过程中，
5、都是机械能变成电能；正确 D、整个线框都在磁场中运动时，线框的磁通量不变，没有感应电流 产生，机械能不变；错误 故选 AC 考点：电磁感应中的能量转化和守恒 点评：本题关键是 ，整个线框都在磁场中运动时，没有感应电流产生；在磁感应过程中能量是守恒的。 一个带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，如果又能垂直进入另一磁感应强度是原来 2倍的匀强磁场，则（ ） A粒子的速率加倍，周期减半； B粒子的速率不变，周期减半 C粒子的速率不变，轨道半径减半 D粒子的速率减半，轨道半径变为原来的 1/4 答案： BC 试题分析： AD、带电粒子在磁场中的运动，洛伦兹力不做功，所以粒子进入另一磁感应强度是原来 2
6、倍的匀强磁场运动速率不变；错误 B、由以上分析知粒子的速率不变，由 可知，粒子运动的周期减半；正确 C、由以上分析知粒子的速率不变，由 可知，粒子运动的轨道半径减半；正确 故选 BC 考点：带电粒子在磁场中的运动 点评：关键是洛伦兹力不做功，粒子运动的速率不变；由周期、半径公式进行判断。 一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过静止的小磁针正上方，这时磁针的 S极向纸外方向偏转，这一束带电粒子可能是（ ） A向右飞行的正离子束 B向左飞行 的正离子束 C向右飞行的负离子束 D向左飞行的负离子束 答案： AD 试题分析：带电粒子运动时将形成电流，在电流周围形成磁场，磁针的 S极向纸外偏转，说明磁场方向
7、指向纸里，带电粒子束相当于通电导线，根据安培定则可知，这一带电粒子束可能是向右飞行的正电粒子，或者向左飞行的负电粒子。 故选 AD 考点：安培定则 点评：本题实质上考查了通电导体周围的磁场分布情况，要熟练掌握安培定则来判断通电导体、通电螺线管周围的磁场分别情况。 一较小的三角形导线框 abc向右匀速穿越匀强磁场（两平行的虚线间的区域）。如图所示， ab边与磁场边界平行，若运动过程中始终保持速度方向与 ab边垂直，则可以定性地表示线框在进入磁场的过程中感应电流随时间变化的规律的是 ( ) 答案： D 试题分析：由法拉第电磁感应定律可得，进入磁场的过程中有 ，则,切割磁感线的有效长度 L减小，则感
8、应电流减小，又磁通量增大感应电流为逆时针方向；全部进入后，磁通量不变，没有感应电流，离开过程顺时针方向感应电流，逐渐减小。 故选 D 考点：电磁感应中的图象问题 点评：注意公式 中的 L为有效长的，由楞次定律判断感应电流方向。 某变压器原、副线圈匝数比为 55： 3， 原线圈所接电源电压按图示规律变化，副线圈接有负载。下列判断正确的是（ ） A交流电源有效值为 ，频率为 B原、副线圈中电流之比为 55： 3 C变压器输入、输出功率之比为 55： 3 D输出电压的最大值为 答案： A 试题分析： A、由图可知，交流电的周期 T=0.02s，所以频率为 50Hz正弦交流电的有效值是峰值的 倍，所以
9、电压有效值为 220V；正确 B、变压器的输入和输出电压之比等于原副线圈匝数比，电流之比等于原副线圈匝数的反比，即电流之比为 3:55；错误 C、变压器只能改变交流电的电压，而 不能改变频率和功率，即对于理想变压器的输入功率和输出功率相等；错误 D、由 可得 ,变压器输出电压的最大值为： ；错误 故选 A 考点：正弦式交变电流的最大值、有效值、周期和频率。 点评：掌握理想变压器的电压、电流之间的关系，最大值和有效值之间的关系；注意理想变压器，不改变交变电流的功率和频率。 如图描述的是一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场过程中的一段径迹，径迹上的每一小段都可近似看成圆弧，由于带电粒子使沿
10、途的空气电离，粒子的能量逐渐减小，（电荷不变），从图中可以确定（ ） A粒子从 a到 b，带正电 B粒子从 b到 a，带负电 C粒子从 a到 b，带负电 D粒子从 b到 a，带正电 答案： D 试题分析：因粒子能量逐渐减小，则粒子速度逐渐较小，由 可知粒子在磁场中运动的半径逐渐减小，由图可得粒子从 b运动到 a，由左手定则可得粒子带正电。 故选 D 考点：带电粒子在磁场中的运动 点评：本题关键是由粒子能量减小，据 得出粒子运动半径减小，从而判断粒子的运动方向，再由左手定则判断粒子的电性。 如图所示，一直导线固定在条形磁铁（磁铁放在水平桌面上）的正中央上方，导线与磁场垂直，若给导线通以垂直于纸面
11、向里的电流，则（ ） A桌面对磁铁有摩擦力 B磁铁对桌面压力减小 C磁铁对桌面压力增大 D磁铁所受合力不为零 答案： C 试题分析：磁铁外部的磁感线是从 N极到 S极，因为长直导线在磁铁的中央上方，所以此处的磁感线是水平向左的，电流的方向垂直与纸面向里，根据左手定则，导线受磁铁给的 “安培力 ”方向竖直向上，长直导线是固定不动的，根据牛顿第三定律可知，导线给磁铁的作用力方向竖直向下；因此磁铁对水平 桌面的压力除了重力之外还有通电导线的作用力，压力是增大的；因为这两个力的方向都是竖直向下的，所以磁铁不会发生相对运动，也没有相对运动趋势，也就不会产生摩擦力。 故选 C 考点：磁场对通电导线的作用
12、点评：本题的关键是知道磁场对电流的作用的方向可以通过左手定则判断，然后根据牛顿第三定律分析磁铁受力情况；摩擦力产生的条件是两个相互接触的物体已经发生相对运动，或者有相对运动的趋势。 关于磁通量的描述，下列说法正确的是 ( ) A线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大 B线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 C置于磁场中的一个平面，当平面垂直磁场方向时，穿过平面的磁通量最大 D若穿过平面的磁通量最大，则该处的磁感应强度一定最大 答案： C 试题分析： AB、感应电动势与磁通量的变化率成正比，线圈中磁通量大，变化率不一定大；磁通量的变化大，变化率不也一定大；错误 C、由 可知，
13、当平面垂直磁场方向时，穿过平面的磁通量最大；正确 D、由 可知，穿过平面的磁通量最大，磁感应强度不一定最大；错误 故选 C 考点：磁通量 点评：注意磁通量的大小由公式 计算；注意区 分 、 、 。 实验题 （ 1）某同学使用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到“100”档位，测量时针偏转如图（ a）所示。 请将测量过程补充完整： 断开待测电阻，将选择开关旋到 _档： 将两表笔 _，调整 “_旋钮 ”，使指针指向 “_”； 再接入待测电阻，将指针示数 _，即为待测电阻阻值。 测量结束后，将选择开关旋到 “OFF”挡。 （ 2）接下来采用 “伏安法 ”较准确地测量该电阻的阻值，所用实
14、验器材如图（ b）所示。其中电压表内阻约为 5k，电流表内阻约为 5。图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接。 （ 3）图（ c）是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程。当转换开关 S旋到位置 3时，可用来测量 ；当 S旋到位置 时，可用来测量电压，其中 S旋到位置 时量程较大。 答案：（ 1） 10 短接 欧姆调零旋钮 0 10 （ 2）实验电路 （ 3）电阻 5、 6 6 试题分析：（ 1）由于欧姆档读数很小，所以重新选用较小的档，选 10；重新选档后要重新欧姆调零，将两表笔短接，调整 “欧姆调零旋钮旋钮 ”，使指针指向 “0”；读数时将指针示数 10.
15、（ 2）实验中，待测电阻相对来说较大，电流表应该内接，电路连接如图所示 （ 3）当转换开关 S旋到位置 3时，电路为欧姆表，可以用来测量电阻；当 S旋到位置 5、 6时，电路为电压表电路，可用来测量电压；其中 S旋到位置 6是串联电阻较大，电压表的量程较大。 考点：练习使用多用电表 点评：了解电表改装的原理，会根据原理图判断量程的大小。 游标卡尺的读数 ; 螺旋测微器的读数 。 答案： .14， 5.546（ 5.5445.548 都给分） 试题分析： 50分度游标卡尺读数方法：首先读出游标尺 0刻线对应的主尺的整数部分读作n毫米，然后读出游标尺第几个刻度线和主尺刻度线对齐，读作 m，最后读数
16、为： (m+n0.02)mm，所以本题读作 11.14mm 螺旋测微器读数方法：测量长度 =固定刻度示数 +可动刻度示数 精确度 (注意单位为毫米 )所以读数为 5.546mm（ 5.5445.548 都给分） 考点：螺旋测微器和游标卡尺读数 点评：螺旋测微器和游标卡尺读数属于考试热点，要求学生必须掌握，可以多多练习，掌握每种仪器的读数方法。 填空题 有面积为 的单匝矩形线圈，垂直于磁感 应强度为 的匀强磁场放置，若它以某条边为轴转过 ，用时间 ，则在此过程中，穿过线圈的磁通量变化量为 ；线圈内的平均感应电动势为 。 答案： .008Wb， 0.8V 试题分析：初始状态的磁通量 ，末态磁通量
17、，穿过线圈的磁通量变化量 ；线圈内的平均感应电动势。 考点：磁通量和感应电动势 点评：平均感应电动势要用 ，瞬时电动势一般用 E=BLV来求。 粒子（ ）和质子（ ）从静止开始经相同的电压加速后进入同一匀强磁场做圆周运动，则这两个粒子的动能之比为 ，轨道半径之比为 ，周期之比为 。 答案： 1， ： 1， 2： 1 试题分析：根据 粒子和质子的电量和质量的关系可得 ， ，根据动能定理可得 ，所以两个粒子的动能之比 ；由可得 ，所以 ，根据 可得，所以 ，因此轨道半径之比 ；由于 ，所以 。 考点：带电粒子在磁场中运动 点评：牢记 粒子和质子的电量、质量的比例关系，知道带电粒子在磁场中做圆周运动
18、洛伦兹力做向心力，牢记半径公式和周期公式。 一台发电机产生的电动势的瞬时值表达式为： e = ，则此发电机产生的电动势的有效值为 _ ，发电机转子的转速为 _转 /秒。 答案：（ 376、 377.3均给分）， 50， 试题分析：根据电动势的瞬时值表达式可知电动势的最大值 ，由于是正弦交流电，所以电动势的有效值 ；（ 376、 377.3均给分） 根据电动势的瞬时值表达式可知， ，所以 。 考点：电动势的瞬时值表达式 点评：了解交流电瞬时值中各数值得含义，会根据瞬时值表达式求解其它参数。 计算题 如图所示，水平面上有两根相距 的足够长的光滑平行金属导轨 和，它们的电阻可忽略不计，在 和 之间接
19、有阻值为 的定值电阻。导体棒 长 ，其电阻为 ，与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度 。现在在导体棒 ab上施加一个水平向右的力 ，使 以 的速度向右做匀速运动时，求： 中的感应电动势多大？ 中电流的方向如何？ 若定值电阻 ，导体棒的电阻 ，则 多大？ 答案：（ 1） 2V （ 2） ba （ 3） 0.1N 试题分析：（ 1）导体棒在匀强磁场中以匀速直线运动来垂直切割磁感线，在导体棒中会产生感应电动势。 依据公式 可求得 （ 2）因导体棒与两导轨、电阻组成闭合回路，所以导体棒中有感应电流产生。根据安培定则（右手定则）或楞次定律可知导体棒中的电流方向是由 （ 3）导
20、体棒做匀速直线运动可知 大小等于导体棒受到的安培力 即 又由闭合电路欧姆定律可知 联立两式，带入数据得 考点：导体切割磁感线时的感应电动势和安培力 点评：在计算电流时，导体棒可以看成有内阻的电源，根据闭合电路欧姆定律进行计算。 一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输给用户。已知发电机的输出功率是 ，端电压为 ，升压变压器原、副线圈的匝数比为 1:8，两变压器间输电线的总电阻为 ，降压变压器的输出电压为 ，不计变压器的损耗。求： （ 1）升压变压器的副线圈两端电压； （ 2）输电导线上的功率损失 ； （ 3）降压变压器原、副线圈的匝数比； （ 4）用户得到的功率。 答案：（ 1） 4000V
21、（ 2） 70kW （ 3） 15:1 （ 4） 330kW 试题分析：（ 1）升压变压器的副线圈两端电压为 （ 2）输电导线上的电流 输电导线上的功率损失为 （ 3）输电导线上的电压 降压变压器原线圈的电压 降压变压器原、副线圈的匝数比为 （ 4）用户得到的功率 考点：远距离输电 点评：在计算损失功率是千万注意不能用 来计算，因为 不是在输电线上损失的电压，而是输电电压。 如图所示，两块水平放置、相距为 的长金属板接在电压可调的电源上。两板之间的右侧长度为 的区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 。喷墨打印机的喷口可在两极板左侧上下自由移动，并且从喷口连续不断喷出质量均为 、速度
22、水平且大小相等、带等量电荷的墨滴。调节电源电压至 ，使墨滴在电场的左侧区域恰能沿水平方向向右做匀速直线运动。（重力加速度为 ） （ 1）判断墨滴所带电荷的种类，并求其电荷量； （ 2）要使墨滴不从两板间射出，求墨滴的入射速率应满足的条件。 答案： (1)带负电荷 （ 2） 试题分析： (1)墨滴在电场左侧区域做匀速直线运动，有 得 由于电场方向向下，电荷所受电场力向上，可知墨滴带负电荷 （ 2）墨滴进入电场、磁场共存区域后，重力与电场力平衡，洛伦兹力提供匀速圆周运动的向心力 从上极板边缘射进的墨滴最容易从两板间射出，只要这个墨滴没有射出，其他墨滴就都不会射出。若墨滴刚好由极板左侧射出，则 联立 解得 同理，墨滴刚好从极板右侧射出，有 解得 联立 解得 要使墨滴不会从两极间射出，速率应该满足 考点：带电粒子才磁场中的运动 点评：本题解 题关键是找到临界状态，然后根据几何关系找到半径，用半径公式进行求解。
