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1、第 1 页 共 13 页 期中物理试卷期中物理试卷 题号 一二三四总分 得分 一 单选题 本大题共 8 小题 共 32 0 分 1 如图所示 关于奥斯特实验的意义 下列说法中正确的是 A 发现电流的热效应 从而揭示电流做功的本质 B 指出磁场对电流的作用力 为后人进而发明电动机奠定 基础 C 发现电磁感应现象 为后人进而发明发电机奠定基础 D 发现通电导体周围存在磁场 从而把磁现象和电现象联系起来 2 如图所示 开始时矩形线圈与磁场垂直 且一半在匀强磁 场内 一半在匀强磁场外 下列情况中不产生感应电流 的是 A 将线圈向左平移一小段距离 B 以 ab 为轴转动 小于 90 C 以 ac 为轴转
2、动 小于 60 D 以 bd 为轴转动 小于 60 3 如图所示为一交变电流随时间变化的图象 根据图 象 下列说法正确的是 A 该交变电流的有效值是 10A B 该交变电流的峰值是 10A C 该该交变电流的周期是 0 1s D 该交变电流的频率是 10Hz 4 如图甲所示 一矩形闭合线圈在匀强磁场 B 中以恒定的角速度转动 磁场足够大 转动轴 O1O2是矩形线圈的对称轴 位于线圈平面内且与匀强磁场方向垂直 线 圈中的感应电流 i 随时间 t 变化规律如图乙所示 则 A 该感应电流的频率为 4HZ B 该感应电流的有效值为 A C t 1s 时刻穿过线圈磁通量变化率最小 D t 2s 时刻线圈
3、所在平面与磁场方向平行 5 如图 闭合的圆线圈放在匀强磁场中 t 0 时磁感线垂直线圈平面向里穿过线圈 磁感应强度随时间变化的关系图线如图中所示 则在 0 2s 内线圈中感应电流的大 第 2 页 共 13 页 小和方向为 A 逐渐增大 逆时针B 逐渐减 小 顺时针 C 大小不变 顺时针D 大小不变 先顺时针后逆时针 6 如图所示 有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域 其直角边长为 L 磁场方向垂直纸面向外 磁感应强 度大小为 B 一边长为 L 总电阻为 R 的正方形导线框 abcd 从图示位置开始沿 x 轴正方向以速度 v 匀速穿 过磁 场区域 取沿 a b c d a 的感应电流为正 则表示线
4、框中电流 i 随 bC 边 的位置坐标 x 变化的图象正确的是 A B C D 7 如图 金属棒 ab 金属导轨和螺线管组成闭合回路 金属 棒 ab 在匀强磁场 B 中沿导轨向右运动 则 A ab 棒不受安培力作用 B ab 棒所受安培力的方向向右 C ab 棒向右运动速度越大 所受安培力越大 D 螺线管产生的磁场 A 端为 N 极 8 如图甲所示 一对间距为 l 20cm 的平行光滑导轨放在水平面上 导轨的左端接 R 1 的电阻 导轨上垂直放置一导体杆 整个装置处在磁感应强度大小为 B 0 5T 的匀强磁场中 磁场方向垂直导轨平面向下 杆在沿导轨方向的拉力 F 作用下做初 速为零的匀加速运动
5、 测得力 F 与时间 t 的关系如图乙所示 杆及两导轨的电阻均 可忽略不计 杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触 则杆的 加速度大小和质量分别为 A 20m s2 0 5kgB 20m s2 0 1kg C 10m s2 0 5kgD 10m s2 0 1kg 二 多选题 本大题共 4 小题 共 16 0 分 第 3 页 共 13 页 9 图甲为交流发电机的原理图 正方形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴 OO 匀速转动 电流表为理想交流电表 线圈中产生的交变电流随时间的变化如图乙所 示 则 A 线圈转动的角速度为 50 rad sB 电流表的示数为 10A C 0 01 s
6、时线圈平面和磁场平行D 0 01 s 时线圈的磁通量变化率为 0 10 如图所示 理想变压器原 副线圈匝数比为 2 1 原线圈接有定值电阻 R0 副线 圈接有两个阻值均为 R 的定值电阻 且 R0 2R 输入稳定的正弦交流电 U0 则 A R0与 R 两端的电压比为 1 1B 流过 R0与 R 的电流比为 1 1 C R0与 R 消耗的电功率比为 2 1D R0与 R 消耗的电功率比为 4 1 11 如图所示 一理想变压器原线圈接入一交流电源 副线圈电路中 R1 R2 R3 R4 均为定值电阻 开关 S 是闭合的 V1和 V2为理想电压表 读数分别为 U1和 U2 A1 A2和 A3为理想电流
7、表 读数分别为 I1 I2和 I3 现断开 S U1数值不变 下列推 断中正确的是 A U2变小 I3变小B I1变大 I2变大 C I1变小 I2变小D U2不变 I3变大 12 如图 MN 和 PQ 是电阻不计的平行金属导执 其间距为 L 导轨弯曲部分光滑 平直部分粗糙 固定在水平面上 右端接一个阻值为 R 的定值电阻 平直部分导轨 左边区域有宽度为 d 方向竖直向上 磁感应强度大小为 B 的匀强磁场 质量为 m 电阻也为 R 的金属棒从高为 h 处由静止释放 到达磁场右边界处恰好停止 已知 金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为 金属棒与导轨间接触良好 则金属棒 穿过磁场区域的过程中 重力
8、加速度为 g 第 4 页 共 13 页 A 金属棒中的最大电流为 B 金属棒克服安培力做的功为 mgh C 通过金属棒的电荷量为 D 金属棒产生的电热为 三 填空题 本大题共 3 小题 共 15 0 分 13 在 研究电磁感应现象 的实验中 首先要按图 甲 接线 以查明电流表指针的 偏转方向与电流方向的关系 然后再按图 乙 将电流表与 B 连成一个闭合回路 将 A 与电池 滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路 在图 甲 中 当闭合 S 时 观察到电流表指针向左偏 不通电时指针停在正中央 在图 乙 中 1 将 S 闭合后 将螺线管 A 插入螺线管 B 的过程中 电流表的指针将 填 向左 向右 或
9、 不发生 下同 偏转 2 螺线管 A 放在 B 中不动 电流表的指针将 偏转 14 如图所示的交变电流的有效值 A 其中每 个周期的后半周期的图象为半个周期的正弦曲线 15 如图甲所示的螺线管 匝数 n 1500 匝 横截面积 S 20cm2 电阻 r 1 5 与螺线 管串联的外电阻 R1 3 5 R2 25 方向向右穿过螺线管的匀强磁场 磁感应强度 按图乙所示规律变化 试计算电阻 R2的电功率 P2 W a b 两点的电势差 U V 第 5 页 共 13 页 四 计算题 本大题共 4 小题 共 37 0 分 16 如图所示 水平面上有两根相距 0 5m 的足够长的平 行金属导轨 MN 和 P
10、Q 它们的电阻可忽略不计 在 M 和 P 之间接有阻值为 R 的定值电阻 导体棒 ab 长 l 0 5m 其电阻为 r 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 B 0 4T 现在在导体棒 ab 上施加一个水平向右的力 F 使 ab 以 v 10m s 的速度向 右做匀速运动时 求 1 ab 中的感应电动势多大 ab 中电流的方向如何 2 若定值电阻 R 3 0 导体棒的电阻 r 1 0 F 多大 17 如图所示为交流发电机示意图 匝数为 N 50 匝的矩形线圈 边长分别为 10cm 和 20cm 内阻 r 5 在磁感强度 B 1T 的匀强磁场中绕 OO 轴以角速
11、度匀速转动 线圈和外部电阻 R 相接 R 20 求 1 断开时 电压表示数 2 闭合时 电流表示数 3 发电机正常工作时 R 上所消耗的电功率是多少 18 如图所示 线圈内有理想边界的磁场 当磁场以 B 2 2t T 的规律变化时 有一带质量为 10 5kg 的带电的粒子静置于平 行板 两板水平放置 电容器中间 设线圈的面积为 0 1m2 则 1 求线圈产生的感应电动势的大小和方向 顺时针或逆时 第 6 页 共 13 页 针 2 求带电粒子的电量 重力加速度为 g 10m s2 电容器两板间的距离为 0 02m 19 如图所示 两根足够长的光滑平行金属导轨 MN PQ 间距为 l 0 5m 其
12、电阻不计 两导轨及其构成的平面均与水平面成 30 角 完全相同的两金属棒 ab cd 分别垂直 导轨放置 每棒两端都与导轨始终有良好接触 已知两棒质量均为 m 0 02kg 电 阻均为 R 0 1 整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中 磁感应强度 B 0 2T 棒 ab 在平行于导轨向上的力 F 作用下 沿导轨向上匀速运动 而棒 cd 恰 好能够保持静止 g 取 10m s2 求 1 通过棒 cd 的电流 I 的大小 2 棒 ab 受到的力 F 的大小 3 棒 ab 运动速度的大小 第 7 页 共 13 页 答案和解析答案和解析 1 答案 D 解析 解 AB 本实验的意义不是发现小磁针在
13、磁场中转动 而是证明了导线中的 电流产生了磁场 故 AB 错误 C 法拉第发现电磁感应现象 为后人进而发明发电机奠定基础 故 C 错误 D 本实验发现了通电导线周围存在磁场 从而把磁现象和电现象联系起来 故 D 正确 故选 D 奥斯特发现了电流的周围存在磁场 奥斯特实验的意义发现通电导体周围存在磁场 从 而把磁现象和电现象联系 此题主要考查了电流的磁效应 即电流周围存在磁场 这个实验证实了电可以生磁 与 电磁感应正好相反 要注意找出这两个实验的不同之处 2 答案 D 解析 解 A 将线圈向左平移一小段距离 线圈的磁通量减小 有感应电流产生 故 A 正确 B 以 ab 为轴转动 小于 90 线圈
14、的磁通量减小 有感应电流产生 故 B 正确 C 以 ac 为轴转动 小于 60 线圈的磁通量减小 有感应电流产生 故 C 正确 D 以 bd 为轴转动 小于 60 时 线圈的有效面积不变 线圈的磁通量不变 不产生 感应电流 故 D 错误 本题选不产生感应电流的 故选 D 磁通量是穿过线圈的磁感线的条数 对照产生感应电流的条件 穿过电路的磁通量发生 变化 分析线圈的磁通量是否变化 判断有无感应电流产生 对于匀强磁场磁通量 可以根据磁感线条数直观判断 也可以根据磁通量的计算公式 BSsin 是线圈与磁场方向的夹角 进行计算 3 答案 B 解析 分析 根据图象可以直接读出电流的最大值和周期 再根据频
15、率与周期的关系求解频率 根据 有效值与最大值的关系求解有效值 解决本题的关键就是根据交变电流的图象得到电流的最大值和周期 进而求得电流的有 效值和频率 难度不大 属于基础题 解答 AB 根据图象可知 该交流电的电流的最大值为 10A 所以有效值 I A A 故 A 错误 B 正确 CD 根据图象可知 该交流电的电流的周期为 0 20s 频率 f 5Hz 故 CD 错误 故选 B 4 答案 B 解析 解 A 由图乙可知 周期 T 4s 故感应电流的频率 f 故 A 错误 第 8 页 共 13 页 B 有效值 I 故 B 正确 C t 1s 时刻 产生的感应电流最大 此时磁通量的变化率最大 故 C
16、 错误 D t 2s 时刻 产生的感应电流为零 此时线圈平面位于中性面处 故线圈所在平面与 磁场方向垂直 故 D 错误 故选 B 矩形线圈在匀强磁场内绕固定轴转动 线圈中的感应电动势 e 随于时间 t 的变化规律可 得 线圈从垂直中性面开始计时 磁通量为零时 磁通量变化率最大 每当线圈经过中 性面时 电流方向改变 会通过瞬时感应电动势来判定在什么时刻 线圈处于什么位置 同时还能画出磁通量随 着时间变化的图象及线圈中的电流随着时间变化的规律 5 答案 C 解析 分析 变化的磁场产生电场 均匀变化的磁场产生恒定的电场 依据法拉第电磁感应定律 再 根据楞次定律判断出感应电流的方向 解决本题的关键理解法拉第电磁感应定律的应用 并掌握楞次定律判断感应电流的方向 难度不大 属于基础题 解答 第 1s 内 磁场的方向垂直于纸面向内 且均匀减小 所以产生恒定的电流 根据楞次 定律 感应电流的方向为顺时针方向 第 2s 内 磁场的方向垂直于纸面向外 且均匀增加 所以产生恒定的电流 根据楞次 定律 感应电流的方向为顺时针方向 由可知 这 2s 内感应电动势恒定 故产生的电流大小不变 方向一直为顺 时针 故
