天水市一中2011级2012－2013学年度第二学期第一学段考试

物 理　试　题

命题：牛　杰　　审核：孙维忠

一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)

1．下面说法正确的是 （ ）

A．自感电动势总是阻止电路中原来电流变化

B．自感电动势总是阻碍电路中原来电流变化

C．电路中的电流越大，自感电动势越大

D．电路中的电流变化量越大，自感电动势越大

2．在电磁感应现象中，下列说法正确的是 （ ）

A．导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流

B．导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流

C．闭合电路在磁场内作切割磁感线运动，电路内一定会产生感应电流

D．穿过闭合线圈的磁通量发生变化，电路中一定有感应电流。

3．如图1所示，匀强磁场存在于虚线框内，矩形线圈竖直下落。如果线圈中受到的磁场力总小于其重力，则它在1、2、3、4位置

时的加速度关系为 （ ）

A．a1＞a2＞a3＞a4 B．a1 = a2 = a3 = a4

C．a1 = a3＞a2＞a4 D．a4 = a2＞a3＞a1

4．如图2所示，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管截面平行，当电键S接通一瞬间，两铜环的运动情况是（ ）

A．同时向两侧推开

B．同时向螺线管靠拢

C．一个被推开，一个被吸引，但因电源正负极未知，无法具体判断

D．同时被推开或同 时向螺线管靠拢，但因电源正负极未知，无法具体判断

5．如图3所示，把金属圆环匀速拉出磁场，下面叙述正确的是（ ）

A．向左拉出和向右拉出所产生的感应电流方向相反

B．不管向什么方向拉出，只要产生感应电流方向都是顺时针

C．向右匀速拉出时，感应电流大小不变

D．要将金属环匀速拉出，拉力大小要不变

6．如图4所示，有匀强磁场与导轨平面垂直，一根导体棒横放在两导轨上，要使a点的电势比b点的电势高，则导体棒在两根平行的导轨上应该 （ ）

A．向左加速滑动 B．向左减速滑动

C．向右加速滑动 D．向右减速滑动

7．如图5所示，在光滑水平面上的直线MN左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，右侧是无磁场空间．将两个大小相同的铜质矩形闭合线框由图示位置以同样的速度v向右完全拉出匀强磁场．已知制作这两只线框的铜质导线的横截面积之比是1∶2．则拉出过程中下列说法中正确的是（ ）

A．所用拉力大小之比为2∶1

B.拉力做功之比是1∶4

C.通过导线某一横截面的电荷量之比是1∶1

D.线框中产生的电热之比为1∶2

8. 如图6(甲)所示，MN、PQ是水平方向的匀强磁场的上下边界，磁场宽度为L．一个边长为a的正方形导线框（L>2a）从磁场上方下落，运动过程中上下两边始终与磁场边界平行．线框进入磁场过程中感应电流i随时间t变化的图象如图6(乙)所示，则线框从磁场中穿出过程中线框中感应电流i随时间t变化的图象可能是以下的哪一个（ ）

A. B. C. D.

9. 如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略．下列说法中正确的是（ ）

A．合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮

B．合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮

C．断开开关S切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会儿才熄灭

D．断开开关S切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭

10．一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交流电动势
V，下列叙述正确的是 （ ）

A．交变电流的频率是4
Hz B．当t=0时线圈平面跟中性面垂直

C．当
时e有最大值 D．交变电流的周期是0.5s

11．对于理想变压器来说，下列说法中不正确的是

A、是利用互感现象制成的

B、可以改变各种电源的额定功率

C、不仅能改变交流电压，还同时改变交流电流

D、不能改变交流电的频率

12.有一负载电阻R，当它接到30V直流的电流时，消耗的功率为P，现有一台理想变压器，它的输入电压
(V)，若把上述负载接到此变压器副线圈的两端，消耗的功率为P/2，则变压器原副线圈的匝数比为：A

二、计算题(本题共3小题，共40分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

13．（14分）面积为0.02m2的矩形线框，在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中匀速转动，角速度为100
rad/s，转轴与B垂直，如图，线框的电阻为2
，求：

（1）线框转到什么位置时，感应电动势最大？最大值是多少（直接写出答案）？

（2）线框从图中位置转过90°的过程中，平均感应电动势为多大？

14．（14分）正方形金属线框abcd，每边长l=0.1m，总质量m=0.1kg，回路总电阻R=0.02
，用细线吊住，线的另一端跨过两个定滑轮，挂着一个质量为M=0.14kg的砝码。线框上方为一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场区，如图，线框abcd在砝码M的牵引下做加速运动，当线框上边ab进入磁场后立即做匀速运动。接着线框全部进入磁场后又做加速运动（g=10m/s2）。问：

（1）线框匀速上升的速度多大？

（2）线框匀速上升过程中，重物M做功多少？其中有多少转变为电能？

15、（12分）如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ=37o角，下端连接阻值为R的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直向上。质量为0.2kg，电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25。

⑴若将金属棒由静止释放，求刚释放后的瞬间金属棒加速度大小；

⑵当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小；

（g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8）

参考答案

一、1、B 2、ＡＣ　3、Ｃ　4、Ａ　5、ＢＤ　6、ＣＤ　7、Ｂ　8、Ｂ　9、ＡＤ　10、Ｄ

二、11．（1）如图所示。（4分）（2）A B D（4分）

12．（1）B2L2v/R （2）B2L3v/R （3）B2L2v2/R （4）B2L3v/R （5）B2L2v2/R （6）BL2/R

三、13、4m/s2 10m/s 0.4T

14．（14分）解：（1）金属杆运动后，回路中产生感应电流，金属杆将受F和安培力的作用，且安培力随着速度增大而增加．杆受合外力减小，故加速度减小，速度增大，即做加速度减小的加速运动． （2分）

（2）感应电动势E=vBL，（1分）感应电流I=
， （1分）

安培力F=IBL=
（2分）

由图线可知金属杆受拉力、安培力和阻力作用，匀速时合力为零．

F=v
+f （2分）

所以v=
（F-f） （2分）

从图线可以得到直线的斜率k=2 （2分）

所以B=
=1 T． （2分）

（3）由直线的截距可以求得金属杆受到的阻力f=2 N,若金属杆受到的阻力仅为动摩擦力，由截距可求得动摩擦因数μ=0．4． （3分）

15、⑴在线圈下边缘刚进入磁场到刚穿出磁场过程中用能量守恒定律，重力势能的减小转化为 电能，又转化为电热，因此Q=mgd=0.50J

⑵设线圈自由下落阶段的末速度，即线圈下边缘到达磁场上边界时的瞬时速度大小是v0，则v02=2gh，v0=4.0m/s

线圈上边缘到达磁场上边界时线圈速度一定最小，在线圈进入磁场过程中用动能定理： mgL-W=mv2/2-mv02/2

而克服安培力做的功W就等于增加的电能也等于产生的电热Q

因此得v=2
m/s

（或由全部进入到下边缘到达磁场下边界的自由落体运动，v02-v2=2g（d-l）求v．）

16、（1）当线框上边ab进入磁场，线圈中产生感应电流I，由楞次定律可知产生阻碍运动的安培力为F=BIl由于线框匀速运动，线框受力平衡，F+mg=Mg

联立求解，得I=8A由欧姆定律可得，E=IR=0.16V

　　由公式E=Blv，可求出v=3.2m/s　　F=BIl=0.4N

（2）重物M下降做的功为W=Mgl=0.14J

由能量守恒可得产生的电能为
J.

天水市一中2011级2012－2013学年度第二学期第一学段考试

物理试题答案

1.B 2.D 3.C 4.A 5.B 6.CD 7.CD 8.B 9.AD 10.D 11.B 12.A

13．(1)
（4分） （2）线圈与磁感线平行时感应电动势最大

（3）Em=BSω=3.14（V） （4分）

14.（1）当线框上边ab进入磁场，线圈中产生感应电流I，由楞次定律可知产生阻碍运动的安培力为F=BIl 由于线框匀速运动，线框受力平衡，F+mg=Mg

联立求解，得I=8A 由欧姆定律可得，E=IR=0.16V

由公式E=Blv，可求出v=3.2m/s F=BIl=0.4N

（2）重物M下降做的功为W=Mgl=0.14J

由能量守恒可得产生的电能为
J

15.