学年江苏省通州市高二物理期中调研考试人教版.docx
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学年江苏省通州市高二物理期中调研考试人教版
2008-2009学年江苏省通州市高二物理期中调研考试
第Ⅰ卷（选择题，共31分）
一．单项选择题，本题包括5小题，每小题3分，共15分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．选对的得3分，选错或不答的得0分．
1．下列说法中正确的是（）
A．根据
可知，磁场中某处的磁感强度大小与通电导线所受的磁场力F成正比，与电流强度I和导线长度L的乘积成反比
B．根据F=BIL可知，在磁场中某处放置的电流越大，则受到的安培力一定越大
C．根据Ф=BS可知，闭合回路的面积越大，穿过该线圈的磁通量一定越大
D．根据B=
可知，匀强磁场磁感应强度的大小等于垂直穿过单位面积的磁感线条数
2．如图所示，分别接有电压表V和电流表A的两个相同闭合回路，以相同的速度在匀强磁场中匀速向右运动，下列说法中正确的是
（）
A．电流表示数为零，电压表示数不为零
B．电流表示数为零，电压表示数为零
C．电流表示数不为零，电压表示数为零
D．电流表示数不为零，电压表示数不为零
3．如图所示是一交变电流的i-t图像，则该交流电电流的有效值为（）
A．4AB．2
A
C．
AD．
A
4．回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示，它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成匀强电场，使带电粒子每次通过窄缝都得到加速．两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出．以下关于回旋加速器的原理和应用，下列说法中正确的是（）
A．加速同一种带电粒子时，加速电压越大，粒子获得的最大动能越大
B．加速同一种带电粒子时，加速电压的频率越大，粒子获得的最大动能越大
C．加速同一种带电粒子时，D形盒中的磁场越强，粒子获得的最大动能越大
D．加速器可以同时加速氚核（
）和α粒子（
），且α粒子获得的最大动能较大
5．如图所示，两个垂直纸面的匀强磁场方向相反，磁感应强度的大小均为B，磁场区域宽度均为
，一正三角形（中垂线长为
）导线框ABC从图示位置方向匀速穿过两磁场区域，取逆时针方向为电流的正方向，下列关于感应电流i与线框移动距离
的关系图象中正确的是（）
二．多项选择题，本题共5小题，每小题4分，共20分．在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，选不全的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分．
6．下列说法中正确的是（）
A．录音机在磁带上录制声音时，利用了电磁感应原理
B．自感现象和互感现象说明了磁场具有能量
C．金属中的涡流会产生热量，生活中的电磁炉是利用这原理而工作的
D．交流感应电动机是利用电磁驱动原理工作的
7．我们常说的“极光”是由太阳发出的高速带电粒子流受地磁场的影响，进入两极附近时，撞击并激发高空中的空气分子和原子引起的．假如我们在北极地区发现正上方的高空出现了射向地球的、沿顺时针方向的紫色弧状极光（显示带电粒子的运动轨迹），下列关于引起这一现象的高速粒子的电性及弧状极光的弯曲程度的说法中正确的是（）
A．高速粒子带正电B．高速粒子带负电
C．轨迹半径逐渐减小D．轨迹半径逐渐增大
8．如图所示，虚线间空间存在由匀强电场E和匀强磁场B组成的正交或平行的电场和磁场，有一个带正电小球（电量为+q，质量为m）从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下，带电小球通过下列电磁混合场时，可能沿直线运动的是（）
9．如图所示，变压器原副线圈的匝数比为n1：
n2=1：
3，原副线圈分别接在两个平行的光滑导轨上，导体棒AB、MN分别搁在导轨上，空间存在图示的匀强磁场．现使AB棒在外力作用下运动，则以下判断正确的是（）
A．若AB棒匀速运动产生3V的电压，则副线圈可以产生9V的感应电动势
B．若AB棒向左匀加速运动，则MＮ棒向右运动
C．若AB棒向左匀加速运动，则MＮ棒向左运动
D．若发现MN棒向右运动，则AB棒可能向左运动
第
卷（非选择题，共89分）
三．实验题，本题共2小题，共22分．
10．（9分）我们可以通过实验探究电磁感应现象中，感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律．以下是实验探究过程的一部分．
（1）（3分）如图
（1）所示，当磁铁N向下运动时，发现电流表指针偏转．若要探究线圈中产生感应电流的方向，必须知道 ．
（2）（6分）如图
（2）所示，实验中发现闭合开关时，电流表指针向右偏．闭合开关稳定后，若向左移动滑动触头，此过程中电流表指针向偏转填；若将线圈A抽出，此过程中电流表指针向偏转填（均选填“左”或“右”）．
11．（13分）
（1）（4分）在研究自感现象时，自感系数较大的线圈一般都有直流电阻，某同学利用如图
（1）所示的电路采用伏安法测定线圈的直流电阻，在实验测量完毕后，将电路拆去时应（）
A．先断开开关S1B．先断开开关S2C．先拆去电流表D．先拆去电阻R
（2）如图
（2）所示是甲同学研究自感现象的实验电路图，并用电流传感器显示出在t=1×10-3s时断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈L的电流（如图3）．已知电源电动势E=6V，内阻不计，灯泡R1的阻值为6Ω，电阻R的阻值为2Ω．
（a）（3分）线圈的直流电阻为Ω；
（b）（6分）开关断开时，该同学观察到的现象为，此时线圈的自感电动势为V；
四．计算题，本题共5小题，共67分．把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤．
12．（12分）如图
（1）所示，水平放置的线圈匝数n=200匝，直径d1=40cm，电阻r=2Ω，线圈与阻值R=6Ω的电阻相连．在线圈的中心有一个直径d2=20cm的有界匀强磁场，磁感应强度按图
（2）所示规律变化，试求：
（1）通过电阻R的电流方向；
（2）电压表的示数；
（3）若撤去原磁场，在图中虚线的右侧空间加磁感应强度B=0.5T的匀强磁场，方向垂直纸面向里，试证明将线圈向左拉出磁场的过程中，通过电阻R上的电荷量为定值，并求出其值．
13．（12分）如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距L=0.5m，导轨平面与水平面夹角α＝30°，导轨电阻不计．导轨的顶端连有一个电动势E=6V、内阻r=1Ω的电源．质量为m=0.1kg、电阻为R1=1Ω的导体棒ab垂直导轨放置，空间存在磁感应强度为B=1T的匀强磁场（方向未画出）．（g取10m/s2）试求：
（1）若磁场方向竖直向上，则电阻R为多大时，导体棒能静止在导轨上？
（2）若磁场方向垂直导轨平面向上，当电阻R=6Ω时，则导体棒的最大速度为多大？
14．（13分）一台交流发电机产生e=220sin100πt（V）的交流电压，其内阻不计，经过变压器变压后通过总电阻r=2Ω的长导线给彩灯供电，如图所示．60只彩色小灯泡并联在电路中，每只灯泡都是“6V0.25W”，灯泡均正常发光．（其余电阻不计）试求：
（1）发电机的输出功率；
（2）降压变压器初级、次级线圈匝数比；
（3）若副线圈匝数为110匝，求副线圈中磁通量变化率的最大值．
15．（15分）如图所示，空间有一个垂直于Oxy平面向里的有界匀强磁场，磁场的边界分别是y=1m、y=0、x=1.5m、x=-1.5m．一束带正电的粒子垂直于磁场从O点沿y轴正方向以不同大小的速度射入磁场，已知带电粒子的质量m=1×10-6kg，带电量q=2×10-4C，磁感应强度B=0.5T，不计带电粒子的重力和粒子间的相互作用．试求：
（1）若某个粒子经过坐标（-1.5，0.5
）处，则该粒子射入磁场的速度和在磁场中运动的时间分别为多少？
（2）若从O点射入粒子的速度均大于200m/s，则求粒子从磁场上边界射出的范围；
（3）若只改变磁场区域的上边界y的值，使粒子无论以多大的速度从O点射入磁场后都不会从磁场的左边界射出，磁场上边界y的值．
16．（15分）如图1所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属框，金属框的质量为m，电阻为R．在金属框的下方有一匀强磁场区域，MN和
是磁场水平边界，并与金属框的bc边平行，磁场方向与金属框平面垂直．若金属框从距MN的某一高度处由静止开始下落，图2是金属框从开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的v一t图象，图象中坐标轴上所标出的字母均为已知量．试求：
（1）金属框的边长；
（2）磁场的磁感应强度B；
（3）金属框在整个下落过程中产生的热量．
2008-2009通州市高二第一学期期中考试
物理试卷（答卷）
第Ⅰ卷（总分31分）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
第
卷（总分89分）
10．
（1）（3分）
（2）（6分）
11．
（1）（4分）（）
（2）（a）（3分）
（b）（6分），
12．（12分）
13．（12分）
14．（13分）
15．（15分）
16．（15分）
参考答案
1．D2．B3．D4．C5．C6．BCD7．AC8．CD9．CD
10．
（1）（3分）电流从正（负）接线柱流入时，电流表指针的偏转方向
（2）（6分）右左
11．（13分）
（1）（4分）B
（2）（a）2Ω（3分）（b）灯泡先变亮后熄灭15V
12．（12分）解：
（1）电流方向从A流向B…………………………（2分）
（2）由E=n
可得：
E=n
…………………………（1分）
E=I（R+r）…………………………（1分）
U=IR……………………………………（1分）
解得：
U=1.5πV=4.7V…………………（2分）
（3）设线圈拉出磁场经历时间Δt
=
…………………（1分）
……………………………（1分）
电量q=
…………………………（1分）
解得：
q=
，与线圈运动的时间无关，即与运动的速度无关………（1分）
代入数据即得：
q=0.5πC=1.57C…………………（1分）
13．（12分）解：
（1）对导体棒受力分析，可得：
mgsinα=BILcosα………………………………………（2分）
E=I（r+Rab+R）………………………………………（2分）
解得：
R=（3
-2）Ω=3.2Ω……………………………………（2分）
（2）研究导体棒稳定时，则有：
mgsinα=BIL……………………………………………（2分）
BLv+E=I（r+Rab+R）………………………………………（2分）
解得：
v=4m/s………………………………………………（2分）
14．（13分）
（1）设副线圈中电流为I2，则：
I2=n
……………………………………………………………（1分）
发电机的输出功率P出=I22r+Np…………………………………（2分）
代入数据解得：
P出=27.5W………………………………………（2分）
（2）U1=Um/
…………………………………………………（1分）
U2=I2r+U…………………………………………………………（1分）
原副线圈匝数比n1：
n2=U1：
U2………………………………（1分）
解得：
n1：
n2=10
：
1……………………………………（2分）
（3）磁通量的变化率最大时对应的感应电动势最大
即：
U2m=n2
………………………………………………（2分）
解得：
=0.1
Wb/s=0.14Wb/s…………………………………………（1分）
15．（15分）解析：
（1）由几何关系可得：
（0.5
）2+（1.5-r）2=r2………………………………（2分）
Bqv=
……………………………………………………（1分）
解得：
v=100m/s………………………………………………（1分）
T=
………………………………………………………（1分）
t=
T
cos（π-θ）=
……………………………………………（1分）
解得：
t=
s……………………………………………（1分）
（2）由Bqv2=
……………………………………………（1分）
（r2-ΔS）2+d2=r22……………………………………………（2分）
解得：
ΔS=2-
m=0.27m………………………………………（1分）
即在从磁场上边界y轴的左侧射出且到y轴的距离s满足0）m…（1分）
（3）不从左侧边界射出，即从磁场的上边界射出或下边界射出，其临界轨迹为恰好与上边界相切且又从下边界射出．………………………………………（1分）
故左边界到y轴的距离正好是上边界到x轴距离的两倍…………（1分）
则上边界的坐标y≤0.75………………（1分）
16．（15分）解：
（1）由图象可知，金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动，速度为
，
运动时间为t2—t1…………………………（2分）
所以金属框的边长
…………（2分）
（2）在金属框进入磁场的过程中，金属框所受安培力等于重力
…………………………………（2分）
…………………………………（2分）
解得
……………（1分）
（3）金属框在进入磁场过程中金属框产生的热为Q1，重力对其做正功，安培力对其做负功，由动能定理得：
W重－W安=0……………………………………………（1分）
Q1=W安…………………………………………………（1分）
Q1=W重=mgl……………………………………………（1分）
金属框在离开磁场过程中金属框产生的热为Q2，重力对其做正功，安培力对其做负功，由动能定理得
………（1分）
Q2=
线框产生的总热量Q=Q1+Q2………………………（1分）
解得：
…………（1分）
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