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西安市第一中学2012-2013学年度第一学期期末高二年级物理（选修3-1,3-2）试题
一、选择题：（本大题共15小题，每小题3分，共45分。每小题给出的4个选项中至少有一项是正确的，选不全的得2分，有错选或不答的得0分）
1、关于电场线和磁感线，以下说法中正确的是（ ）
A．电场线和磁感线都是实际存在的直线或曲线
B．静电场线是不闭合的，而磁感线是闭合的
C．电场线总是从正电荷出发到负电荷终止，磁感线总是从磁体的N极出发到S极终止
D．电场线上某点的切线方向与正电荷在该点的受力方向相同，磁感线上某点的切线方向与放在该点的小磁针静止时N极的受力方向垂直。
E
r
2、如图所示的电路中，当变阻器R的滑片P向下滑动时，电压表V和电流表A的示数变化的情况是（ ）
A．V和A的示数都变小
B．V和A的示数都变大
C．V的示数变大，A的示数变小
D．V的示数变小，A的示数变大
1
4
2
3
3、如图所示，在一个平面内有六根绝缘的通电导线，电流大小相同，1、2、3、4为面积相等的正方形区域，其中指向纸面内的磁场最强的区域是（ ）
A．1区 B．2区 C．3区 D．4区
4、老师做了一个物理小实验让学生观察：一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆能绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是（ ）
A.磁铁插向左环，横杆发生转动
B.磁铁插向右环，横杆发生转动
C.无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动
D. 无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动
5、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,当线圈通过中性面时.下列说法中正确的是( ).
A．穿过线圈的磁通量最大,线圈中的感应电动势等于零
B．穿过线圈的磁通量最大,线圈中的感应电动势最大
C．穿过线圈的磁通量等于零,线圈中的感应电动势最大
D．穿过线圈的磁通量等于零,线圈中的感应电动势等于零
6、如图所示的电路中，灯泡A1、A2的规格完全相同，自感线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是 （ ）
A．当接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后A2比A1亮
B．当接通电路时，A1和A2始终一样亮
C．当断开电路时，A1和A2都过一会儿熄灭
D．当断开电路时，A2立即熄灭，A1过一会儿熄灭
7、α粒子（氦原子核）、质子、氘核、氚核以同样的速度垂直射入同一匀强磁场做匀速圆周运动，其中轨道半径最大的是（ ）
A．α粒子 B．质子 C．氘核 D．氚核
8、关于感应电流，下列说法中正确的是（ ）
A．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生
B．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生
C．线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流
D．只要电路的一部分作切割磁感线的运动，电路中就一定有感应电流
9、如图所示，若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ，则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是( )
A．有顺时针方向的感应电流
B．有逆时针方向的感应电流
C．先逆时针后顺时针方向的感应电流
D．无感应电流
10、如图所示，闭合金属线框从一定高度自由下落进入匀强磁场中，磁场足够大，从ab边开始进入磁场到cd边刚进入磁场的这段时间内，线框运动的速度—时间图象不可能是( )
11、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=1:3，次级回路中联入三个均标有“36V，40W”的灯泡, 且均正常发光，那么, 标有“36V、40W”的灯泡A（ ）
A．也正常发光
B．将被烧毁
C．比另三个灯暗
D．无法确定
12、如图是一个理想变压器，K为双向电键，P是滑动变阻器滑动触头，U1为加在原线圈两端电压，I1为原线圈上电流，则（ ）
A．保持U1及P的位置不变，K由a合向b时，I1将增大
B．保持U1及P的位置不变，K由a合向b时，R消耗的功率增大
C．保持U1不变，K合在a处，使P上滑，I1将增大
D．保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，I1将减小
13、如图所示装置中，cd杆原来静止。当ab 杆做如哪些运动时，cd杆将向右移动（ ）
A．向右匀速运动
B．向右加速运动
C．向左加速运动
D．向左减速运动
A
B
14、某空间存在着如图所示的水平方向的匀强磁场，A、B两个物块叠放在一起，并置于光滑的绝缘水平地面上，物块A带正电，物块B为不带电的绝缘块，水平恒力F作用于物块B上，使A、B一起由静止开始向左运动．在A、B一起向左运动的过程中，以下关于A、B受力和运动的说法中正确的是（ ）
A．A对B的摩擦力变大 B．B对地面的压力保持不变
C．A对B的压力变大 D．B对A的摩擦力保持不变
15、远距离输送一定功率的交流电，若输送电压提高到n倍，则
A．输电线上的电压损失减少到原来的(n-1)/n倍
B．输电线上的电能损失不变
C．输电线上的电能损失减少到原来的(n2-1)/n2
D．每根输电线上的电压损失减少到原来的1/n
二、填空题：（每空3分，共18分）
16．读出以下游标卡尺和螺旋测微器的测量结果
(1) (2)
读数为____________mm. 读数为_____________mm
17．一个小灯泡的额定电压为6.3V，额定电流约为0.3A，用以下所给的实验器材描绘出小灯泡的伏安特性曲线，实验电路如图所示。
电源E1：电动势为8.0V，内阻不计； 电源E2：电动势为12.0V，内阻不计；
电流表A1：量程为0—3A，内阻约为0.1Ω；
电流表A2：量程为0—300mA，内阻约为1Ω；
电压表V：量程为0—10V，内阻约为10kΩ
滑动变阻器R：最大阻值10Ω，额定电流1.0A；
开关S，导线若干。
①依照实验电路图将实物图连接成实验电路（下图中左边的是电流表，右边的是电压表）。
②实验中电源应该选用 ；电流表应该选用 。
③实验测出的数据如下表所示，依照这些数据在下图所示的坐标纸中描绘出该小灯泡的伏安特性曲线。
U/V
0
0.5
0.8
1.0
1.2
1.5
2.0
2.5
3.0
4.0
5.0
6.0
6.3
I/A
0
0.05
0.08
0.10
0.12
0.14
0.16
0.18
0.20
0.23
0.25
0.27
0.27
三、计算题：（本题共4小题，共37分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算过程，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
18、如图所示，电源的电动势E=110V，电阻R1=21Ω，电动机绕组的电阻R0=0.5Ω，电键S1始终闭合。当电键S2断开时，电阻R1的电功率是525W；当电键S2闭合时，电阻R1的电功率是336W，求：（1）电源的内电阻；
（2）当电键S2闭合时流过电源的电流和电动机的输出功率。
19、一矩形线圈，在匀强磁场中绕垂直磁感线的对称轴转动，形成如图所示的交变电动势图象,试根据图象求出：
（1）线圈转动的角速度；
（2）电动势的有效值；
（3）t = 1.0×10−2s时，线圈平面转过的角度。
20、均匀导线制成的单位正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行。当cd边刚进入磁场时，
（1）求线框中产生的感应电动势大小;
（2）求cd两点间的电势差大小;
（3）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h所应满足的条件。
21、如图所示，坐标空间中有场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场，y轴为两种场的分界线，图中虚线为磁场区域的右边界，现有一质量为m、电荷量为－q的带电粒子从电场中坐标位置（－ι，0）处，以初速度v0沿x轴正方向开始运动，且已知（重力不计）。试求：（1）带电粒子进入磁场时速度的大小?（2）若要使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回电场中，磁场的宽度d应满足的条件?
四、附加题：（本题共2小题，共20分。不计入总分）
22、如图甲所示，平行导轨水平放置固定在磁感应强度为1T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨所在平面，导轨一端跨接阻值为R＝1Ω的定值电阻，质量为0.2kg的金属棒MN可沿水平导轨滑动(其他电阻不计)，导轨与棒间的动摩擦因数为0.5，用电动机D牵引MN从
静止开始运动，其运动的位移—时间图象如图乙所示，此后，电压表和电流表示数恒为7V和1A，电动机内阻为1Ω，g取10m/s2.
求: (1)匀强磁场的宽度；
(2)金属棒在变速运动过程中R上产生的焦耳热．
23、如图甲所示，平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L＝1m，上端接有电阻R1＝3Ω，下端接有电阻R2＝6Ω，虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场．现将质量m＝0.1kg、电阻不计的金属杆ab，从OO′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落0.2m过程中始终与导轨保持良好接触，加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示．
求：(1)磁感应强度B；
(2)杆下落0.2m过程中通过电阻R2的电荷量q.
西安市第一中学
2012-2013学年度第一学期期末
高二年级物理（选修3-1,3-2）答案
一、选择题：（本大题共15小题，每小题3分，共45分。每小题给出的4个选项中至少有一项是正确的，选不全的得2分，有错选或不答的得0分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
B
D
B
A
C
D
C
题号
9
10
11
12
13
14
15
答案
A
B
A
AB
BD
CD
D
二、填空题：（每空3分，共18分）
16. 18.5 ， 1.585 ；17. ①；② E1 ； A2 。③
三、计算题：（本题共4小题，共37分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算过程，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
18.1Ω; 26A; 1606W 19.105rad/s; 14.4v; 60o.
20. BL; ; 21. v,(+1)
四、附加题：（本题共2小题，共20分。不计入总分）
22.[解析] (1)由s－t图象看出，金属棒经过1s向右移动s＝1.0m时获得稳定速度v，
v＝＝m/s＝2m/s，设此时绳对棒的拉力为FT，棒所受安培力为F，则
FT－μmg－F＝0，F＝I1LB，I1＝，E＝BLv
此时绳拉力的功率PT与电动机的输出功率相等，即
FTv＝IU－I2r，联立以上各式得L＝1m
(2)由能量守恒定律得(IU－I2r)t＝μmgs＋mv2＋Q
代入数据得Q＝4.6J
23. [解析] (1)由图象知，杆自由下落距离是0.05m，当地重力加速度g＝10m/s2，则杆进入磁场时的速度v＝＝1m/s
由图象知，杆进入磁场时加速度a＝－g＝－10m/s2
由牛顿第二定律得mg－F安＝ma
回路中的电动势E＝BLv
杆中的电流I＝
R并＝
F安＝BIL＝
得B＝＝2T
(2)杆在磁场中运动产生的平均感应电动势＝
杆中的平均电流＝
通过杆的电荷量Q＝·Δt
通过R2的电量q＝Q＝0.05C
9
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