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。
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零1 4 23ErB．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)/n2A BD．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_____________mm17．一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S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1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2mvlqE（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12 3 4 5 6 7 8答案B B D B ACD C题号9 11112131415答案A B A ABBDCDD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 .20.34 22442m gR B L21. 2v 0,qBmv 0(2+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 ＝Δs Δt ＝1.00.5m/s ＝2m/s ，设此时绳对棒的拉力为F T ，棒所受安培力为F ，则 F T －μmg－F ＝0，F ＝I 1LB ，I 1＝ER，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 －I 2r ，联立以上各式得L ＝1m(2)由能量守恒定律得(IU －I 2r)t ＝μmgs＋12mv 2＋Q 代入数据得Q ＝4.6J23. [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/s 2，则杆进入磁场时的速度v ＝2gh ＝1m/s由图象知，杆进入磁场时加速度a ＝－g ＝－10m/s 2 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 ＝E R 并R 并＝R 1R 2R 1＋R 2F 安＝BIL ＝B 2L 2vR 并得B ＝2mgR 并L 2v ＝2T(2)杆在磁场中运动产生的平均感应电动势E ＝ΔφΔt杆中的平均电流I ＝E R 并通过杆的电荷量Q ＝I ·Δt 通过R 2的电量q ＝13Q ＝0.05C。