2013-2014学年江苏省常州市高二(上)期末物理试卷.doc

2013-2014学年江苏省常州市高二（上）期末物理试卷一、解答题单项选择题（本题共5小题，每小题3分，共20分每小题只有一个选项正确）（）（共5小题，满分15分）1（3分）（2007汕头二模）用遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程下列属于这类传感器的是（）A红外报警装置B走廊照明灯的声控开关C自动洗衣机中的压力传感装置D电饭煲中控制加热和保温的温控器2（3分）关于磁感应强度的说法正确的是（）A一小段通电导线放在磁场A处，受到的磁场力比B处的大，说明A处的磁感应强度比B处的磁感应强度大B由B=可知，某处的磁感应强度的大小与放入该处的通电导线所受磁场力F成正比，与导线的电流强度和长度的乘积IL成反比C一小段通电导线在磁场中某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零D小磁针N极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向3（3分）在电子技术中，从某一装置输出的电流既有高频成分又有低频成分，如果只需把低频成分输送到下一级装置，如图所示，则下列做法合理的是（）A在ab间接入一个电容器B在ab间接入一个电阻器C在ab间接入一个高频扼流圈D在ab间接入一个低频扼流圈4（3分）（2011北京）某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因你认为最有可能造成小灯泡末闪亮的原因是（）A电源的内阻较大B小灯泡电阻偏大C线圈电阻偏大D线圈的自感系数较大5（3分）一长直铁芯上绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质圆柱密接，木质圆柱上套有一闭合金属环N，N可在木质圆柱上无摩擦移动M连接在如图所示的电路中，其中R为滑线变阻器，E1和E2为直流电源，S为单刀双掷开关下列情况中，可观测到N向左运动的是（）A在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间B在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间C在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向d端移动时D在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向c端移动时二、多项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25分每小题有多个选项符合题意全部选对得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）6（5分）如图，在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板间若不计重力，下列四个物理量中哪一个改变时，粒子运动轨迹不会改变（）A电场强度B磁感应强度C粒子所带的电量D粒子所带的电性7（5分）来自宇宙空间的高能带电粒子流进入地磁场后，由于地磁场的作用，这些高能带电粒子流向两极做螺旋运动，在两极大气中形成极光研究发现，这些带电粒子向两极运动的过程中，旋转半径不断减小如图所示，此运动形成的原因是有（）A可能是洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小B可能是介质阻力对粒子做负功，使其动能减小C可能是粒子的带电量减小D南北两极的磁感应强度较强8（5分）两根光滑金属导轨平行放置在倾角为的斜面上，导轨下端接有电阻R，导轨电阻不计，斜面处在竖直向上的匀强磁场中，电阻可忽略不计的金属棒ab质量为m，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用金属棒沿导轨匀速下滑，则它在下滑高度h的过程中，以下说法正确的是（）A重力做的功等于系统产生的电能B作用在金属棒上各力的合力做功为零C金属棒克服恒力F做的功等于电阻R上产生的焦耳热D金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热9（5分）如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，磁感应强度为B，用来加速质量为m，电量为q的质子，质子每次经过电场区时，都恰好在电压为U时并被加速，且电场可视为间距为d的匀强电场，使质子由静止加速到能量为E后，由A孔射出，为了增大能量E，下列说法正确的是（）A增大加速电场间的加速电压UB减小狭缝间的距离dC增大磁场的磁感应强度BD增大D形金属盒的半径R10（5分）（2011四川）如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60时的感应电流为1A那么（）A线圈消耗的电功率为4WB线圈中感应电流的有效值为2AC任意时刻线圈中的感应电动势为e=4cosD任意时刻穿过线圈的磁通量为=sin三、简答题（本题共2小题，共22分把答案填在题中的横线上，或按题目要求作答）11（8分）（1）用多用电表粗测某未知电阻Rx的阻值：先选择“100”档，红黑表笔分别插入电表的“+”、“”插孔并短接，调整_旋钮，使指针指到_（填“左端”或“右端”）的“0”刻度；接入被测电阻，如果此时刻度盘上指针的位置如图甲所示，那么，该电阻的阻值为_（2）如图乙所示，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，调零后将电表的两支表笔分别与光敏电阻Rg的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的中央若用不透光的黑纸将Rg包裹起来，表针将向_（填“左”或“右”）转动；若用手电筒光照射Rg，表针将向_（填“左”或“右”）转动（3）学生手头有一只满偏电流为100A，内阻为10的灵敏电流计，由于实验的需求，要改装成3V 的电压表，则应_联一只_的电阻，此时，电压表的内阻为_12（14分）在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中备有如下器材：A旧干电池l节；B滑动变阻器（020）；C滑动变阻器（0lk）；D电压表（03V）E电流表（00.6A）；F电流表（03A）；G开关、导线若干（1）其中滑动变阻器应选_，电流表选_（只填器材前的序号）；（2）请在图1虚线框中画出该实验合理的电路图；（3）某同学记录的实验数据如下表所示，试根据这些数据在图2中画出UI图线（要求图线尽可能充满坐标纸）根据图线得到被测电池的电动势E=_V，内电阻r=_123456I/A0.100.150.200.250.300.35U/V1.321.261.181.131.061.00四、论述、计算题（本题共3小题，共53分解答应写出必要的文字说明、方程式和必要的演算步骤只写出最后的答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13（9分）如图a为一理想变压器，负载电路中R=55，、为理想电流表和理想电压表，若原线圈接入如图b所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V，求：（1）理想变压器的匝数比；（2）电阻R中电流的表达式；（3）为使保险丝不熔断，则保险丝的熔断电流至少为多大？14（9分）如图1某矩形线圈，长L1=20cm，宽L2=10cm，匝数n=1000，线圈回路总电阻R=5整个线圈平面内均有垂直于该平面的匀强磁场B若匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化图象如图2所示求：（1）04s内感应电流的大小；（2）46s内线圈中的电量；（3）06s内线圈中产生的焦耳热15（10分）如图为质谱仪的原理图电荷量为q、质量为m的带正电粒子从静止开始经过电压为U的加速电场加速后，进入粒子速度选择器，选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强电场的场强为E，方向水平向右已知带电粒子能够沿直线穿过速度选择器，从G点垂直于MN进入偏转磁场该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片上的H点测得G、H间的距离为L，粒子的重力可忽略不计求：（1）粒子从加速电场射出时速度v的大小；（2）速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B1的大小；（3）偏转磁场的磁感应强度B2的大小五、解答题注意：以下第16、17两小题分为A、B两组，由学校根据实际情况自行选做A组题或B组题（共1小题，满分12分）16（12分）在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中，B=0.2T，有一水平放置的光滑框架，宽度为L=0.4m，如图所示，框架上放置一质量为0.05kg，电阻为1的金属杆cd，框架电阻不计若cd杆以恒定加速度a=2m/s2，由静止开始做匀变速运动，则（1）在5s内平均感应电动势是多少？（2）第5s末，回路中的电流多大？（3）第5s末，作用在cd杆上的水平外力多大？六、B组：解答题（共1小题，）17（2013天津模拟）如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面成=30角放置，一个磁感应强度B=1.00T的匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨上端M与P间连接阻值为R=0.30的电阻，长L=0.40m、电阻r=0.10的金属棒ab与MP等宽紧贴在导轨上，现使金属棒ab由静止开始下滑，其下滑距离与时间的关系如下表所示，导轨电阻不计，g=10m/s2时间t（s）00.100.200.300.400.500.600.70下滑距离x（m）00.020.080.170.270.370.470.57求：（1）在0.4s时间内，通过金属棒ab截面的电荷量（2）金属棒的质量（3）在0.7s时间内，整个回路产生的热量七、A组解答题（共1小题，）18（13分）带电粒子带电荷量为+q，质量为m，从边界NC上的Q孔垂直进入右侧的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外CD为磁场边界上的一绝缘板，它与N板的夹角为=45，孔Q到板的下端C的距离为L进入磁场的带电粒子的速度从0到某一最大值，当粒子以最大速度进入磁场时，粒子恰垂直打在CD板上，不计重力求：（1）求带电粒子的最大速度vm；（2）CD板上可能被粒子打中的区域的长度s；（3）粒子在磁场中运动的最长时间tm八、B组：解答题（共1小题，）19（5分）如图所示，在第二象限和第四象限的正方形区域内分别存在着两匀强磁场，磁感应强度均为B，方向相反，且都垂直于xOy平面，一电子由P（d，d）点，沿x轴正方向射入磁场区域I（电子质量为m，电量为e，sin53=）（1）求电子能从第三象限射出的入射速度的范围；（2）若电子从（）位置射出，求电子在磁场I中运动的时间t；（3）求第（2）问中电子离开磁场II时的位置坐标2013-2014学年江苏省常州市高二（上）期末物理试卷参考答案与试题解析一、解答题单项选择题（本题共5小题，每小题3分，共20分每小题只有一个选项正确）（）（共5小题，满分15分）1（3分）（2007汕头二模）用遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程下列属于这类传感器的是（）A红外报警装置B走廊照明灯的声控开关C自动洗衣机中的压力传感装置D电饭煲中控制加热和保温的温控器考点：红外线的热效应和红外线遥控菁优网版权所有专题：光的衍射、偏振和电磁本性专题分析：用遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程解答：解：用遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程A、红外线报警装置是感应红外线去转换成电学量，从而引起报警而遥控器调换电视机的频道的过程，也发出红外线故A正确；B、走廊照明灯的声控开关，实际是将声波转化成电信号的过程，故B不正确；C、自动洗衣机中的压力传感装置，是将压力转化成电信号的过程，故C不正确；D、电饭煲中控制加热和保温的温控器，是将温度转化成电信号的过程，故D不正确故选：A点评：传感器是将非电学量转换成电学量2（3分）关于磁感应强度的说法正确的是（）A一小段通电导线放在磁场A处，受到的磁场力比B处的大，说明A处的磁感应强度比B处的磁感应强度大B由B=可知，某处的磁感应强度的大小与放入该处的通电导线所受磁场力F成正比，与导线的电流强度和长度的乘积IL成反比C一小段通电导线在磁场中某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零D小磁针N极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向考点：磁感应强度菁优网版权所有分析：公式B=是磁感应强度的定义式，运用比值法定义，B与F、IL无关当通电导线与磁场平行时不受磁场力，磁感应强度的方向与该处电流受力方向垂直，且磁针N极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向，结合这些知识进行分析解答：解：A、一小段通电导线垂直放在磁场A处，受到的磁场力比垂直放在B处的大，说明A处的磁感应强度比B处的磁感应强度大，故A错误；B、公式B=可知，磁感应强度的定义式，运用比值法定义，B反映磁场本身的性质，与F、IL无关故B错误C、一小段通电导体在某处不受磁场力，此处不一定无磁场，也可能有磁场，由于通电导体与磁场平行，故C错误D、小磁针N极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向故D正确故选：D点评：本题关键抓住比值法定义的共性来理解磁感应强度B，知道B描述磁场强弱和方向的物理量，与放入磁场中的电流元无关，由磁场本身决定3（3分）在电子技术中，从某一装置输出的电流既有高频成分又有低频成分，如果只需把低频成分输送到下一级装置，如图所示，则下列做法合理的是（）A在ab间接入一个电容器B在ab间接入一个电阻器C在ab间接入一个高频扼流圈D在ab间接入一个低频扼流圈考点：电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用菁优网版权所有专题：交流电专题分析：本题综合考查电路和交变电流的知识，电容器具有通高频、阻低频的作用，这样的电容器电容应较小电感线圈在该电路中要求做到通低频、阻高频，所以它是一个高频扼流圈，其自感系数应该较小解答：解：根据交流电路中电容的通高频阻低频和电感线圈的通低频阻高频作用可知，在ab间接入一个元件要让低频信号通过，阻止高频信号通过，故元件是高频扼流圈，故C正确，ABD错误故选：C点评：根据电感和电容对交流电的作用去判断，注意将低频成分输送到下一级装置，同时分清用哪种电器，是解题的关键4（3分）（2011北京）某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因你认为最有可能造成小灯泡末闪亮的原因是（）A电源的内阻较大B小灯泡电阻偏大C线圈电阻偏大D线圈的自感系数较大考点：自感现象和自感系数菁优网版权所有专题：压轴题分析：线圈与小灯泡并连接电池组上要使灯泡发生闪亮，断开开关时，流过灯泡的电流要比以前的电流大根据楞次定律和并联的特点分析解答：解：A、开关断开开关时，灯泡能否发生闪亮，取决于灯泡的电流有没有增大，与电源的内阻无关故A错误 B、若小灯泡电阻偏大，稳定时流过灯泡的电流小于线圈的电流，断开开关时，根据楞次定律，流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡将发生闪亮现象故B错误 C、线圈电阻偏大，稳定时流过灯泡的电流大于线圈的电流，断开开关时，根据楞次定律，流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡不发生闪亮现象故C正确 D、线圈的自感系数较大，产生的自感电动势较大，但不能改变稳定时灯泡和线圈中电流的大小故D错误故选C点评：自感现象是特殊的电磁感应现象，根据楞次定律分析要使实验现象明显的条件：线圈的电阻应小于灯泡的电阻5（3分）一长直铁芯上绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质圆柱密接，木质圆柱上套有一闭合金属环N，N可在木质圆柱上无摩擦移动M连接在如图所示的电路中，其中R为滑线变阻器，E1和E2为直流电源，S为单刀双掷开关下列情况中，可观测到N向左运动的是（）A在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间B在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间C在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向d端移动时D在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向c端移动时考点：通电直导线和通电线圈周围磁场的方向菁优网版权所有分析：要使N向左移动，N应受到向左的力；由楞次定律可知通过N的磁场应如何变化，则可知开关的情况解答：解：A、由楞次定律的第二种描述：“来拒去留”可知要使N向左运动，通过N的磁通量应减小；而A、B中由断开到闭合过程中磁通量均增大，故AB错误；C、在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向d移动时，滑动变阻器接入电阻减小时，故电路中电流增大，磁场增大，故会使N右移，故C错误；D、若将移动滑动头，则向c端移动时，滑动变阻器接入电阻增大，则电路中电流减小，磁通量减小，故会使N左移，故D正确；故选：D点评：楞次定律有两种描述：“增反减同”和“来拒去留”，后者判断导体的运动更有效，应学会应用二、多项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25分每小题有多个选项符合题意全部选对得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）6（5分）如图，在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板间若不计重力，下列四个物理量中哪一个改变时，粒子运动轨迹不会改变（）A电场强度B磁感应强度C粒子所带的电量D粒子所带的电性考点：带电粒子在混合场中的运动菁优网版权所有专题：带电粒子在复合场中的运动专题分析：带电粒子进入正交的电场和磁场中，受到电场力和洛伦兹力而做匀速直线运动，根据平衡条件得到电场力与洛伦兹力的关系，洛伦兹力与速度大小成正比当洛伦兹力与电场力仍平衡时，粒子的运动轨迹不会改变解答：解：由题，粒子受到电场力和洛伦兹力，做匀速直线运动，则有 qvB=qE，即有vB=EA、改变电场强度，电场力将改变，洛伦兹力与电场力不再平衡，粒子的轨迹将发生改变故A错误B、改变磁感应强度，洛伦兹力将改变，洛伦兹力与电场力不再平衡，粒子的轨迹将发生改变故B错误C、由知，粒子的电量改变时，洛伦兹力与电场力大小同时改变，两个力仍然再平衡，故粒子的轨迹不发生改变故C正确D、改变粒子的电性时，则洛伦兹力与电场力方向变化，但洛伦兹力与电场力仍能平衡，粒子的轨迹将不发生改变故D正确故选：CD点评：本题主要考查了带电粒子在混合场中运动的问题，要求同学们能正确分析粒子的受力情况，再通过受力情况分析粒子的运动情况7（5分）来自宇宙空间的高能带电粒子流进入地磁场后，由于地磁场的作用，这些高能带电粒子流向两极做螺旋运动，在两极大气中形成极光研究发现，这些带电粒子向两极运动的过程中，旋转半径不断减小如图所示，此运动形成的原因是有（）A可能是洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小B可能是介质阻力对粒子做负功，使其动能减小C可能是粒子的带电量减小D南北两极的磁感应强度较强考点：洛仑兹力菁优网版权所有分析：根据地球磁场的分布，由左手定则可以判断粒子的受力的方向，从而可以判断粒子的运动的方向在由洛伦兹力提供向心力，则得运动半径与质量及速度成正比，与磁感应强度及电量成反比解答：解：A、地球的磁场由南向北，当带负电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来时，根据左手定则可以判断粒子的受力的方向为向西，所以粒子将向西偏转；当带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来时，根据左手定则可以判断粒子的受力的方向，粒子受到的洛伦兹力始终与速度垂直，所以洛伦兹力不做功，故A错误；B、粒子在运动过程中可能受到空气的阻力，对粒子做负功，所以其动能会减小，故B正确；C、粒子在运动过程中，若电量减小，由洛伦兹力提供向心力，得出的半径公式，可知，当电量减小时，半径是增大故C错误；D、粒子在运动过程中，南北两极的磁感应强度较强，由洛伦兹力提供向心力，得出的半径公式，可知，当磁感应强度增加时，半径是减小故D正确故选：BD点评：本题就是考查左手定则的应用，掌握好左手定则即可判断粒子的受力的方向同时利用洛伦兹力提供向心力，推导出运动轨迹的半径公式来定性分析8（5分）两根光滑金属导轨平行放置在倾角为的斜面上，导轨下端接有电阻R，导轨电阻不计，斜面处在竖直向上的匀强磁场中，电阻可忽略不计的金属棒ab质量为m，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用金属棒沿导轨匀速下滑，则它在下滑高度h的过程中，以下说法正确的是（）A重力做的功等于系统产生的电能B作用在金属棒上各力的合力做功为零C金属棒克服恒力F做的功等于电阻R上产生的焦耳热D金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热考点：导体切割磁感线时的感应电动势；功的计算；焦耳定律菁优网版权所有专题：电磁感应与电路结合分析：金属棒沿导轨匀速下滑过程中，切割磁感线产生感应电流，导体棒受到安培力，金属棒克服安培力做的功等于系统产生的电能，即等于电阻R上产生的焦耳热再根据动能定理和电磁感应知识研究功能关系解答：解：A、根据功能关系可知，重力做功等于系统产生的电能与克服恒力F做功之和故A错误B、金属棒沿导轨匀速下滑，合力为零，则合力做功为零故B正确C、D、由能量转化和守恒定律得知，金属棒克服安培力做功等于电阻R上产生的焦耳热故C错误，D正确故选：BD点评：本题考查分析电磁感应现象中功能关系的能力，关键掌握常见的功与能的关系，知道金属棒克服安培力做的功等于系统产生的电能，运用动能定理是处理这类问题常用的方法9（5分）如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，磁感应强度为B，用来加速质量为m，电量为q的质子，质子每次经过电场区时，都恰好在电压为U时并被加速，且电场可视为间距为d的匀强电场，使质子由静止加速到能量为E后，由A孔射出，为了增大能量E，下列说法正确的是（）A增大加速电场间的加速电压UB减小狭缝间的距离dC增大磁场的磁感应强度BD增大D形金属盒的半径R考点：质谱仪和回旋加速器的工作原理菁优网版权所有分析：回旋加速器是利用电场加速和磁场偏转来加速粒子，带电粒子在磁场中运动的周期和交流电源的周期相等当粒子离开回旋加速器时，速度最大，根据qvB=m求出粒子的最大速度解答：解：根据qvB=m得，粒子的最大速度v=，则最大动能EKm=mv2=增大D形盒的半径，则质子的能量增大最大能量与加速电压的大小无关故CD正确，AB错误故选：CD点评：解决本题的关键知道回旋加速器是利用电场加速和磁场偏转来加速粒子，以及知道带电粒子在磁场中运动的周期和交流电源的周期相等10（5分）（2011四川）如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60时的感应电流为1A那么（）A线圈消耗的电功率为4WB线圈中感应电流的有效值为2AC任意时刻线圈中的感应电动势为e=4cosD任意时刻穿过线圈的磁通量为=sin考点：正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率；交流的峰值、有效值以及它们的关系菁优网版权所有专题：简答题；压轴题；推理法分析：绕垂直于磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈中产生正弦或余弦式交流电，由于从垂直中性面开始其瞬时表达式为i=Imcos，由已知可求Im=，根据正弦式交变电流有效值和峰值关系可求电流有效值根据P=I2R可求电功率根据Em=Imr可求感应电动势的最大值任意时刻穿过线圈的磁通量为= 根据Em=NBS可求m=BS=解答：解：从垂直中性面开始其瞬时表达式为i=Imcos，则电流的最大值为 Im=感应电动势的最大值为 Em=Imr=22=4V任意时刻线圈中的感应电动势为 e=Emcos=4cos线圈消耗的电功率为 P=I2r=W=4W任意时刻穿过线圈的磁通量为=根据公式Em=NBS=Nm可得故=，故选：AC点评：本题考察的是有效值计算及有关交变电流的基本知识三、简答题（本题共2小题，共22分把答案填在题中的横线上，或按题目要求作答）11（8分）（1）用多用电表粗测某未知电阻Rx的阻值：先选择“100”档，红黑表笔分别插入电表的“+”、“”插孔并短接，调整欧姆调零旋钮，使指针指到右端（填“左端”或“右端”）的“0”刻度；接入被测电阻，如果此时刻度盘上指针的位置如图甲所示，那么，该电阻的阻值为3200（2）如图乙所示，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，调零后将电表的两支表笔分别与光敏电阻Rg的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的中央若用不透光的黑纸将Rg包裹起来，表针将向左（填“左”或“右”）转动；若用手电筒光照射Rg，表针将向右（填“左”或“右”）转动（3）学生手头有一只满偏电流为100A，内阻为10的灵敏电流计，由于实验的需求，要改装成3V 的电压表，则应串联一只29990的电阻，此时，电压表的内阻为3104考点：用多用电表测电阻；把电流表改装成电压表菁优网版权所有专题：实验题分析：（1）欧姆表零刻度线在最右侧，欧姆表换挡后要进行欧姆调零；欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数（2）光敏电阻阻值随光照强度的增加而减小，据此分析答题（3）把灵敏电流计改装成电压表需要串联一个大电阻，应用欧姆定律可以求出串联电阻阻值解答：解：（1）用多用电表粗测某未知电阻Rx的阻值：先选择“100”档，红黑表笔分别插入电表的“+”、“”插孔并短接，调整欧姆调零旋钮，使指针指到 右端的“0”刻度；接入被测电阻，如果此时刻度盘上指针的位置如图甲所示，该电阻的阻值为32100=3200（2）将多用电表的选择开关置于欧姆挡，调零后将电表的两支表笔分别与光敏电阻Rg的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的中央若用不透光的黑纸将Rg包裹起来，光敏定值阻值增大，表针将向左转动；若用手电筒光照射Rg，电阻阻值减小，表针将向右转动（3）把电流表改装成电压表，需要串联一个分压电阻，串联电阻阻值R=Rg=10=29990的电阻，电压表的内阻为R+Rg=29990+10=3104故答案为：（1）欧姆调零；右端；3200；（2）左；右；（3）串；29990；3104点评：欧姆表的零刻度线在欧姆表的最右侧，欧姆表换挡后要进行欧姆调零，欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数12（14分）在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中备有如下器材：A旧干电池l节；B滑动变阻器（020）；C滑动变阻器（0lk）；D电压表（03V）E电流表（00.6A）；F电流表（03A）；G开关、导线若干（1）其中滑动变阻器应选B，电流表选E（只填器材前的序号）；（2）请在图1虚线框中画出该实验合理的电路图；（3）某同学记录的实验数据如下表所示，试根据这些数据在图2中画出UI图线（要求图线尽可能充满坐标纸）根据图线得到被测电池的电动势E=1.46V，内电阻r=1.39123456I/A0.100.150.200.250.300.35U/V1.321.261.181.131.061.00考点：测定电源的电动势和内阻菁优网版权所有专题：实验题分析：（1）为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器；根据所测最大电流选择电流表；（2）根据实验原理作出实验电路图；（3）应用描点法作图作出图象，然后根据图象求出电源电动势与内阻解答：解：（1）为方便实验操作，滑动变阻器应选B；由表中实验数据可知，最大电流为0.35A，电流表应选E；（2）伏安法测电源电动势与内阻，电压表测路端电压，电流表测电路电流，实验电路图如图所示；（3）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象如图所示：由表中实验数据可知，电源UI图象与纵轴交点坐标值是1.46，则电源电动势E=1.46V，电源内阻r=1.39故答案为：（1）B；E；（2）实验电路图如图所示；（3）1.46；1.39点评：本题考查了选择实验器材、作图象、求电源电动势与内阻；应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法，要掌握描点法作图的方法；电源的UI图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻四、论述、计算题（本题共3小题，共53分解答应写出必要的文字说明、方程式和必要的演算步骤只写出最后的答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13（9分）如图a为一理想变压器，负载电路中R=55，、为理想电流表和理想电压表，若原线圈接入如图b所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V，求：（1）理想变压器的匝数比；（2）电阻R中电流的表达式；（3）为使保险丝不熔断，则保险丝的熔断电流至少为多大？考点：变压器的构造和原理；正弦式电流的图象和三角函数表达式菁优网版权所有专题：交流电专题分析：根据图象可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比即可求得结论解答：解：（1）由图象知：U1=220v，U2=110v，根据，所以（2）负载电阻电流的最大值为=2A，电阻R中的电流表达式为（A） （3）因为 ，所以，解得I1=1A答：（1）理想变压器的匝数比2；1；（2）电阻R中电流的表达式；（3）为使保险丝不熔断，则保险丝的熔断电流至少为1A点评：掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，最大值和有效值之间的关系即可解决本题14（9分）如图1某矩形线圈，长L1=20cm，宽L2=10cm，匝数n=1000，线圈回路总电阻R=5整个线圈平面内均有垂直于该平面的匀强磁场B若匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化图象如图2所示求：（1）04s内感应电流的大小；（2）46s内线圈中的电量；（3）06s内线圈中产生的焦耳热考点：导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律菁优网版权所有专题：电磁感应与图像结合分析：（1）线圈在均匀增强的磁场中，产生恒定的感应电动势，形成恒定电流，由法拉第电磁感应定律来求出感应电动势大小再由闭合电路的殴姆定律来算出04s内感应电流大小（2）根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和电量公式q=t，求解线圈中的电量（3）根据焦耳定律求解线圈中产生的热量解答：解：（1）由法拉第电磁感应定律可得感应电动势：E=n=nS代入数据解得：E=10000.20.1V=1V由闭合电路殴姆定律可得感应电流：I=解得：I=A=0.2A （2）线圈中的电量为：q=n=n=1000C=1.6C （3）在04s时，感应电流 I1=0.2A，根据焦耳定律得：Q1=I12Rt=0.2254J=0.8J在46s时，感应电流 I2=0.8A，线圈中产生的热量：Q2=I22Rt=0.8252J=6.4J06s内线圈中产生的焦耳热：Q=Q1+Q2=0.8J+6.4J=7.2J答：（1）04s内感应电流的大小为0.2A；（2）46s内线圈中的电量为1.6C；（3）06s内线圈中产生的焦耳热为7.2J点评：本题关键要掌握法拉第电磁感应定律、闭合电路殴姆定律及安培力的公式同时要理解图象的数学意义，知道Bt图象的斜率等于15（10分）如图为质谱仪的原理图电荷量为q、质量为m的带正电粒子从静止开始经过电压为U的加速电场加速后，进入粒子速度选择器，选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强电场的场强为E，方向水平向右已知带电粒子能够沿直线穿过速度选择器，从G点垂直于MN进入偏转磁场该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片上的H点测得G、H间的距离为L，粒子的重力可忽略不计求：（1）粒子从加速电场射出时速度v的大小；（2）速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B1的大小；（3）偏转磁场的磁感应强度B2的大小考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力菁优网版权所有专题：带电粒子在磁场中的运动专题分析：（1）粒子在电场中运动只有电场力做功，根据动能定理可以求得粒子从加速电场射出时速度v的大小；（2）带电的粒子在速度选择器中做匀速直线运动，说明粒子受力平衡，根据粒子的受力状态可以求得速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B1的大小；（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据粒子在磁场中运动的半径公式可以求得偏转磁场的磁感应强度B2的大小解答：解：（1）粒子在电场中运动只有电场力做功，根据动能定理可得，qU=mv2可以求得粒子从加速电场射出时速度v的大小v为，v=；（2）粒子在速度选择器中受力平衡，所以qE=qvB1，所以磁感应强度B1的大小为B1=E，（3）粒子垂直进入磁场，做圆周运动，半径的大小为L，所以qvB2=m即L=，所以点评：粒子在速度选择器中的运动可以分为匀加速直线运动、匀速运动和匀速圆周运动，根据不同阶段的运动的特点来分类解决五、解答题注意：以下第16、17两小题分为A、B两组，由学校根据实际情况自行选做A组题或B组题（共1小题，满分12分）16（12分）在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中，B=0.2T，有一水平放置的光滑框架，宽度为L=0.4m，如图所示，框架上放置一质量为0.05kg，电阻为1的金属杆cd，框架电阻不计若cd杆以恒定加速度a=2m/s2，由静止开始做匀变速运动，则（1）在5s内平均感应电动势是多少？（2）第5s末，回路中的电流多大？（3）第5s末，作用在cd杆上的水平外力多大？考点：导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；法拉第电磁感应定律菁优网版权所有专题：电磁感应与电路结合分析：（1）cd杆做匀加速运动，由x=求出位移，由=求出平均速度，平均感应电动势为 =BL（2）由v=at求出第5s末的速度v，此时感应电动势：E=BLv再由欧姆定律求解回路中的电流（3）杆匀加速运动，根据牛顿第二定律和安培力公式F=BIL求解外力解答：解：（1）5s内的位移：x=m=25m5s内的平均速度 =m/s=5m/s所以平均感应电动势：=BL=0.20.45V=0.4V（2）第5s末，v=at=25m/s=10m/s此时感应电动势：E=BLv由欧姆定律得：I=A=0.8A（3）杆匀加速运动，则根据牛顿第二定律得：FF安=ma即 F=BIL+ma=（0.20.80.4+0.052）N=0.164N答：（1）在5s内平均感应电动势是0.4V（2）第5s末，回路中的电流为0.8A（3）第5s末，作用在cd杆上的水平外力为0.164N点评：本题中金属杆做匀加速运动，运用运动学公式与电磁感应的规律结合求解对于力，关键是安培力的计算六、B组：解答题（共1小题，）17（2013天津模拟）如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面成=30角放置，一个磁感应强度B=1.00T的匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨上端M与P间连接阻值为R=0.30的电阻，长L=0.40m、电阻r=0.10的金属棒ab与MP等宽紧贴在导轨上，现使金属棒ab由静止开始下滑，其下滑距离与时间的关系如下表所示，导轨电阻不计，g=10m/s2时间t（s）00.100.200.300.400.500.600.70下滑距离x（m）00.020.080.170.270.370.470.57求：（1）在0.4s时间内，通过金属棒ab截面的电荷量（2）金属棒的质量（3）在0.7s时间内，整个回路产生的热量考点：导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；电磁感应中的能量转化菁优网版权所有专题：电磁感应功能问题分析：（1）根据法拉第电磁感应定律，求出感应电动势的平均值，由电量与电流的关系式q=t求解在0.4s时间内，通过金属棒ab截面的电荷量（2）根据数据可知，匀速直线运动的时间，从而求出匀速运动的速度，结合安培力的表达式，闭合电路欧姆定律与感应电动势的表达式，即可求解金属棒的质量；（3）根据棒在下滑过程中，克服安培力做的功等于回路的焦耳热，由能量转化与守恒定律，即可求解在0.7s时间内，整个回路产生的热量解答：解：（1）根据法拉第电磁感应定律得：感应电动势的平均值 =感应电流的平均值 电荷量 =由表中数据可知 x=0.27mq=C=0.27C；（2）由表中数据可知，0.3s后棒作匀速运动的速度为：v=1m/s 由mgsinF=0；安培力表达式：F=BIL；由闭合电路欧姆定律得：I=；感应电动势为：E=BLv；联立得，m=0.08kg；（3）棒在下滑过程中，有重力和安培力做功，