滨州市邹平双语学校高二下学期期中物理试卷(普通班一二区)

2015—2016学年山东省滨州市邹平双语学校高二(下)期中物理试卷（普通班一二
区）
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,第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
1．首先发现电流的磁效应和电磁感应的物理学家分别是（）A．安培和法拉第B．法拉第和楞次
C．奥斯特和安培D．奥斯特和法拉第
2．下列现象中属于电磁感应现象的是（）
A．磁场对电流产生力的作用
B．变化的磁场使闭合电路中产生电流
C．插在通电螺线管中的软铁棒被磁化
D．电流周围产生磁场
3．两个圆环A、B，如图所示放置，且半径R A＞R B，一条形磁铁轴线过两个圆环的圆心处，且与圆环平面垂直，则穿过A、B环的磁通量A和B的关系是（）
A．ΦA＞ΦB B．ΦA＜ΦB C．ΦA=ΦB D．无法确定
4．如选项图所示,A中线圈有一小缺口，B、D中匀强磁场区域足够大，C中通电导线位于水平放置的闭合线圈某一直径的正上方．其
中能产生感应电流的是（）
A．B．C．D．
5．如图所示,当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况是（)
A．向左摆动 B．向右摆动 C．静止D．不能判定
6．把一条形磁铁从图示位置由静止释放，穿过采用双线绕法的通电线圈，此过程中条形磁铁做( )
A．减速运动 B．匀速运动 C．自由落体运动D．变加速运动7．穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是( ）
A．0~2 s B．2 s～4 s C．4 s~5 s D．5 s～10 s
8．如图所示是一个正弦式交变电流的图象,下列说法正确的是（)
A．周期是0。

2 s，电流的峰值是10 A
B．周期是0.15 s，电流的峰值是10 A
C．频率是5 Hz，电流的有效值是10 A
D．频率是0。

2 Hz，电流的有效值是7.07 A
9．单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转轴垂直于磁场．若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示．则（）
A．线圈中O时刻感应电动势最小
B．线圈中C时刻感应电动势为零
C．线圈中C时刻感应电动势最大
D．线圈从O至C时间内平均感应电动势为0。

4 V
10．将一磁铁缓慢地或迅速地插到闭合线圈中同样位置处，不发生变化的物理量有( ）
A．磁通量的变化量B．磁通量的变化率
C．感应电流的大小D．流过导体横截面的电荷量
11．如图所示，一面积为S的单匝矩形线圈处于有界磁场中，能在线圈中产生交变电流的是( )
A．将线圈水平向右匀速拉出磁场
B．使线圈以OO′为轴匀速转动
C．使线圈以ab为轴匀速转动
D．磁场以B=B0sinωt规律变化
12．如图是某交流发电机产生的交变电流的图象，根据图象可以判定（）
A．此交变电流的频率为5 Hz
B．该交变电流的电压瞬时值的表达式为u=12sin 10πt（V)
C．将标有“12 V 3 W”的灯泡接在此交流电源上，灯泡可以正常发光
D．图象上对应的0。

1 s时刻，发电机中的线圈刚好转至中性面
二、填空题
13．模拟法拉第的实验
演示：如图所示．线圈A通过变阻器和开关连接到电源上,线圈B的两端与电流表连接，把线圈A装在线圈B的里面．观察以下几种操作中线圈B中是否有电流产生．把观察到的现象记录在下表中．
操作现象
开关闭合瞬间
开关断开瞬间
开关闭合时,滑动变阻器不动
开关闭合时，迅速移动变阻器的滑片
结论：只有当线圈A中电流时，线圈B中才有电流产生．
演示实验中，通、断电瞬间，变阻器滑动片快速移动过程中，线圈A中电流发生，导致线圈B内磁场发生，变强或者变弱（线
圈面积不变）,从而引起线圈中的发生变化,有电流产生；当线圈A中电流恒定时，线圈内磁场,无电流产生．
三、计算题（本题共2小题，共20分．解答过程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．)
14．如图所示,将直径为d，电阻为R的闭合金属环从匀强磁场B拉出，求这一过程中
（1)磁通量的改变量．
（2）通过金属环某一截面的电量．
15．如图所示，边长为a的单匝正方形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，以OO′边为轴匀速转动，角速度为ω,转轴与磁场方向垂直，线圈电阻为R，求：
（1)从图示位置开始计时，线圈中产生的瞬时电动势的表达式；（2）线圈从图示位置转过的过程中通过线圈截面的电荷量q．
2015—2016学年山东省滨州市邹平双语学校高二（下）期中物理试
卷（普通班一二区）
参考答案与试题解析
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，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分,有选错的得0分．
1．首先发现电流的磁效应和电磁感应的物理学家分别是（）A．安培和法拉第B．法拉第和楞次
C．奥斯特和安培D．奥斯特和法拉第
【考点】电磁感应现象的发现过程；通电直导线和通电线圈周围磁场的方向．
【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．
【解答】解：首先发现电流磁效应的科学家是奥斯特；
发现电磁感应现象的科学家是法拉第．
故选:D．
2．下列现象中属于电磁感应现象的是（）
A．磁场对电流产生力的作用
B．变化的磁场使闭合电路中产生电流
C．插在通电螺线管中的软铁棒被磁化
D．电流周围产生磁场
【考点】电磁感应现象的发现过程．
【分析】解答本题应掌握：电磁感应的现象﹣﹣﹣因磁通量的变化，从而产生感应电动势，形成感应电流的现象．
【解答】解:电磁感应指闭合回路中部分导体做切割磁感线运动，或者穿过闭合线圈的磁通量变化，则回路中即可产生感应电流，故B 正确，ACD错误；
故选:B．
3．两个圆环A、B，如图所示放置，且半径R A＞R B，一条形磁铁轴线过两个圆环的圆心处，且与圆环平面垂直，则穿过A、B环的磁通量A和B的关系是( )
A．ΦA＞ΦB B．ΦA＜ΦB C．ΦA=ΦB D．无法确定
【考点】磁通量．
【分析】在磁铁的外部，磁感线从N极出发进入S极,在磁铁内部,磁感线从S极指向N极．磁感线是闭合曲线，磁铁内外总条数相等．穿过环面的磁感线方向有两种，存在抵消情况，抵消后磁感线多,磁通量大．
【解答】解：根据磁感线的分布情况可知,磁铁内部穿过环面的磁感线方向向上,外部磁感线方向向下．由于磁感线是闭合曲线，磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外部磁感线的总条数，而磁铁外部磁感线
分布在无限大的空间，所以穿过环面的磁铁外部向下的磁感线将磁铁内部向上的磁感线抵消一部分，B的面积小，抵消较小,则磁通量较大，所以ΦB＞ΦA．故B正确、ACD错误．
故选：B．
4．如选项图所示，A中线圈有一小缺口,B、D中匀强磁场区域足够大，C中通电导线位于水平放置的闭合线圈某一直径的正上方．其中能产生感应电流的是（）
A．B．C．D．
【考点】感应电流的产生条件．
【分析】本题考查了感应电流产生的条件:闭合回路中的磁通量发生变化．据此可正确解答本题．
【解答】解：A、由于圆环不闭合,即使磁通量增加，也不产生感应电流，故A错误．
B、由图知，闭合回路的面积增大,磁通量增加,将产生感应电流．故B正确．
C、根据安培定则知，穿过圆环的磁通量完全抵消，磁通量为零,且保持不变,所以不产生感应电流，故C错误．
D、线框垂直于磁感线运动,虽然切割磁感线，但穿过线框的磁通量没有变化,因此也不会产生感应电流，故D错误．
故选：B．
5．如图所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是（)
A．向左摆动 B．向右摆动 C．静止D．不能判定
【考点】楞次定律．
【分析】分析线圈中磁通量的变化，则由楞次定律可得出铜环的运动情况．
【解答】解：当磁铁向铜环运动时,铜环中的磁通量要增大,则由楞次定律可知,铜环为了阻碍磁通量的变化而会向后摆去,即向右摆动
故选B．
6．把一条形磁铁从图示位置由静止释放，穿过采用双线绕法的通电线圈，此过程中条形磁铁做（）
A．减速运动 B．匀速运动 C．自由落体运动D．变加速运动
【考点】法拉第电磁感应定律．
【专题】电磁感应与电路结合．
【分析】根据安培定则判断双线绕法的通电线圈产生的磁场方向关系，分析条形磁铁所受的作用力，再判断它的运动性质．
【解答】解：穿过采用双线绕法的通电线圈，相邻并行的导线中电流方向相反，根据安培定则可知，它们产生的磁场方向相反，在空中同一点磁场抵消,则对条形磁铁没有安培力作用，条形磁铁只受重力，又从静止开始下落,所以做自由落体运动．
故选：C
7．穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是（)
A．0～2 s B．2 s~4 s C．4 s～5 s D．5 s~10 s
【考点】法拉第电磁感应定律．
【专题】电磁感应与电路结合．
【分析】根据法拉第电磁感应定律，通过磁通量变化率的大小判断哪段产生的感应电动势最小．
【解答】解:根据E=得，感应电动势与磁通量的变化率成正比．Φ﹣t图线的斜率表示磁通量的变化率，5 s～10 s内磁通量的变化率最小,则产生的感应电动势最小．故D正确，A、B、C错误．
故选:D．
8．如图所示是一个正弦式交变电流的图象，下列说法正确的是（）
A．周期是0.2 s,电流的峰值是10 A
B．周期是0.15 s，电流的峰值是10 A
C．频率是5 Hz，电流的有效值是10 A
D．频率是0.2 Hz，电流的有效值是7.07 A
【考点】正弦式电流的图象和三角函数表达式;正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．
【专题】定量思想；图析法;交流电专题．
【分析】本题很简单直接从图象中即可求出交流电的峰值及周期，从而可以求频率，峰值与有效值的关系为倍．
【解答】解:AB、由图象知周期是T=0.2s,电流的峰值是I m=10A,A正确，B错误;
CD、频率是f==5Hz，电流有效值为I=A=7。

07A，CD 错误；
故选：A．
9．单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场．若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示．则（）
A．线圈中O时刻感应电动势最小
B．线圈中C时刻感应电动势为零
C．线圈中C时刻感应电动势最大
D．线圈从O至C时间内平均感应电动势为0。

4 V
【考点】法拉第电磁感应定律．
【分析】根据法拉第电磁感应定律知，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比．通过法拉第电磁感应定律求出平均感应电动势的
大小．
【解答】解:A、B、C由图知t=0时刻图象切线斜率最大,则磁通量的变化率为最大，则由法拉第电磁感应定律得知：感应电动势最大，不为零，而在C时刻切线斜率为零，磁通量的变化率为零，则感应电动势为零．故B正确，AC错误;
D、根据法拉第电磁感应定律得平均感应电动势，故D正确．
故选：BD．
10．将一磁铁缓慢地或迅速地插到闭合线圈中同样位置处,不发生变化的物理量有（）
A．磁通量的变化量B．磁通量的变化率
C．感应电流的大小D．流过导体横截面的电荷量
【考点】法拉第电磁感应定律．
【分析】根据产生感应电流的条件分析有无感应电流产生．再根据法拉第电磁感应定律分析感应电动势的大小，由欧姆定律分析感应电流的大小．再由q=It可确定导体某横截面的电荷量等于磁通量的变化与电阻的比值．
【解答】解:A、当条形磁铁插入线圈的瞬间，穿过线圈的磁通量增加，产生感应电流．条形磁铁第一次缓慢插入线圈时，磁通量增加慢．条形磁铁第二次迅速插入线圈时，磁通量增加快，即磁通量的变化率不同,但磁通量变化量相同．故A正确,B错误；
C、根据法拉第电磁感应定律第二次线圈中产生的感应电动势大，再欧姆定律可知第二次感应电流大，即I2＞I1．故C错误；
D、根据法拉第电磁感应定律分析感应电动势的大小，由欧姆定律分析感应电流的大小．再由q=It可确定导体某横截面的电荷量等于磁通量的变化与电阻的比值，由于磁通量变化量相同,电阻不变，所以通过导体横截面的电荷量不变,故D正确；
故选:AD．
11．如图所示，一面积为S的单匝矩形线圈处于有界磁场中,能在线圈中产生交变电流的是（）
A．将线圈水平向右匀速拉出磁场
B．使线圈以OO′为轴匀速转动
C．使线圈以ab为轴匀速转动
D．磁场以B=B0sinωt规律变化
【考点】感应电流的产生条件．
【专题】定性思想；推理法；电磁感应与电路结合．
【分析】产生感应电流的条件：穿过线圈的磁通量发生变化；当线圈绕着垂直磁场方向的轴匀速转动时，线圈中会产生正弦式交变电流．
【解答】解:A、将线圈水平向右匀速拉出磁场，ab变切割磁感线，根据公式E=BLv，感应电动势大小恒定,故产生恒定的电流，故A 错误；
B、C、当线圈绕着垂直磁场方向的轴匀速转动时，线圈中会产生正
弦式交变电流，故B正确，C正确；
D、磁场以B=B0sinωt规律变化，磁通量Φ=BS=B0Ssinωt，故磁通量的变化率为：B0Sωcosωt，是交流电，故D正确；
故选：BCD
12．如图是某交流发电机产生的交变电流的图象，根据图象可以判定（）
A．此交变电流的频率为5 Hz
B．该交变电流的电压瞬时值的表达式为u=12sin 10πt（V）
C．将标有“12 V 3 W”的灯泡接在此交流电源上,灯泡可以正常发光
D．图象上对应的0。

1 s时刻，发电机中的线圈刚好转至中性面【考点】正弦式电流的图象和三角函数表达式．
【专题】计算题；定量思想；推理法;交流电专题．
【分析】由交变电流的图象读出周期，求出频率．“12V、3W"的灯泡额定电压有效值为12V．由图读出电压的最大值,求出有效值，判断灯泡能否正常发光
【解答】解:A、由图读出，周期为T=0.2s,频率为f==5Hz．故A正确;
C、由图读出此交变电压的最大值为U m=12V,交流电的为
,交变电流的电压瞬时值的表达式为u=12sin 10πt（V），
故B正确
C、有效值U=V＜12V，“12V，3W”的灯泡额定电压是12V，所以灯泡不可以正常发光，故C错误；
D、图象上对应的0。

1 s时刻，产生的感应电动势最小，此时线圈平面位于中性面位置，故D正确；
故选：ABD
二、填空题
13．模拟法拉第的实验
演示：如图所示．线圈A通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B 的两端与电流表连接，把线圈A装在线圈B的里面．观察以下几种操作中线圈B中是否有电流产生．把观察到的现象记录在下表中．
操作现象
开关闭合瞬间指针偏转
开关断开瞬间指针偏转开关闭合时，滑动变阻器不动指针不偏转开关闭合时，迅速移动变阻器的滑片指针偏转
结论：只有当线圈A中电流发生变化时，线圈B中才有电流
产生．
演示实验中，通、断电瞬间，变阻器滑动片快速移动过程中，线圈A中电流发生变化，导致线圈B内磁场发生变化,变强或者变弱（线圈面积不变），从而引起线圈中的磁通量发生变化，有感应电流产生；当线圈A中电流恒定时，线圈内磁场无变化,
无电流产生．
【考点】研究电磁感应现象．
【专题】实验题；定性思想；推理法；电磁感应与电路结合．
【分析】根据开关的通断，及滑动变阻器的移动，使得线圈A中的电流变化,导致穿过线圈B的磁通量变化，从而即可判定能否产生感应电流,
由上实验可知，产生感应电流的条件：闭合回路的磁通量发生变化．【解答】解:根据电路图可知,当开关的通断，或滑动变阻器的移动，会导致线圈A的电流变化，从而使得穿过线圈B的磁通量变化,进而产生感应电流;
只有当开关闭合时，滑动变阻器不动，A线圈的电流不变，则穿过线圈B的磁通量不变，进而不会产生感应电流；
当线圈A中电流恒定时，线圈内磁场无变化，无电流产生．
故答案为：发生变化,变化，变化，磁通量,感应，无变化．
三、计算题（本题共2小题，共20分．解答过程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．)
14．如图所示，将直径为d，电阻为R的闭合金属环从匀强磁场B 拉出，求这一过程中
（1）磁通量的改变量．
（2）通过金属环某一截面的电量．
【考点】法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律．
【专题】电磁感应—-功能问题．
【分析】（1）根据磁通量的定义式可以求出磁通量的变化量;（2）由法拉第电磁感应定律求出感应电动势，由欧姆定律求出感应电流，由电流的定义式求出感应电荷量．
【解答】解:(1）金属环的面积：S=π（）2=，
磁通量的改变量△Φ=Φ﹣Φ′=BS﹣0=；
（2）由法拉第电磁感应定律得，=，
由欧姆定律得，感应电流：=，
感应电荷量：q=△t,
解得:q==;
答：（1）磁通量的改变量为．（2）通过金属环某一截面的电量为．
15．如图所示，边长为a的单匝正方形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，以OO′边为轴匀速转动，角速度为ω，转轴与磁场方向垂直，线圈电阻为R,求:
(1）从图示位置开始计时，线圈中产生的瞬时电动势的表达式；（2）线圈从图示位置转过的过程中通过线圈截面的电荷量q．
【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系．
【专题】计算题;定量思想；方程法；交流电专题．
【分析】(1)由E=NBSω可求出最大感应电动势;分析开始计时的瞬间电动势，再由瞬时值表达式即可求出；
（2）根据法拉第电磁感应定律求出平均感应电动势，从而得出平均感应电流，根据q=t求出通过电阻R的电荷量．
【解答】解：(1）线圈转动中感应电动势的峰值E m=Bωa2,因从垂直于中性面开始计时,故表达式为余弦式，即为：e=Bωa2cosωt．
（2)线圈转过π/2过程中的感应电动势和感应电流的平均值分别为：=
所以，在转动过程中通过线圈截面的电荷量为：
答：（1）从图示位置开始计时，线圈中产生的瞬时电动势的表达式；
（2）线圈从图示位置转过的过程中通过线圈截面的电荷量q为
2017年2月8日。