2012届山西省高二第二学期期中考试物理试题

在物理学史上，奥斯特首先发现电流周围存在磁场。随后，物理学家提出“磁生电”的闪光思想。很多科学家为证实这种思想进行了十多年的艰苦研究，首先成功发现“磁生电”的物理学家是

A．牛顿 B．爱因斯坦 C．法拉第   D．楞次

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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产生感应电流

C．电饭锅的工作原理              D．电流周围产生磁场

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如图所示，通于电流I的直导线MN固定在竖直位置上，且与导线框abcd在同一平面内，则在下列情况下，导线框中不能产生感应电流的是（    ）

A．通过直导线的电流强度增大   B．通过直导线的电流强度减小

C．线框水平向右移动           D．线框以MN为轴转动

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对于法拉第电磁感应定律 ，下面理解正确的是（     ）

A．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大

B．穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零

C．穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大

D．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大

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如图所示，一个水平放置的矩形线圈abcd，在细长水平磁铁的S极附近竖直下落，由位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ。位置Ⅱ与磁铁同一平面，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，则在下落过程中，线圈中的感应电流的方向为 （    ）

A．abcda                    B．adcba

C．从abcda到adcba          D．从adcba到abcda

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矩形金属线圈共10匝，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的交流电动势e随时间t变化的情况，如图所示，下列说法中正确的（     ）

A．此交流电的频率为0.2Hz

B．此交流电动势的有效值为1V

C．t=0.1s时，线圈平面与磁场方向平行

D．线圈在转动过程中穿过线圈的最大磁通量为Wb

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如图所示，R1为定值电阻，R2为热敏电阻，L为小灯泡，当温度降低时（   ）

A．R1两端的电压增大    B．电流表的示数增大

C．小灯泡的亮度变大     D．小灯泡的亮度变小

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如图所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图（b）所示的变化电流，t=0时电流方向为顺时针（箭头所示）。在t1—t2时间内，对于线圈B，下列说法正确的是(    )

A．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋势

B．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有收缩的趋势

C．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有扩张的趋势

D．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有收缩的趋势

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如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始络与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是（    ）

　A．感应电流方向不变         B．CD段直线始终不受安培力

　C．感应电动势最大值E＝Bav  D．感应电动势平均值

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如图所示，A、B是完全相同的两个小灯泡，L为自感系数很大、电阻可以忽略的带铁芯的线圈，则(    )

A．电键S闭合瞬间，A、B同时发光，随后A灯变暗，B灯变亮

B．电键S闭合瞬间，B灯亮，A灯不亮

C．断开电键S瞬间，A、B灯同时熄灭

D．断开电键S瞬间，B灯立即熄灭，A灯突然闪亮一下再熄灭

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如图所示，理想变压器的原线圈接在一正弦交变电流源上，副线圈通过输电线接两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R。开始时，开关K断开，当K接通时，以下说法正确的是 （）

A．副线圈两端的输出电压减小  B．通过灯泡L1的电流减小

C．原线圈中的电流增大        D．变压器的输入功率增大

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如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行轨道上，平行放置两根质量和电阻都相同的滑杆ab和cd，组成矩形闭合回路．轨道电阻不计，匀强磁场B垂直穿过整个轨道平面．开始时ab和cd均处于静止状态，现用一个平行轨道的恒力F向右拉ab杆，则下列说法正确的是（    ）

A．cd杆向左运动

B．cd杆向右运动

C．ab与cd杆均先做变加速运动，后做匀速运动

D．ab与cd杆均先做变加速运动，后做匀加速运动

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把一线框从一匀强磁场中匀速拉出，如图所示，第一次拉出的速率是 v ，第二次拉出速率是2 v ，其它条件不变，则前后两次拉力大小之比是      ，拉力功率之比是      ，线框产生的热量之比是      ，通过导线截面的电量之比是    。

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如图所示，Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极，ab为放在其间的金属棒。ab和cd用导线连成一个闭合回路。当ab棒向左运动时，cd导线受到向下的磁场力。由此可知Ⅰ是____极，Ⅱ是____极，a、b、c、d四点的电势由高到低依次排列的顺序是                。

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一线圈匝数为n=10匝，线圈电阻不计，在线圈外接一个阻值R = 2.0Ω的电阻，如图甲所示。线圈内有垂直纸面向里的磁场，线圈内磁通量φ随时间t变化的规律如图乙所示。线圈中产生的感应电动势为          ，通过R的电流方向为             ，通过R的电流大小为         。

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如图所示的电路可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向

（1）在图中用实线代替导线把它们连成实验电路。

（2）将线圈A插入线圈B中，合上开关S，能使线圈B中感应电流的磁场方向与线圈A中原磁场方向相反的实验操作是（        ）

A．插入铁芯F               B．拔出线圈A

C．使变阻器阻值R变小      D．断开开关S

（3）某同学第一次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端快速滑到右端，第二次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端慢慢滑到右端，发现电流计的指针摆动的幅度大小不同，第一次比第二次的幅度        （填写“大”或“小”），原因是线圈中的        （填写“磁通量”或“磁通量的变化”或“磁通量变化率”）第一次比第二次的大。

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某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性.现有器材：直流恒流电源（在正常工作状态下输出的电流恒定）、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等.

（1）若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，请你在实物图上连线.

（2）实验的主要步骤：

①正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；

②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，    ，   ，断开开关；

③重复第②步操作若干次，测得多组数据。

（3）实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得右图的R-t关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的R-t关系式：R=        +         t(Ω)（保留3位有效数字）

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一矩形线圈，面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为2Ω，外接电阻为R=8Ω，线圈在磁感应强度为B=T的匀强磁场中，以300r/min的转速绕垂直于磁感线的轴匀速转动，如图所示，若从中性面开始计时，求：

（1）线圈中感应电动势的瞬时值表达式。

（2）线圈从开始计时经1/30s时，线圈中电流的瞬时值。

（3）外电路电阻R两端电压的瞬时值表达式。

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一小型发电站，发电机输出功率是10kW，输出电压为500V，设输电线的总电阻为10Ω，用户用电路所需电压为220V。为使电路上损耗的电功率为输出功率的2.5％，则需在发电站先用升压变压器升压，到用户处再降压，设变压器的损耗不计，试求：

(1)升压变压器的原、副线圈的匝数比；

(2)降压变压器的原、副线圈的匝数比。

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均匀导线制成的正方形闭合线框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。

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如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角α=30°，导轨电阻不计．磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m、电阻为R．两金属导轨的上端连接右端电路，灯泡的电阻RL=4R，定值电阻R1=2R，电阻箱电阻调到使R2=12R，重力加速度为g，现将金属棒由静止释放，试求：

（1）金属棒下滑的最大速度为多大？

（2）当金属棒下滑距离为S0时速度恰达到最大，求金属棒由静止开始下滑2S0的过程中，整个电路产生的焦耳热Q？

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