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江西省丰城中学2015-2016学年上学期高二周练阶段物理试卷(重点班1.10)


丰城中学 2015-2016 学年上学期高二周考试卷


命题人: 林 涛

理 (4-13 班)
审题人:彭若愚 2016.1.10

一、选择题:本题共 12 小题,每小题 4 分,共 48 分。第 1~9 题为单选,10-12 题为多选。 1.关于科学家在电磁学中的贡献,下列说法错误 的是 .

. A. 密立根测出了元电荷 e 的数值 B. 法拉第提出了法拉第电磁感应定律 C. 奥斯特发现了电流的磁效应 D. 安培提出了分子电流假说 2.如图所示,几位同学在做“摇绳发电”实验:把一条长导线的两 端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上,形成闭合回路。两个同学 迅速摇动 AB 这段“绳”。假设图中情景发生在赤道,地磁场方向 与地面平行,由南指向北。图中摇“绳”同学是沿东西站立的,甲 同学站在西边,手握导线的 A 点,乙同学站在东边,手握导线的 B 点。则下列说法正确的是 A.当“绳”摇到最高点时,“绳”中电流最大 B.当“绳”摇到最低点时,“绳”受到的安培力最大 C.当“绳”向下运动时,“绳”中电流从 A 流向 B D.在摇“绳”过程中,A 点电势总是比 B 点电势高 3.两种粗细不同的保险丝,系由同种合金材料制成,一种横截面积为 1mm2,熔断电流为 5A,还有一种横截面积为 4mm2,熔断电流为 16A。若取两种相同长度的两种保险丝并联 起来,则熔断电流为: A.9A B.17.25A C.20A D.21A 4.如右图所示,当滑动变阻器的触头从上向下滑动时,下述正确的有 A.A 灯变暗,B 灯变亮,C 灯变暗 C B B.A 灯变暗,B 灯变暗,C 灯变暗 E r C.A 灯变亮,B 灯变暗,C 灯变亮 R A D.A 灯变亮,B 灯变暗,C 灯变暗 5.如图 a、b、c 为三个完全相同的带正电荷的油滴,在真空中从相同高度由静止下落到同 一水平面,a 下落中有水平匀强电场,b 下落中有水平向里的匀强磁场,三油滴落地时间 设为 ta、tb、tc,落地时速度分别 va、vb、vc ,则: A.ta=tb=tc,va=vb=vc B.ta=tb=tc,va>vb=vc C.tb>ta=tc,va=vb=vc D.tb>ta=tc,va>vc=vb 6.如右图所示,一条形磁铁放在粗糙水平面上,在其 N 极左上方放有一根长直导线,当导 线中通以垂直纸面向里的电流 I 时,磁铁所受支持力和摩擦力的变化情况,正确的是: I A.支持力变大,摩擦力向左 B.支持力变大,摩擦力向右 C.支持力变小,摩擦力向左 D.支持力变小,摩擦力向右 7.如图所示,边长为 L 的正方形金属线框在光滑水平面上用
F L 0 2L x 1

a E

b B

c

S

N

恒力 F 拉得它通过宽度为 2L 的有界匀强磁场,线框的右边与磁场边界平行,线框刚进入 磁场时恰好做匀速运动, 设逆时针方向的电流为正, 则下面哪个图象可能正确地反映了电 流随 x 的变化规律:

8.质谱仪主要由加速电场和偏转磁场组成,其原理图如图甲。设想有 一个静止的带电粒子 P(不计重力) ,经电压为 U 的电场加速后,垂直 进入磁感应强度为 B 的匀强磁场中, 最后打到底片上的 D 点, 设 OD=x, 2 则图乙中能正确反映 x 与 U 之间函数关系的是
x
2

P D x O B U

x

2

x

2

x

2

U

U

U

U



B C U U U U U U U U U 9.如图所示,圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带
U

O

U

A

O

U

O

U

O

U

D
U

U

电粒子以速度 v 从 A 点沿直径 AOB 方向射入磁场,经过 Δt 时间 从 C 点射出磁场,OC 与 OB 成 60° 角。现将带电粒子的速度变为 v/3,仍从 A 点沿原方向射入磁场,不计重力,则粒子在磁场中的 运动时间变为 A. ?t

A

O

60° C

B

1 3

B.

1 ?t 2

C. 2?t

D. 3?t

10.如图所示电路中,L 是自感系数足够大的线圈,它的电阻可忽略不计,D1 和 D2 是两个 完全相同的小灯泡。将电键 K 闭合,待灯泡亮度稳定后,再将电键 K 断开,则下列说法 中正确的是 A.K 闭合瞬间,两灯同时亮,以后 D1 逐渐熄灭,D2 逐渐 变到最亮 B.K 闭合瞬间,D1 先亮,D2 后亮,最后两灯亮度一样 C.K 断开时,两灯都亮一下再慢慢熄灭 D.K 断开时,D2 立即熄灭,D1 亮一下再逐渐熄灭 11.如图所示,直线 A 为某电源的 U﹣I 图线,曲线 B 为某小灯泡 D1 的 U﹣I 图线的一部分,用该电源和小灯泡 D1 组成闭合电路时,灯泡 D1 恰 好能正常发光,则下列说法中正确的是( ) A. 此电源的内阻为 Ω B. 灯泡 D1 的额定电压为 3V,功率为 6W C. 把灯泡 D1 换成“3V,20W”的灯泡 D2,电源的输出功率将变大 D. 由于小灯泡 B 的 U﹣I 图线是一条曲线,所以灯泡发光过程,欧姆定律不适用 12.如图所示,光滑平行金属导轨 MN、PQ 所在平面与水平面 成 θ 角,M、P 两端接一阻值为 R 的定值电阻,阻值为 r 的金属 棒 ab 垂直导轨放置,其他部分电阻不计.整个装置处在磁感应 M θ R P θ

B

N a F Q b
2

强度为 B 的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下.t=0 时对金属棒施一平行于导轨的 外力 F,金属棒由静止开始沿导轨向上做匀加速运动.下列关于穿过回路 abPMa 的磁通量 Φ、磁通量的瞬时变化率 变化的图象中,正确的是

?? 、通过金属棒的电荷量 q 以及 a、b 两端的电势差 U 随时间 t ?t
?? / ?t
q U

?
A

O

A

t O

B

t O

C

t O

D

t

二、实验题(每空 2 分)。 13、用 20 分度的游标卡尺测量某物体的长度如图甲所示,可知其长度为________ mm;用 螺旋测微器测量某圆柱体的直径如图乙所示,可知其直径为________ mm;





14、(1)多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器.使用多用电表进行了两次测量,指针所 指的位置分别如图 1 中 a、b 所示.若选择开关处在“×10 Ω”的欧姆挡时指针位于 a,则被测电 阻的阻值是 Ω.若选择开关处在“直流电压 2.5 V”挡时指针位于 b,则被测电压是 v

(2)如下图甲所示为一黑箱装置,盒内有电源、电阻等元件,a、b 为黑箱的两个输出端. ①为了探测黑箱,某同学进行了以下几步测量: A.用多用电表的欧姆挡测量 a、b 间的电阻;B.用多用电表的电压挡测量 a、b 间的输出电 压; C.用多用电表的电流挡测量 a、b 间的输出电流. 你认为以上测量中不妥的有: (填序号). ②含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”,a、b 是等效电源的两极.为了测定这个等效电 源的电动势和内阻,该同学设计了如图乙所示的电路,调节变阻器的阻值,记录下电压表 和电流表的示数,并在方格纸上建立了 U-I 坐标,根据实验数据画出了坐标点,如图丙所
3

示.请你做进一步处理,并由图求出等效电源的电动势 E= V,内阻 r= Ω. ③由于电压表和电流表的内阻会产生系统误差,则采用此测量电路所测得的电动势与实际 值相比 ,测得的内阻与实际值相比 (选填“偏大”“偏小”或“相同”).

三、解答题(8 分+8 分+8 分+10 分,共 34 分) 15、如图所示,质量为 3Kg 的导体棒,放在间距为 d=1m 的水平放置的导轨上,其中电源 电动势 E=6V,内阻 r=0.5Ω,定值电阻 R0=11.5Ω,其它电阻均不计. (g 取 10m/s )求: (1)若磁场方向垂直导轨平面向上,大小为 B=2T,此时导体棒静止不动,导轨与导体棒 间的摩擦力为多大?方向如何? (2)若磁场大小不变,方向与导轨平面成 θ=60°角(仍与导体棒垂直) ,此时导体棒所受的 摩擦力多大?
2

16、图 1 是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,有一矩形线圈 abcd 可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴 OO 转动,由线圈引出的导线 ae 和 df 分别与两个跟线
'

圈一起绕 OO 转动的金属圈环相连接,金属圈环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触, 这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电阻 R 形成闭合电路。图 2 是线圈的正视图,导线 ab 和 cd 分别用它们的横截面来表示。已知 ab 长度为 L1 , bc 长度为 L2 ,线圈以恒定角速度

'

? 逆时针转动。 (共 N 匝线圈)
(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时,推导 t 时刻整个线圈中的感应电动势 (2)线圈平面处于与中性面成 的感应电动势

e1

表达式;

?0 夹角位置时开始计时,如图 3 所示,写出 t 时刻整个线圈中

e2

的表达式;

4

(3)若线圈电阻为 r, 求电阻 R 两端测得的电压, 线圈每转动一周电阻 R 上产生的焦耳热。 (其 它电阻均不计)

17.如图所示,一带电微粒质量为 m=2.0×10 kg、电荷量 q=+1.0×10 C,从静止开始经电 压为 U1=100V 的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的 偏转角 θ=60°,并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,微粒射出磁 场时的偏转角也为 θ=60°.已知偏转电场中金属板长 L=2 cm,圆形匀强磁场的半径 R=10 cm,重力忽略不计.求: (1)带电微粒经 U1=100V 的电场加速后的速率; (2)两金属板间偏转电场的电场强度 E; (3)匀强磁场的磁感应强度的大小.

﹣11

﹣5

18.如图甲,MN、PQ 两条平行的光滑金属轨道与水平面成 θ = 37° 角固定,M、P 之间接电阻箱 R,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨 道平面向上,磁感应强度为 B = 0.5T。质量为 m 的金属杆 a b 水平放置在轨道上,其接入电 路的电阻值为 r。现从静止释放杆 a b,测得最大速度为 vm。改变电阻箱的阻值 R,得到 vm 与 R 的关系如图乙所示。已知轨距为 L = 2m,重力加速度 g 取 l0m/s2,轨道足够长且电阻 不计。求: (1)杆 a b 下滑过程中感应电流的方向及 R=0 时最大感应电动势 E 的大小; (2)金属杆的质量 m 和阻值 r; (3)当 R = 4Ω 时,求回路瞬时电功 率每增加 1W 的过程中合外力对杆做 的功 W。

丰城中学 2015-2016 学年上学期高二周考试卷



理 答 案(4-13 班)

一、选择题:(每小题 4 分,共 48 分)

5

1 B

2 C

3 C

4 A

5 D

6 B

7 D

8 A

9 AD

10 C

11 BC

12 BD

二、填空题: (每空 2 分,共 18 分)
13、 ____50.15_______, _____4.700______。

14、 (1) _____500______,______2.00_____。 (2) ①_____AC______, ②_____1.45______,_____0.75______。 ③ ____偏小_______, ______偏小________。 15、 (1)若磁场方向垂直导轨平面向上,大小为 B=2T,此时导体棒静止不动,导轨与导体 棒间的摩擦力为 1N,方向向左 (2)若磁场大小不变,方向与导轨平面成 θ=60°角(仍与导体棒垂直) ,此时导体棒所受的 摩擦力为 N (2) e1 ? NB?L1L2 sin(?t ? ?0 )

16、(1) e1 ? NB?L1L2 sin ?t (3)

U?

NBL1L2?R 2 (R ? r)

Q?

2 2 ??N 2 RB 2 L1 L2

( R ? r )2
4

17、 (1)带电微粒经 U1=100V 的电场加速后的速率是 1.0×10 m/s; (2)两金属板间偏转电场的电场强度 E 是 10000V/m; (3)匀强磁场的磁感应强度的大小是 0.13T. 18、⑴杆中电流方向从 b → a (或 aMPba) ,由图可知,当 R = 0 时,杆最终以 v = 2 m/s 匀 速运动,产生电动势 E = BLv , E = 2V ⑵设最大速度为 v,杆切割磁感线产生的感应电动势 E = BLv ,由闭合电路的欧姆定律:

E 杆达到最大速度时满足 mg sin ? ? BIL ? 0 , R?r , mg sin ? mg sin ? 4?2 R? r 。 m/(s ? Ω) ? 1m/(s ? Ω) , 解得 v = 由图像可知: 斜率为 k ? 2 2 2 2 2 B L B L mg sin ? mg sin ? r = v0 , ?k 纵截距为 v0=2m/s,得到: 2 2 B L B 2 L2 I?
解得:m = 0.17kg(1/6) ,r =2Ω。
2 B 2 L2 v 2 B 2 L2 v12 E2 B 2 L2 v 2 P? ?P ? ? ⑶由题意:E = BLv 得 P? R?r R?r , R?r R?r , 1 2 1 2 m? R ? r ? mv 2 ? mv1 , W ? ?P ,W = 0.5J 。 由动能定理得 W = 2 2 2 B 2 L2

6


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