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- 2021-06-01 发布
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湖北省黄冈中学 2017-2018学年高二上学期期末考试物理试卷
一、选择题(本题共10小题。每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.某矩形线圈绕垂直于匀强磁场的对称轴做匀速转动,以下说法正确的是 ( )
A.线圈平面经过中性面时,通过线圈平面的磁通量最大,且与线圈匝数无关
B.线圈平面经过中性面时,通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大
C.线圈平面垂直中性面时,线圈中的感应电流最大,且与线圈匝数无关
D.线圈平面垂直中性面时,线圈中感应电流的方向将发生改变
2.如图所示,A、B两导体圆环共面同心,A中通有逆时针方向的电流I,当A中电流大小I发生变化时,B中产生的感应电流方向为 ( )
A.若I逐渐增大,则B中产生的感应电流方向为顺时针方向
B.若I逐渐增大,则B中产生的感应电流方向为逆时针方向
C.若I逐渐减小,则B中产生的感应电流方向为顺时针方向
D.若I逐渐减小,则B中产生的感应电流方向为逆时针方向
3.长为L的导线ab斜放在水平导轨上(导线与导轨的夹角为θ),两导轨相互平行且间距为d,匀强磁场的磁感应强度为B,如图所示,当通过ab的电流为I时,导线ab所受安培力的大小为 ( )
①ILB ②ILBsinθ
③IdB/sinθ ④IdB/cosθ
A.②③ B.①④
C.②④ D.①③
4.一个带正电粒子以初速度v0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域,穿出电场后接着又进入匀强磁场区域。设电场和磁场区域有理想的分界线,且分界线与电场方向平行,如图中的虚线所示。在如图所示的几种轨迹中,正确的是 ( )
5.如图所示,一个理想变压器,初级线圈的匝数为n1,a、b接正弦式交流电源,次级线圈匝数为n2,与负载电阻R相连接,R=40Ω。图中电压的示数为100V,初级线圈的电流为0.4A,下列说法正确的是 ( )
A.次级线圈中的交变电流的最大值为1A
B.初级和次级线圈的匝数比n1:n2=2:5
C.如果将另一个组值为R的电阻与负载
电阻并联,图中电流表的示数为2A
D.如果将另一个阻值为R的电阻与负载
电阻串联,变压器输出的电功率是80W
6.在远距离输电中,输送的电功率为P,输电电压为U,所用导线电阻率,横截面积为S,总长度为L,输电线损耗的电功率为P′用户得到的电率为P用,则下列表达式正确的是
( )
A. B.
C. D.
7.如图所示,让闭合线圈abcd从高h处下落后,进入匀强磁场中,在bc边开始进入磁场,到ad边刚进入磁场的这一段时间内,表示线圈运动的v—t图象不可能是 ( )
8.如图A1、A2是两个理想电流表,AB和CD两支路直流电阻相同,
R是变阻器,L是带铁芯的线圈,下列结论正确的有 ( )
A.闭合S时,A1示数小于A2示数
B.闭合S后(经足够长时间),A1示数等于A2示数
C.断开S时,A1示数大于A2示数
D.断开S后的瞬间,通过R的电流方向与断开S前方向相同
9.如图所示,一带电微粒从两竖直的带等量异种电荷的平行板上方h处自由落下,两板间还存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,带电小球通过正交的电、磁场时,其运动情况是
( )
A.可能做匀速直线运动
B.可能做匀加速直线运动
C.可能做曲线运动
D.一定做曲线运动
10.如图所示,两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平内,导轨光滑,电阻不计,上面横放着两根导体棒ab和cd构成矩形回路。导体棒ab和cd的质量之比为m1:m2=2:1,电阻相同,一匀强磁场垂直导轨平面向上,开始时,棒cd静止,棒ab有指向棒cd的初速度v0,最后两棒ab和cd达到稳定后的速度分别为v1、v2,下列说法正确的是( )
A.对m 1、m2组成的系统,动量守恒,则稳定后的速度之比v1:v2=1:2
B.两棒从开始至达到稳定状态的过程中,产生的总势量等于系统动能的减少
C.同一时间段,通过两棒的电量不一定始终相同
D.棒ab产生的热量不等于棒ab动能的减少
二、实验题(本题共2小题,第11题7分,第12题5分,共12分)
11.在“测定金属的电阻率”的实验中:
(1)如图所示,用螺旋测微器测量的金属丝直径为 mm。
(2)在用伏安法测量金属丝的电阻(约为10Ω)时,备下下列器材:
A.量程为0—0.6A,内阻为0.5Ω的电流表;
B.量程为0—0.3A,内阻为0.1Ω的电流表;
C.量程为0—3V,内阻为6kΩ的电压表;
D.量程为0—15V,内阻为30kΩ的电压表;
E.阻值为0—1kΩ,额定电流为0.5A的滑动变阻器;
F.阻值为0—10Ω,额定电流为2A的滑动变阻器;
G.蓄电池6V;
H.开关一个,导线若干。
为了尽可能提高测量精度,且要求测量多组实验数据,电流表应选用 ;
电压表应选用 ;滑动变阻器应选用 。(只填字母代号)
(3)在答题卡的方框内画出符合要求的实验电路图。
12.某同学按如图所示电路进行实验,实验时该同学将变阻器的触片P移到不同位置时测得各电表的示数如下表所示:
序号
A1示数(A)
A2示数(A)
V1示数(V)
V2示数(V)
1
0.60
0.30
2.40
1.20
2
0.44
0.32
2.56
0.48
将电压表内阻看做无限大,电流表内阻看做零。
(1)电路中ε,r分别为电源的电动势和内阻,R1,R2,R3为定
值电阻,在这五个物理量中,可根据上表中的数据求得的物
理量是(不要求具体计算) 。
(2)由于电路发生故障,发现两电压表示数相同了(但不为零),
若这种情况的发生是由用电器引起的,则可能的故障原因是
,
。
三、计算题(本题共5小题,共48分。在解答过程中要有必要的文字说明或受力分析图,否则不能得全分)
13.(8分)有一不计重力的带电粒子贴着A板从左侧沿水平方向射入匀强电场,当偏转电压为U1时,带电粒子沿轨迹①从两板正中间飞出,当偏转电压为U2时,带电粒子沿轨迹②落到B板正中间。设两次射入电场的水平速度相同,求电压U1、U2之比。
14.(8分)一个质量为m,电荷量为q,不计重力的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v,沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限。求匀强磁场的磁感应强度B和穿过第一象限的时间。
15.(10分)如图甲示,在周期性变化的匀强磁场区域内有垂直于磁场的一半径为r=1m、电阻为R=3.14Ω的金属圆形线框,当磁场按图乙所示规律变化时,线框中有感应电流产生。
(1)在图丙中画出感应电流随时间变化的i—t图象(以逆时针方向为正)
(2)求出线框中感应电流的有效值.
16.(10分)如图所示,两条足够长的互相平行的光滑金属导轨位于水平面内,距离为L=0.5m。在导轨的一端分别接有阻值均为0.6Ω的电阻R1、R2,在x≥0处有一与水平面垂直的匀强磁场,磁感应强度B=1T。一质量m=0.2kg的金属杆垂直放置在导轨上,金属直杆的电阻是r=0.2Ω,其他电阻忽略不计,金属直杆以一定的初速度v0=4m/s进入磁场,同时受到沿x轴正方向的恒力F=3.5N的作用,在x=2m处速度达到稳定。求:
(1)金属直杆达到的稳定速度v1是多大?
(2)从金属杆进入磁场到金属直杆达到稳定速度的过程中,电阻R1上产生的热量是多大?通过R1的电量是多大?
17.(12分)如图所示,某一质量为m的金属滑块,带电量大小为q,以某一速度沿水平放置的木板进入电磁场空间,匀强磁场的方向垂直纸面向外,电场方向水平向右,滑块与木板之间的摩擦系数为。已知滑块由P点沿木板做匀速直线运动到Q点与开关碰撞,将Q点的开关撞开,使电场消失,只保留磁场,离开开关时滑块的动能变为原来的1/4,并匀速返回P处,设往复运动的总时为T,P、Q间距离为L,碰撞时间不计。求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)整个过程中克服摩擦力所做的功;
(3)匀强电场E的大小。
参考答案
1.A 2.AD 3.D 4.AD 5.C 6.BD 7.C 8.AB 9.D 10.BD
1,3,5
11.(1)0.700
(2)A C F
12.(1)R2 R3 ε
(2)RP短路 或 R2断路
13.(8分)
解:因带电粒子在电场中做类平抛运动,故
14.(8分)
解:作出带电粒子做圆周运动的圆心和轨迹,由图中几何关系知:
15.(10分)
解:(1)由法拉第电磁感应定律知:
方向逆时针,为正;
1-3S内,,方向顺时针,为负}
故感应电流随时间变化的图象如右图所示
(2)根据电流的热效应知:
16.(10分)
解:(!)金属直杆的速度达到稳定时,
(2A)对金属直杆,从进入磁场到达稳定速度的过程,由动能定理知:
通过电阻R1的电量
(2B)对金属直杆,从拉力反向到速度减小到零的过程,
电阻R1上产生的热量
解出W安=1.8J
通过电阻R1的电量、q1=0.1;解出x=0.2m
该过程由动能定理知:
17.(12分)
解:(1)设开始时的速度为V0,则滑块从P—Q—P的过程,有
对滑块从Q—P的过程,进行受力分析知:
(2)经分析,只有从P—Q的过程,滑块受摩擦力。对滑块从P—Q的过程进行受力分析知: