江西省南昌市进贤县第一中学高二物理上学期期末考试试题.doc

进贤一中2015-2016学年度第一学期期末考试高二物理试卷考试时间：100分钟； 第i卷（选择题）一、选择题（第16小题为单选题，第710小题为多选题，共40分）1关于场强的三个公式：e，ek，e 的适用范围，下列说法正确的是( )a三个公式都只能在真空中适用b公式和只能在真空中适用，公式在真空中和介质中都适用c公式和只能在真空中适用，公式在真空中和介质中都适用d公式适用于任何电场，公式只适用于点电荷形成的电场，公式只适用于匀强电场2如图所示，一根长为的铝棒用两个劲度系数均为的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中，磁感应强度为b，方向垂直纸面向里，当铝棒中通过的电流方向从左到右时，弹簧的长度变化了，则下面说法正确的是（ ）a. 弹簧长度缩短了，b= b. 弹簧长度缩短了，b=c. 弹簧长度伸长了，b= d. 弹簧长度伸长了，b= 3一个面积s=4102m2、匝数n=100匝的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度b随时间t变化的规律如图所示，则下列判断正确的是（ ）a在开始的2s内穿过线圈的磁通量变化率等于0.08wb/sb在开始的2s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零c在开始的2s内线圈中产生的感应电动势等于0.08vd在第3s末线圈中的感应电动势等于零4一个按正弦规律变化的交变电流的i-t图象如图所示下列说法中不正确的是（ ）a.该交流电的周期为t=0.02s b.该交变电流的频率f=50hzc.该交变电流的有效值i=20a d.该交变电流的最大值为im=20a5如图所示， r4是半导体材料制成的热敏电阻，电阻率随温度的升高而减小，这就是一个火警报警器的电路，电流表是安放在值班室的显示器，电源两极之间接一个报警器，当r4所在处出现火情时，显示器的电流i和报警器两端的电压u的变化情况是( )ai变大，u变小 bi变大，u变大ci变小，u变大 di变小，u变小6如图所示，水平向左的匀强电场场强大小为e，一根不可伸长的绝缘细线长度为l，细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，另一端固定在o点把小球拉到使细线水平的位置a，然后由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向夹角60的位置b时速度为零以下说法中正确的是()aa点电势低于b点电势b小球受到的电场力与重力的关系是eqmgc小球在b点时，细线拉力为2mgd小球从a运动到b过程中，电场力对其做的功为eql7（多选题）如图所示，竖直平行金属导轨mn、pq上端接有电阻r，金属杆质量为m，跨在平行导轨上，垂直导轨平面的水平匀强磁场为b，不计ab与导轨电阻，不计摩擦，且ab与导轨接触良好若ab杆在竖直向上的外力f作用下匀速上升，则以下说法正确的是（ ）a拉力f所做的功等于电阻r上产生的热量b杆ab克服安培力做的功等于电阻r上产生的热量c电流所做的功等于重力势能的增加量d拉力f与重力做功的代数和等于电阻r上产生的热量8如图所示，带电平行板中匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向水平向里，一带电小球从光滑绝缘轨道上的a点自由滑下，经过轨道端点p进入板间恰好沿水平方向做直线运动现使球从轨道上较低的b点开始滑下，经p点进入板间，在之后运动的一小段时间内( )a小球的重力势能可能会减小b小球的机械能可能不变c小球的电势能一定会减少d小球动能可能减小9如图所示，已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压u加速后，水平进入互相垂直的匀强电场e和匀强磁场b的复合场中(e和b已知)，小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动，则()a小球可能带正电b小球做匀速圆周运动的半径为rc小球做匀速圆周运动的周期为td若电压u增大，则小球做匀速圆周运动的周期变大10如图所示，abcd为用粗细均匀的同种材料制成的矩形金属线框，其中ab的长度只有bc长度的一半。现将线框放在水平光滑绝缘的桌面上，在外力f的作用下让线框以速度v匀速穿过右边两个磁感应强度大小相等、方向相反且边界距离均为l的匀强磁场区域。若以图示位置开始计时，规定顺时针方向为电流的正方向，磁感线向下穿过线框时的磁通量为正。则下列关于穿过金属线框的磁通量、金属线框中的电流i、cb间的电势差ucb以及外力f的大小随时间变化的图象中，可能正确的是（ ）第ii卷（非选择题）二、填空题（20分）11有一个1000匝的线圈，在0.4s内通过它的磁通量从0.02wb增加到0.10wb，则线圈中的感应电动势_v如果线圈的电阻是10欧，把一个电阻为990欧的电热器连接在它的两端，通过电热器的电流是_a.12正方形导线框处于匀强磁场中，磁场方向垂直框平面，磁感应强度随时间均匀增加，变化率为k。导体框质量为m、边长为l，总电阻为r，在恒定外力f作用下由静止开始运动。导体框在磁场中的加速度大小为_，导体框中感应电流做功的功率为_。13下图中游标卡尺的读数是_cm，螺旋测微器的读数是_cm. 14有一待测的电阻器rx，其阻值约在4050之间，实验室准备用伏安法来测量该电阻值的实验器材有：电压表v（量程010v，内电阻约20k）；电流表a1，（量程0500ma，内电阻约20）；电流表a2，（量程0300ma，内电阻约4）；滑动变阻器r1（最大阻值为10，额定电流为2a）；滑动变阻器r2（最大阻值为250，额定电流为0.1a）；直流电源e（电动势为9v，内电阻约为0.5）；开关及若干导线实验要求电表读数从零开始变化，并能多测出几组电流、电压值，以便画出iu图线（1）电流表应选用 （2）滑动变阻器选用 （选填器材代号）（3）请在如图所示的方框内画出实验电路图三、计算题（题型注释）15（8分）矩形线圈abcd，长ab=20cm ,宽bc=10cm, 匝数n=200,每匝线圈电阻r= 0.25，整个线圈平面均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过，磁感应强度b随时间的变化规律如图所示，求（1）线圈回路的感应电动势（2）在t=0.3s时线圈ab边所受的安培力的大小16(8分)如图所示，跟水平面成=37角且连接电源的光滑金属框架宽l=20cm，一根重为g的金属棒ab水平放在金属框架，磁感应强度b=0.6t，方向竖直向上，金属棒ab的电阻rab=1，电源电动势为25v，内阻r=1，当滑动变阻器的电阻为3时，金属棒刚好处于静止状态（1）求通过金属棒的电流大小（2）求金属棒的重力大小？（sin 37=0.6，cos37=0.8）17(12分)如图所示为交流发电机示意图，匝数n=100匝的矩形线圈，边长分别为10cm和20cm，内阻为5，在磁感应强度b=0.5t的匀强磁场中绕oo 轴以50rad/s的角速度匀速转动，线圈和外部20的电阻r相连接，已知线圈绕oo 轴转动时产生的电动势最大值，求：（1）电压表和电流表示数？（2）电阻r上所消耗的电功率是多少？（3）由图示位置转过90的过程中，通过r的电量是多少？18（12分）如图所示，在xoy坐标平面的第一象限内存在一沿y轴正方向的匀强电场，在第四象限内存在一垂直于xoy平面向里的匀强磁场现有一电子(质量为m、电荷量大小为e)以初速度v0从电场中坐标为(3l，l)的p点沿垂直于场强方向射入，然后从x轴上的a点(图中未画出)射入磁场已知电场强度大小为，磁感应强度为.求：(1)电子在a点的速度大小及速度方向与x轴负方向的夹角；(2)电子从磁场中出射点的位置坐标；(3)电子在磁场中运动所用的时间进贤一中高二（上）期末考试物理参考答案12345678910daacabbdacbcab11200； 0.212 ； ；131.050；0.15840.158614（1）a2；（2）r1；（3）电路图如图所示15（1）从图象可知：穿过线圈平面的磁通量随时间均匀增大，线圈回路中产生的感应电动势是不变的.根据法拉第电磁感应定律得感应电动势（3分）（2）（2分）当t=0.3s时，b=2010-2 t（1分）f=nbil=2002010-20.040.2=0.32n（2分） 考点：法拉第电磁感应定律、安培力16解：（1）根据闭合电路欧姆定律，有：i=（2）金属棒与磁场垂直，所受安培力大小为：f=bil=0.650.2n=0.6n金属棒处于静止状态时，受到重力g、安培力f和斜面的支持力n，由平衡条件得f=gsin37得到：g=0.8n答：（1）通过金属棒的电流大小为5a；（2）金属棒的重力大小为0.8n【点评】本题是通电导体在磁场平衡问题，安培力是联系力与磁场和桥梁，关键在于安培力的分析和计算17（1）感应电动势最大值，有效值：，u=ir=40v（2）电阻r上所消耗的电功率p=iu=80w（3）通过r上的电量考点：交流电的产生；交流电的有效值；电功率.18（1）， 45（2）坐标（0，0） （3）（1）由p至a，电子在匀强电场中做类平抛运动，水平方向的位移为：x=v0t1，竖直方向的位移为：yt1=l，解得，。（2）由（1）问可知x=2l，所以a点坐标为（l，0），电子以速度进入匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动，由几何关系可知电子从o点射出磁场，其坐标为（0，0）。（3）电子在磁场中做圆周运动，轨迹对应的圆心角为90，故 在磁场中的运动时间为。考点：带电粒子在组合场中的运动分析1d【解析】试题分析：对于计算电场强度的三个公式e，ek，e来说，适用于任何电场，公式只适用于点电荷形成的电场，公式只适用于匀强电场，故选项d是正确的。考点：电场强度的公式。【名师点晴】是通过比值的方法定义电场强度的，所以适用于任何电场；是由库仑定律推导出来的，而库仑定律的条件是点电荷，所以它适用于点电荷形成的电场强度的计算；适用于匀强电场的计算。2a【解析】试题分析：由题意可知，当通入自左向右的电流时，由左手定则可知，安培力f=bil，使弹簧缩短x，通以向左的电流，也是大小等于i时，弹簧伸长x，处于平衡状态，由平衡条件得：安培力f=bil=k2x；则有：b=，故选a。考点：本题考查了磁感应强度、安培力、力的平衡【名师点睛】3a【解析】解：a、由图象的斜率求得：=t/s=2t/s，因此=s=24102 wb/s=8102wb/s，故a正确，b、开始的2s内穿过线圈的磁通量的变化量不等于零，故b错误；c、根据法拉第电磁感应定律得：e=n=ns=10024102 wb/s=8v，可知它们的感应电动势大小为8v，故c错误；d、由图看出，第3s末线圈中的磁通量为零，但磁通量的变化率不为零，感应电动势也不等于零，故d错误；故选：a【点评】本题中磁感应强度均匀增大，穿过线圈的磁通量均匀增加，线圈中产生恒定的电动势，由法拉第电磁感应定律求出感应电动势，是经常采用的方法和思路4c【解析】试题分析：由图线可知该交流电的周期为t=0.02s，选项a正确；该交变电流的频率f=50hz，选项b正确；该交变电流的最大值是20a，选项c错误，d正确；故选c.考点：正弦交流电【名师点睛】此题考查了交流电的图线；解题时要明确交流电图象的物理意义，正确根据图象获取有关交流电的信息是交流电中的基本要求，要重点把握；此题是基础题，意在考查学生对基本图线的认识能力及获取信息的能力.5a【解析】试题分析：当所在处出现火情时，的电阻减小，路端总电阻减小，所以路端电压减小即报警器两端的电压u减小，总电流增大，故通过的电流增大，所以两端的电压增大，故并联电路的电压减小，所以通过的电流减小，而总电流是增大的，所以通过支路的电流增大，故电流表的示数增大，a正确考点：考查了电路动态分析6b【解析】沿电场线方向电势降低，则a点的电势高于b点的电势，故选项a错误；由动能定理得：mglsin 60qel(1cos 60)，解得：qemg，故选项b正确；小球在b点的受力如图所示，则细线的拉力fmgsin 60qecos 60mg，故选项c错误；在运动过程中电场力做的功为wqel(1cos 60)qel，故选项d错误7bd【解析】试题分析：对导体棒分析：受重力、安培力、拉力f，三力平衡。由功能关系知，电阻r上产生的热量等于导体棒克服安培力所做的功，a错、b对；重力势能的增加量等于克服重力所做的功，c错；由动能定理知，拉力f与重力做功的代数和等于安培力所做的功，也即等于电阻r上产生的热量，d对。考点：功能关系。【名师点睛】功与对应能量的变化关系功能量的变化合外力做正功动能增加重力做正功重力势能减少弹簧弹力做正功弹性势能减少电场力做正功电势能减少其他力（除重力、弹力）做正功机械能增加8ac【解析】试题分析：小球从a点滑下，进入复合场中，如果小球带正电，所受电场力方向竖直向下，所受洛伦兹力方向竖直向上，重力竖直向下，有，如果从b点滑下，进入复合场中的速度减小，洛伦兹力减小，小球将向下偏转，重力势能减小，电场力做正功，机械能增大，电势能减小、动能增大；如果小球带负电，则所受电场力向上，洛伦兹力向下，从b点释放，速度减小，合力向上，小球将向上偏转，电场力做正功，电势能减小，机械能增大，动能增大。故选ac考点：考查带电粒子在复合场中的运动9bc【解析】小球在复合场中做匀速圆周运动，则小球受到的电场力和重力满足mgeq，则小球带负电，a错误；因为小球做圆周运动的向心力为洛伦兹力，由牛顿第二定律和动能定理可得：bqv，uqmv2，联立两式可得小球做匀速圆周运动的半径r，由t可以得出t，与电压u无关，所以b、c正确，d错误10.【答案】ab【解析】试题分析：当线框开始进入磁场，磁通量开始增加，当一半进入时达最大；此后向外的磁通量增加，总磁通减小；当全部进入时，磁通量最小为零，然后磁通量在反方向增加，故a正确；当线圈进入第一个磁场时，由右手定则知电流为逆时针，开始进入第二个磁场时，电流方向为顺时针，出第二个磁场即边进入第一磁场，电流仍为顺时针，故b正确；根据和电流方向知刚进入磁场时和出磁场时电压相等，b点电势高，故ucb为负，边同时切割磁感线时c电动势高，且电压相等，故c错误；由可知，整个运动过程中电动势都保持不变，电流的大小也保持，则安培力大小不变，则力f大小保持不变，故选项d错误。考点：导体切割磁感线时的感应电动势【名师点睛】电磁感应与图象的结合问题，近几年高考中出现的较为频繁，在解题时涉及的内容较多，同时过程也较为复杂；故在解题时要灵活，可以选择合适的解法，如排除法等进行解答。11200； 0.2【解析】试题分析：线圈中的感应电动势：，感应电流的大小：考点：法拉第电磁感应定律【名师点睛】本题考查了法拉第电磁感应和欧姆定律的综合运用，知道感应电动势与磁通量的变化率成正比，此题是基础题，意在考查学生基础知识的掌握程度.12 ； ； 【解析】试题分析：导体框四个边所受安培力的合力为