2012年上学期高二年级入学考试物理试题.doc

2012年上学期高二年级入学考试物理试题考生注意：本试卷共三道大题，17小题，满分100分，时量90分钟一、选择题（12道小题，共48分，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全选对的得4分，选对但不全的得2分，选错的得0分）1如图所示，当矩形线圈在匀强磁场中以较小的角速度逆时针匀速转动时，与之相连的灵敏电流表指针左右摆动。若当线圈转动到图示位置时，电流计指针在刻度盘的右边。线圈由图示位置继续转动，则当（ ）A线圈在转过90180的过程中，电流计指针在刻度盘的左边B线圈在转过270360的过程中，电流计指针在刻度盘的左边C线圈转至900瞬间，电流计指针在刻度盘的右边ABCDD线圈通过图示位置时，线圈中电流改变方向2如图所示，比荷相同的甲、乙两个带电粒子以某一速度从正方形磁场区域的入口A处沿AB方向进入匀强磁场，分别从C和D射出磁场，则一定是 A两粒子带同种电荷 B甲、乙两粒子的速度之比为12 C甲、乙两粒子在磁场中运动的时间之比12 D甲、乙两粒子的动能之比为413如图所示，在磁感强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框架，OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒，OC之间连一个电阻R，导体框架与导体棒的电阻均不计，若要使OC能以角速度匀速转动，则外力做功的功率是： （ ）A B C D4收录机等小型家用电器所用的稳压电源,是将220 V的正弦交流电变为稳定的直流电的装置,其中的关键部分是整流电路.有一种整流电路可以将正弦交流电变成如图所示的脉动直流电（每半个周期都按正弦规律变化）,则该脉动直流电电流的有效值为( ) A8A B4A C2ADA5如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中 A导体框中产生的感应电流方向相反 B导体框中产生的焦耳热相同 C导体框ab边两端电势差相同 D通过导体框截面的电量相同6如图甲所示，正三角形导线框abc放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，t=0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里图丙中能表示线框的ab边受到的磁场力F随时间t的变化关系的是（力的方向规定向左为正方向）（ ）abc甲Bt/s13 5 7OB0-2B0-B0乙t/sFO 1 3 5 7F0-F0-2F0t/sFO 1 3 5 7F0-F0-2F0FO 1 3 5 7F0-F0-2F0t/st/sO 1 3 5 7F0-F0-2F0A B C D丙2F071930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其核心部分如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m，电量为q的质子，质子每次经过电场区时，都恰好在电压为U时并被加速，且电场可视为匀强电场，使质子由静止加速到能量为E后，由A孔射出，下列说法正确的是 A其它条件不变时，增大D形盒半径R，质子的最终能量E将增大 B其它条件不变时，只增大加速电压U，质子的最终能量E将增大 C加速器中的电场和磁场都可以使带电粒子加速 D要使质子每次通过电场时总是加速，则质子在磁场中运动的周期与电压变化的周期相等8如图，在同一铁心上绕着两个线圈，单刀双掷开关原来接在1位置，现在它从1打向2，试判断此过程中，通过R的电流方向是A先由P到Q，再由Q到P B先由Q到P，再由P到Q C始终是由Q到P D始终是由P到Q9如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m的金属棒ab。导轨的一端连接电阻R，其他电阻均不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向下，金属棒ab在一水平恒力F作用下由静止起向右运动。则： （ ）A随着ab运动速度的增大，其加速度也增大B外力F对ab做的功等于电路中产生的电能C当ab做匀速运动时，外力F做功的功率等于电路中的电功率D无论ab做何种运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能10某发电厂发电机的输出电压稳定，它发出的电先通过电厂附近的升压变压器升压，然后用输电线路把电能输送到远处居民小区附近的降压变压器，经降低电压后输送到用户。设升、降压变压器都是理想变压器，在用电高峰期时，电厂输送的总功率增加，但是白炽灯却不够亮，这时 （ ）A升压变压器的副线圈的电压变大B降压变压器的副线圈的电压变大C高压输电线路的电压损失变大D用户的负载增多，高压输电线中的电流减小11如图所示，有缺口的金属圆环与板间距为d的平行板电容器的两极板焊接在一起，金属环右侧有一垂直纸面向外的匀强磁场，现使金属环以恒定不变的速率v向右运动由磁场外进入磁场，在金属环进入磁场的过程中，电容器带电量Q随时间t变化的定性图象应为 （ ）12如图所示，边长为L的正方形线圈abcd 其匝数为n总电阻为r外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度绕轴匀速转动，则以下判断中正确的是 （ ）ORBabdc A闭合电路中感应电动势的瞬时表达式e = nBL2sint B在t = 时刻，磁场穿过线圈的磁通量为零，但此时磁通量随时间变化最快 C从t =0 时刻到t = 时刻，电阻R上产生的热量为Q = D从t =0 时刻到t = 时刻，通过R的电荷量q = 二本题共8分。按题目要求作答。13（8分）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。RSPL2L1F（1）（4分）将线圈L1插入线圈L2中，合上开关S，能使线圈L2中感应电流的磁场方向与线圈L1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L1 C使变阻器阻值R变小 D断开开关S（2）（4分）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。三、本题共4小题，共44分。解答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（10分）如图所示，匀强磁场竖直向下，大小为B，正方形边长为L的刚性金属框，ab边质量为m，其它边质量不计，总电阻为R，绕cd边可无摩擦转动，现从水平静止释放，经时间ts时ab边恰好以v第一次通过最低点，求: （1）ab棒转到最低点时棒中的电流大小和方向（2）在ts时间内金属框中产生感应电流平均值和流过ab棒截面电量（3）在ts时间内金属框中产生感应电流有效值。15（10分）如图所示，在水平地面MN上方空间存在一垂直纸面向里、磁感应强度B=1T的有界匀强磁场区域，上边界EF距离地面的高度为H 正方形金属线框abcd的质量m = 0.02kg、边长L = 0.1m（LH），总电阻R = 0.2，开始时线框在磁场上方，ab边距离EF高度为h，然后由静止开始自由下落，abcd始终在竖直平面内且ab保持水平求线框从开始运动到ab边刚要落地的过程中（g取10m/s2)adcbLBhHM EFN （1）若线框从h=0.45m处开始下落，求线框ab边刚进入磁场时的加速度；（2）若要使线框匀速进入磁场，求h的大小；（3）求在（2）的情况下，线框产生的焦耳热Q 16（12分）如图所示，M、N是竖直正对放置的两个平行金属板，S1、S2是M、N板上的两个小孔；N板的右侧有一个在竖直面内，以O为圆心的圆形区域，该区域内存在垂直圆面向外的匀强磁场，另有一个同样以O为圆心的半圆形荧光屏AOC已知S1、S2、O和荧光屏的中间位置O在同一直线上，且ACS1O。当在M、N板间加恒定电压U时，一带正电离子在S1处由静止开始加速向S2孔运动，最后打在图示的荧光屏上P处，COP=30。若要让上述带正电离子(不计重力)仍在S1处由静止开始加速，最后打在图示的荧光屏下边缘处，求M、N板间所加电压的大小。17. (12分)如图所示，MN、PQ为相距L0.2 m的光滑平行导轨，导轨平面与水平面夹角为30，导轨处于磁感应强度为B1 T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，在两导轨的M、P两端接有一电阻为R2 的定值电阻，回路其余电阻不计一质量为m0.2 kg的导体棒垂直导轨放置且与导轨接触良好今平行于导轨在导体棒的中点对导体棒施加一作用力F，使导体棒从ab位置由静止开始沿导轨向下匀加速滑到底端，滑动过程中导体棒始终垂直于导轨，加速度大小为a4 m/s2，经时间t1 s滑到cd位置，从ab到cd过程中电阻发热为Q0.1 J，g取10 m/s2.求：(1)到达cd位置时，对导体棒施加的作用力；(2)导体棒从ab滑到cd过程中作用力F所做的功2012年上学期高二年级入学考试物理答卷一、选择题：（每题4分，共48分）题号123456789101112答案二、按要求答题（共8分）13、（1）_；（2）_、_。三、本题共4小题，共44分。解答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（10分）、15（10分） 16（12分） 17（12分）、参考答案一、选择题题号123456789101112答案AACCBDAADCCDCCBCD13、（1）AC（4分）（2）大；磁通量变化率（4分）14（10分）、解：（1）方向ba (2) , （2分） （3）由能的转化和守恒得： 15（10分）、解：当线圈ab边进入磁场时 E = BLv1 安培力F = BIL = BL= 0.15N 由牛第二定律 得 （2）由解得 （3）线圈cd边进入磁场前F = G，线圈做匀速运动，由能量关系可知焦耳热Q = mgL=0.02J 1