湖北省武汉市2012-2013学年高二物理12月月考试题 新人教版VIP

1 汉南一中汉南一中 2012 20132012 2013 学年度上学期学年度上学期 1212 月考试月考试 物物 理理 试试 卷卷 本试卷分为第 卷 选择题 和第 卷 非选择题 两部分 共 110 分 考试时间 90 分钟 第 卷 选择题 共 50 分 一 选择题 本题共 10 小题 每小题 5 分 共 50 分 在各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 全部选对的得 5 分 选对但不全的得 3 分 不选或有错选 的得 0 分 1 根据磁感应强度的定义式B F IL 下列说法中正确的是 A 在磁场中某确定位置 B与F成正比 与I L的乘积成反比 B 一小段通电直导线在空间某处受磁场力F 0 那么该处的B一定为零 C 磁场中某处B的方向跟电流在该处受磁场力F的方向相同 D 一小段通电直导线放在B为零的位置 那么它受到的磁场力F也一定为零 2 如图所示 边长为L 0 2 m 的正方形线圈abcd 其匝数为n 10 总电阻为r 2 外电 路的电阻为R 8 ab的中点和cd的中点的连线OO 恰好位于匀强磁场的边界线上 磁场 的磁感应强度B 1 T 若线圈从图示位置开始 以角速度 2 rad s 绕OO 轴匀速转动 则以下判断中正确的是 A 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 4 变化最快 B 闭合电路中感应电动势的瞬时表达式e 0 8 sin 2t V C 从t 0 时刻到t 时刻 电阻R上产生的热量为 4 Q 3 2 10 4J D 从t 0 时刻到t 时刻 通过R的电荷量q 0 02 C 4 3 如图 4 所示是某离子速度选择器的原理示意图 在一个半径为R 10 cm 的圆柱形筒内有 B 1 10 4 T 的匀强磁场 方向平行于圆筒的轴线 在圆柱形筒的某直径的两端开 有小孔 作为入射孔和出射孔 离子束以不同角度入射 最后有不同速度的离子束 射出 现有一离子源发射比荷为 2 1011 C kg 的正离子 且离子束中速度分布连 续 当角 45 时 出射离子速度v的大小是 A 106 m s B 108 m s 22 C 2 108 m s D 2 106 m s 22 2 4 倾角为的导电轨道间接有电源 轨道上静止放有一根金属杆ab 现垂直轨道平面向上加一匀 强磁场 方向如图所示 磁感应强度 B 由零逐渐增加的过程中 ab杆 受到的静摩擦力 A 逐渐增大 B 逐渐减小 C 先增大后减小 D 先减小后增大 5 如图 均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框 半圆直径与磁场边缘重合 磁场 方向垂直 纸面 向里 磁感应强度大小为 B0 使该线框从静止开始绕过圆心O 垂直于半圆面的 轴以角速度 匀速转动半周 在线框中产生感应电流 现使线框保 持图中所示位置 磁感应强度大小随时间线性变化 为了产生与线 框转动半周过程中同样大小的电流 磁感应强度随时间的变化率 的大小应为 t B A B C D 0 4 B 0 2 B 0 B 2 0 B 6 某水电站 用总电阻为 2 5 的输电线输电给 500 km 外的用户 其输出电功率是 3 106 kW 现用 500 kV 电压输电 则下列说法正确的是 A 输电线上输送的电流大小为 2 0 105 A B 输电线上由电阻造成的损失电压为 15 kV C 若改用 5 kV 电压输电 则输电线上损失的功率为 9 108 kW D 输电线上损失的功率为 P 为输电功率 U为输电电压 r为输电线的电阻rP U P 2 7 调光灯 调速电风扇以前是用变压器来实现的 该技术的缺点是成本高 体 积大 效率 低 且不能任意调节灯的亮度或电风扇的转速 现在的调光灯 调速电风扇是用可控硅电子元件 来实现的 如图 13 1 8 为经过一个双向可控硅调节后加在电灯上的电压 那么现在电灯上的电 压为 A B m U m U 2 2 C D 2 m U 4 m U 8 如图所示 电动势为E 内阻不计的电源与三个灯泡 和三个电阻相接 只合上开关 S1 三个灯泡都能正常工作 如果再合上 S2 则下列表述正确的是 A 电源输出功率减小 B L1上消耗的功率增大 3 C 通过R1上的电流增大 D 通过R3上的电流减小 9 回旋加速器是用来加速带电粒子的装置 如图 2 所示 它的核心部分是两个D形金属盒 两盒相距很近 连接好高频交流电源后 两盒间的窄缝中形成匀强电场 使 带电粒子每次通过窄缝都能得到加速 两盒放在匀强磁场中 磁场方向垂直 盒面向下 带电粒子在磁场中做圆周运动 通过两盒间的窄缝时反复被加速 直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出 如果用同一回旋加速器分别 加速氚核 H 和 粒子 He 比较它们所需的高频交流电源的周期和获得 3 14 2 的最大动能的大小 下列说法正确的是 A 加速氚核的交流电源的周期较大 氚核获得的最大动能较大 B 加速氚核的交流电源的周期较大 氚核获得的最大动能较小 C 加速氚核的交流电源的周期较小 氚核获得的最大动能较小 D 加速氚核的交流电源的周期较小 氚核获得的最大动能较大 10 如图所示 两个相邻的有界匀强磁场区 磁感应强度方向相反 且垂直纸面 磁感应强度 的大小均为 B 磁场区在 y 轴方向足够长 在 x 轴方向的宽度为 a 一正三角形 中垂线长为 a 导线框 ABC 从图示位置向右匀速穿过磁场区域 设逆时针方向为电流的正方向 则图中线框中产 生的感应电流 i 与对线框移动距离 x 的关系图象正确的是 第 卷 非选择题 共 60 分 二 填空 实验题 11 题每空 3 分 12 题 6 分 共 15 分 11 如题图 11 1 11 2 中两游标卡尺的读数分别是 cm cm 题图 11 3 中螺旋测微器的读数是 mm 4 12 6 分 如图所示是测量通电螺线管A内部磁感应强度 B及其与电流I关系的实验装置 将截面积为S 匝数为N的 小试测线圈P置于螺线管A中间 试测线圈平面与螺线管的 轴线垂直 可认为穿过该试测线圈的磁场均匀 将试测线圈 引线的两端与冲击电流计D相连 拨动双刀双掷换向开关 K 改变通入螺线管的电流方向 而不改变电流大小 在P中 产生的感应电流引起D的指针偏转 实 验次 数 I A B 10 3T 10 50 62 21 01 25 5 1 将开关合到位置 1 待螺线管A中的电流稳定后 再将K从位置 1 拨到位置 2 测得D的最大偏转距离为dm 已知冲击电流计的磁通灵敏度为D D 式中 m d N 为单匝试测线圈磁通量的变化量 则试测线圈所在处磁感应强度B 若将K从 位置 1 拨到位置 2 的过程所用的时间为 t 则试测线圈P中产生的平均感应电动势 2 调节可变电阻R 多次改变电流并拨动K 得到A中电流I和磁感应强度B的数据 见右表 由此可得 螺线管A内部在感应强度B和电流I的关系为B 三 计算题 本大题共 4 小题 共 45 分 把解答写在答题卷中指定的答题处 要求写出必要的文 字说明 方程式和演算步骤 13 10 分 某电厂要将电能输送到较远的用户 输送的总功率为 9 8 104 W 电厂输出电压仅为 350 V 为减少输送功率损失 先用一理想升压变压器将电压升高再输出 已知输电线路的总电阻 为 4 允许损失的功率为输送功率的 5 所需电压为 220 V 求理想升压 降压变压器的原 副线圈的匝数比各是多少 14 10 分 均匀导线制成的单匝正方形闭合线框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所应满足的条 件 15 12 分 如图所示 一足够长的区域badc内充满磁感应强度为B 方向垂直纸面向里的匀强 磁场 其中 ab 平行于 cd ad 与上 下边界垂直 现从ad边 的中点O处 垂直磁场射入一速度方向与ad边夹角为 30 大小为v0的带正电粒子 已知粒子质量为m 电荷量为q ad 边长为l 重力影响不计 1 试求粒子能从ab边上射出磁场 的v0的大小范围 2 问粒子在磁场中运动的最长时间是多少 16 如图所示 在边长为l的正方形区域内 有与 y 轴平行的匀 强电场和垂直于纸面的匀强磁场 一个带电粒子 不计重力 从原点 O沿x轴进入场区 恰好做匀速直线运动 穿过场区的时间为T0 若 撤去磁场 只保留电场 其他条件不变 该带电粒子穿过场区的时间 31 51 88 42 02 51 52 53 12 6 为T0 若撤去电场 只保留磁场 其他条件不变 那么 该带电粒子穿过场区的时间应该是多少 2 1 12 月考试物理答案 12345678910 DADDDCADCCDBC 11 2 98 0 515 2 720 2 718 2 721 12 1 2 0 00125I 或kI 2 m d ND S m d Dt 13 14 解析 1 cd边刚进入磁场时 线框速度v 1 分2gh 线框中产生的感应电动势 E BLv BL2 分2gh 7 2 此时线框中电流 I 1 分 E R cd两点间的电势差U I 2 分 3 4 R 3 2 4 Blgh 3 安培力 F BIL 2 分 22 2B Lgh R 根据牛顿第二定律mg F ma 由a 0 解得下落高度满足 h 2 分 22 44 2 m gR B L 15 12 分 解析 1 设带电粒子在磁场中正好经过ab边 相切 从ad边射出所对应的速度为 v1 如图所示 从几何关系2 分 解得 1 分 2 30sin l RR 3 l R 由半径公式1 分 可得1 分 Bq mv R m Bql v 3 1 设带电粒子在磁场中正好经过cd边 相切 从ab边射出时的速度为v2 从几何关系可得 1 分 R l 如图所示 由半径公式 可得1 分 Bq mv R m Bql v 2 可见带电粒子在磁场中从ab边射出 其速度应满足 1 分 m Bql 3 v m Bql 2 带电粒子在磁场中的周期1 分 qB m v R T 22 0 根据带电粒子在磁场的轨迹占圆周比值最大即运动时间最长 或圆周所对圆心角最大 所以当速 度为v1时 具有最长时间 1 分 2 分 3 5 3 2 qB m Tt 3 5