安徽省合肥市一六八中学2019-2020学年高二物理下学期线上测试试题（三）

安徽省合肥市一六八中学2019-2020学年高二物理下学期线上测试试题（三）一 单选题(48 分：8 题) 1、如图所示，圆形匀强磁场区域的半径为 r，磁场方向垂直纸面向里。边长为 2r 的正方形闭合导线框从左向右匀速穿过磁场。若线框刚进入磁场时 t=0，规定逆时 针方向为电流的正方向，则下图中能大致反映线框中电流与时间关系的是（ ） abcd 2、如图所示，先后以速度 v0 和 2v0 把同一正方形闭合线圈匀速拉入有界匀强 磁场区域的过程中，则在先后两种情况下（ ） a线圈中的感应电流之比为 i1：i2=2：1 b线圈所受到的安培力之比为 f1：f2=1：4 c线圈产生的焦耳热之比为 q1：q2=1：4 d通过线圈截面电荷量之比为 q1：q2=1：1 3、图甲为一小型发电机的示意图，发电机线圈内阻为 1， 灯泡 l 的电阻为 9，电压表为理想交流电压表。发电机产 生的电动势 e 随时间 t 按图乙的正弦规律变化，则（ ） a. 0.01s 时穿过线圈的磁通量为零 b. 线圈转动的角速度为 50rad/s c. 电压表的示数为 10v d. 灯泡 l 的电功率为 9w 4、如图所示，两个用同种金属做成的粗细均匀、边长相同的正方形导线框a 、b ，已知a 的质量比b 大它 们都从有理想边界、垂直于纸面向里的匀强磁场的上边界处无初速释放，在它们全部进入磁场前，就已经达到了各自的稳定速度下列说法正确的是（ ） a a 的稳定速度一定比 b 的稳定速度大 b a 、 b 进入磁场的运动时间相同 c进入磁场全过程通过a 、 b 线圈截面的电荷量相同 d各自以稳定速度下落过程中两线圈安培力的功率相同 5、在如图所示的倾角为q 的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大 小均为 b 的匀强磁场区域，区域 i 的磁场方向垂直斜面向上，区域ii 的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为 l，一个质量为 m、电阻为 r、边长也为 l 的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，t1 时 刻 ab 边刚从 gh 进入磁场 i 区域，此时导线框恰好以速度 v1 做匀速 直线运动；t2 时刻 ab 边下滑到 jp 与 mn 的中间位置，此时导线框又恰好以速度 v2 做匀速直线运动。重力加速度为 g，下列说法中正确的是（ ） v = mgr sin q11at2 时刻，导线框具有的速度22b2 l2b线框两次匀速直线运动的速度 v1v2=41 c从 t1 到 t2 的过程中，导线框克服安培力做的功等于重力势能的减少量 123mglsinq + 1 m(v2 v2 )d从 t1 到 t2 的过程中，有 2 2机械能转化为电能 6、如图所示，甲为小型旋转电枢式交流发电机，电阻为 r=2 的矩形线圈在磁感应强度为 b 的匀强磁场 中，绕垂直于磁场方向的固定轴 oo匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与右侧电路连接，右侧电路中滑动变阻器 r 的最大阻值为 r0=4，滑动片 p 位于滑动变阻器中点，定值电阻 r1=7，r2=2，其他电阻 不计。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，闭合开关 s线圈转动过程中理想交流电压表示数是 10v，图乙是矩形线圈磁通量随时间 t 变化的图象。则下列说法正确的是（ ） a电阻 r 上的热功率为0.5w b 0.02s 时滑动变阻器 r 两端的电压瞬时值为零 c线圈产生的电压随时间变化的规律是e = 10 2cos100p t (v ) t =d线圈从零时刻转动到1 s6001c的过程中，通过 r1 的电荷量为 200p 7、如图所示,理想变压器原线圈上连接着在水平面内的长直平行金属导轨,导轨之间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,金属杆 mn 垂直放置在导轨上,且接触良好.移动变压器副线圈上的滑动触头可改变副线圈匝数, 副线圈上接有一只理想电压表,滑动变阻器 r 的总阻值大于定值电阻 r0 的阻值,线圈 l 的直流电阻、导轨 和金属杆的电阻都忽略不计.现在让金属杆以速度的规律在导轨上左右来回运动（t 为金属杆 运动的周期）,两灯 a、b 都发光.下列说法中正确的是( ) a. 只增大 t,则灯 a 变暗、灯 b 变亮 b. 当时间 t=t 时,两灯都亮着,电压表的示数为零 c. 只将变阻器 r 的滑片下滑时,通过副线圈的电流减小,电压表 的示数变大 d. 只增大 v0,两灯都变亮,杆 mn 来回运动的最大距离变小 8、用如图所示的装置研究光电效应现象.当用光子能量为 2.75 ev 的光照射到光电 管上时发生了光电效应，电流表 g 的示数不为零；移动变阻器的触头 c，发现当电 压表的示数大于或等于 1.7 v 时，电流表示数为 0，则下列说法正确的是（ ） a改用能量为 2.5 ev 的光子照射，移动变阻器的触头 c，电流表 g 中也可能有电 流 b光电管阴极的逸出功为 1.7ev c当滑动触头向 a 端滑动时，反向电压增大，电流增大 d光电子的最大初动能始终为 1.05 ev 二 多选题（36 分，6 题） 9如图，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为 ，导轨电 阻忽略不计虚线 ab、cd 均与导轨垂直，在 ab 与 cd 之间的区域存在垂直于 导轨所在平面的匀强磁场将两根相同的导体棒 pq、mn 先后自导轨上同一位 置由静止释放，两者始终与导轨垂直且接触良好从 pq 进入磁场开始计时，到 mn 离开磁场区域为止，流过 pq 的电流随时间变化的图象可能正确的是 ( ) a b c d 10、如图所示，竖直固定的“”形光滑导轨宽为 0.5m，矩形匀强磁场、的高和间距均为 0.1m，磁 场的磁感应强度大小均为 1t，其他区域无磁场.质量为 0.1kg 的水平金属杆由静止释放，进入磁场和时的速度相等.金属杆在导轨间的电阻为0.5w ，与导轨接触良好，其他电阻不计，空气阻力不计，重力加 速度 g=10m/s2，下列说法正确的是（ ） a金属杆刚进入磁场时加速度方向竖直向下 b金属杆穿过磁场的时间大于在磁场、之间的区域运动时间 c金属杆穿过两磁场产生的总热量为 0.6j d金属杆释放时距磁场上边界的高度一定大于 0.2m 11、如图所示，在磁感应强度大小 b=2 2 t，方向竖直向下的匀强磁场中，有两半径均为 0.6m 的金属圆环平行竖直放置，两圆心所在直线 oo与磁场方向垂直。圆环通过电刷与理 想变压器原线圈相连，长为 0.5m 的导体棒 ab 两个端点刚好分别搭接在两圆环上，且与 oo平行。现让导 体棒沿圆环内侧、绕 oo以 20 rad/s 的角速度匀速转动，恰好使标有“3v 4.5w”的小灯泡 l 正常发光。 已知理想变压器原、副线圈的匝数比为 n1:n2=2:1，图中电压表为理想电压表，圆环、导体棒、导线电阻不 计，则（ ） a电压表的示数为 6v br0 的电阻值为 1.5 c整个电路消耗的总功率为18 2 w 3dab 沿圆环转动过程中受到的最大安培力为 n 12、如图，足够长的两平行光滑金属导轨 mn、pq 水平放置，间距 l=1m，导轨中间分布有磁感应强度为 1t的匀强磁场，磁场边界为正弦曲线。一粗细均匀的导体棒以 l0m/s 的速度向右匀速滑动，定值电阻 r 的阻 值为 1，导体棒接入电路的电阻也为 1，二极管 d 正向电阻为零，反向电阻无穷大，导轨电阻不计，下列说法正确的是( ) a电压表示数为 2.5v b导体棒运动到图示位置时，有电流流过电阻 r c流经电阻 r 的最大电流为 5a d导体棒上热功率为 6.25w 13、如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为 101，图中电表均为理想电表，r、l 和 d 分 别是光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)、电感线圈和灯泡。原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压 u， 下列说法正确的是( ) a电压 u 的频率为 50 hz b电压表的示数为 22v c有光照射 r 时，电流表的示数变大 d抽出 l 中的铁芯，d 灯变亮 14、爱因斯坦成功地解释了光电效应现象，提出了光子说，关于与光电效应有关的四个图像如图所示，下 列说法正确的是（ ） a如图 1 装置，如果先让锌板带负电，再用紫外线照射锌板，则验电器的张角可能变小 b根据图 2 可知，黄光越强，光电流越大，说明光子的能量与光强有关 c由图 3 可知 v2 为该金属的截止频率 d由图 4 可知，e 等于该金属的逸出功 三 计算题 （16 分） 15、如图甲所示，电阻不计且间距 l=1m 的光滑平行金属导轨倾斜放置，与水平面倾角 =37，上端接一 阻值 0.8 的电阻，虚线oo 下方有垂直于导轨平面向上、磁感应强度为 1t 的匀强磁场。现将质量 0.5kg、 电阻 0.2 的金属杆 ab 从oo 的上方某处由静止释放，金属杆 ab 在下滑的过程中与导轨保持良好接触且 始终 oo 平行，下滑 3m 的过程中加速度 a 与下滑距离 x 的关系图象如图乙所示，g 取 10m/s2，求： （1）ab 棒在下滑至 3m 时的速度； （2）ab 棒在下滑 3m 过程中，r 产生的热量； （3）ab 棒从 oo 上方多远处由静止释放？ 物理周测试卷参考答案参考答案1234567891011121314addbdaaaadbdbdacdacdacd一、单项选择1、【答案】a【详解】导线框右侧导线进入磁场后做切割磁感线运动，根据右手定则，产生向上的感应电流，回路中电流方向为逆时针方向，有效长度先增大后减小，所以感应电流方向为正，大小先增加后减小。当右侧导线出磁场时左侧导线开始进入磁场，产生顺时针方向的感应电流，大小同样先增大后减小。a.与分析结论相符，故a正确。b.与分析结论不符，故b错误。c.与分析结论不符，故c错误。d.与分析结论不符，故d错误。2、【答案】d【详解】a正方形线框边长为，导体切割磁感线产生感应电动势： 可知前后两次进入磁场中电动势之比：根据闭合电路欧姆定律：可知前后两次进入磁场中的电流之比：a错误；b根据安培力的表达式： 可知： b错误；c线圈匀速进入磁场，所用时间： 可知时间之比： 线框电阻为，根据焦耳定律： 可知焦耳热之比： c错误；d根据纯电阻电路中电荷量的表达式：可知通过线圈横截面积的电荷量相等，d正确。3、【答案】d【解析】【详解】a项：0.01s时电动势为零，所以此时穿过线圈的磁通量最大，故a错误；b项：由图乙可知，周期为0.0.2s，由公式，故b错误；c项：电动势的有效值为，由闭合电路欧姆定律得：，故c错误；d项：由公式，故d正确。4、【答案】b【详解】a.由题意可知a的质量比b大，a的横截面积大，电阻小。稳定时两线框都做匀速直线运动，则有：，可得所以稳定时速度与横截面积无关，所以两线框稳定时速度相等，故a错误；b.由于进入磁场以前，两线框都做自由落体运动，故进入磁场时速度相等，又当速度为v的时候，线框的加速度为：，与横截面积无关，所以在相同速度下加速度相等，故两线框运动任何时候都在同一位置，故进入磁场的运动时间相同，故b正确；c.进入磁场的过程磁通量的变化量相等，a的电阻小，根据电量公式知通过a线圈截面的电荷量较大，故c错误；d.稳定下落时，安培力的功率等于重力的功率，由知，由于质量不等，所以安培力的功率不同，故d错误；5、【答案】d由题意可知考查电磁感应中的能量问题、平衡问题，根据功能关系、受力平衡分析可得。【详解】at2时刻，导线框做匀速运动，解得，故a错误； bt1时刻，导线框做匀速运动，解得，线框两次匀速直线运动的速度v1v2=91，故b错误。c d从t1到t2的过程中，设导线框克服安培力做的功为w，由动能定理可得得导线框克服安培力做的功等于重力势能的减少量和动能减少量之和，克服安培力做功等于转化的电能，从t1到t2的过程中，有机械能转化为电能，故c错误，d正确。6、【答案】a根据串并联电路的知识得：负载总电阻r总=r1+=10，理想交流电压表示数是10v，所以干路电流i=1a，所以电阻r2上两端电压ur2=1v，电阻r2上的热功率pr2=0.5w，故a正确。由乙图可知，0.02s通过线圈的磁通量为零，感应电动势最大，r两端的电压瞬时值不为零，故b错误。由乙图可知，t=0.02s，=100rad/s，电动势的有效值e=10v+12v=12v，电动势的最大值em=12v，所以线圈产生的e随时间t变化的规律是e=12cos100t（v），故c错误。电动势的最大值em=12v=nbs，=bs=。矩形线圈磁通量随时间t变化的规律为=sin100t，线圈开始转动到t=s的过程中，通过电阻r1的电量为，故d错误。7、【答案】a【解析】只增大t，即减小频率，电容器的特性：通交流，隔直流，通调频，阻低频，所以灯a变暗，电8、【答案】a【解析】【来源】重庆市九校联盟2019-2020学年高二上学期联考物理试题【详解】a当用光子能量为2.75 ev的光照射到光电管上时发生了光电效应，改用能量为2.5 ev的光子照射，也可能发生光电效应，即移动变阻器的触头c，电流表g中也可能有电流，选项a正确；bd该装置所加的电压为反向电压，发现当电压表的示数大于或等于1.7v时，电流表示数为0，知道光电子的最大初动能为1.7ev，根据光电效应方程ekm=h-w0，则逸出功w0=1.05ev故bd错误。c当滑动触头向a端滑动时，反向电压增大，则到达集电极的电子的数目减小，电流减小。故c错误。二 多选题9答案：ad解析：如果pq进入磁场时加速度为零，pq做匀速运动，感应电流恒定若pq出磁场时mn仍然没有进入磁场，则pq出磁场后至mn进入磁场的这段时间，由于磁通量不变，无感应电流由于pq、mn从同一位置释放，故mn进入磁场时与pq进入磁场时的速度相同，所以电流大小也应该相同，但方向相反，a正确，b错误若pq出磁场前mn已经进入磁场，由于磁通量不变，无感应电流，pq、mn均加速运动，pq出磁场后，由于mn在磁场中的速度比进磁场时的速度大，故电流比pq进入磁场时电流大，此后pq做减速运动，电流减小，故c错误，d正确10、【答案】bda金属杆在无场区做匀加速运动，而金属杆进入磁场和时的速度相等，所以金属杆刚进入磁场时做减速运动，加速度方向方向竖直向上，故a错误。b金属杆在磁场运动时，随着速度减小，产生的感应电流减小，受到的安培力减小，合力减小，加速度减小，所以金属杆在磁场中做加速度减小的减速运动，在两个磁场之间做匀加速运动，由题知，金属杆进入磁场和时的速度相等，所以金属杆在磁场中运动的平均速度小于在两磁场之间运动的平均速度，两个过程位移相等，所以金属杆穿过磁场的时间大于在两磁场之间的运动时间，故b正确。c金属杆从刚进入磁场到刚进入磁场的过程，由能量守恒定律得：2mgd=q金属杆通过磁场时产生的热量与通过磁场时产生的热量相同，所以总热量为：q总=2q=4mgd=0.4j故c错误。d设金属杆释放时距磁场上边界的高度为h时进入磁场时刚好匀速运动，则有：又联立解得：由于金属杆进入磁场时做减速运动，所以高度h一定大于h，故d正确。故选bd。11、【答案】bd 根据右手定则可知，导体棒在磁场中运动，产生正弦式交流电，当导体棒经过最低点和最高点时，切割的方向与磁场方向垂直，产生的感应电动势最大，则，则有，压器原线圈两端的电压，根据可得电压表的示数为，通过小灯泡的电流，根据可得，的电阻值为，故选项b正确，a错误；c.整个电路消耗的总功率为，故选项c错误；d.根据安培力表达式，最大安培力大小，故选项d正确。12、【答案】acd导体棒切割产生的感应电动势的最大值，产生的是正弦式交流电，则电动势的有效值，由电流的热效应可得：，解得：，由闭合电路欧姆定律得，电压表的示数为2.5v，故a正确；b项：导体棒运动到图示位置时，由右手定则可知，产生的电流方向由，由于二极管具有单向导通特性，所以此时无电流流过电阻r，故b错误；c项：导体棒切割产生的感应电动势的最大值，所以最大电流，故c正确；d项：导体棒上的电流为：，所以热功率为：，故d正确。13、【答案】acd由变压器原理可得变压器原、副线圈中的电流之比，输入、输出功率之比和闭合电路中的动态分析类似，可以根据r的变化，确定出总电路的电阻的变化，进而可