重庆一中2017-2018学年高二上学期期末考试题物理

#杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，导轨的电阻不计，回路总电阻为凡整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中.静止释放cd杆，当通过cd杆某一截面的电量为q时，cd杆的速度大小为v,整个过程ab杆在外力F的作用下处于静止状态，重力加速度为g.则在上述过程中（）cd杆的平均速度大于V2ab杆受到的外力最大值为丝生Rcd杆下滑的位移-^R-BLcosOmgRsinOv<B2L2cos2O二、实验题（本题共2小题，共16分，3题6分，14题10分）13.在“测定金属丝电阻”的实验中，待测金属丝的电阻Rx3题6分，14题10分）A.电压表V1（量程0〜3V,内阻约为3kQ）阻约为15kQ）C.电流表A1（量程0〜3A,内阻约为02Q）内阻约为1Q）E.变阻器R1（0〜20Q,06A）G.电池组E（电动势为3V，内阻约为03Q）B.电压表V2（量程0〜15V,内D.电流表A2B.电压表V2（量程0〜15V,内D.电流表A2（量程0〜06A,F.变阻器R2（0〜2000Q,01A）H.开关S,导线若干（3）某次测量时，两电表的示数如图2所示，则金属丝的电阻为_Q保留位有效数字）14．物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡，上边标有额定功率值为070W,额定电压值已模糊不清。他们想测定其额定电压值，于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约2Q，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U=、P=<2^0.70V=118V。他们怀疑所得电压值不准确，于是，再利用下面可供选择的实验器材设计了一个电路进行测量。当电压从0V开始增大，达到118V时，发现灯泡亮度很弱，继续缓慢地增加电压，当达到270V时，发现灯泡已过亮，立即断开开关，并将数据记录在表中。B.电流表A1（量程100mA，内D.滑线变阻器R1（0〜10B.电流表A1（量程100mA，内D.滑线变阻器R1（0〜10Q,1A）F.标准电阻R0=1QH.开关S和导线若干C.电流表A2（量程3A,内阻约为0.2Q）E.滑线变阻器R2（0〜100Q,1A）G.电源E（电动势40V,内阻不计）（1）为提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有 （填序号）；（2）根据所选器材在方框中画出实验电路图（2）根据所选器材在方框中画出实验电路图⑶根据实验数据，得到小灯泡的U-I图线如图，并从图线上分析该灯的额定电压应为V;这一结果大于开始的计算结果，原因是；⑷若将该灯泡直接接在电动势为15V、内阻为5Q的电源两端，小灯泡消耗的功率W以上结果均保留位有效数字.三、计算题（本题共4小题，共46分，其中第15题8分，第1、617题12分，第18题14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）15.（8分）如图（〃）所示，一个电阻值为R,匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R连接成闭合回路.线圈的半径为广.在线圈中半径为广的圆形区域1 12

存在垂直于线圈平面的匀强磁场，磁感应强度B随时间方变化的关系图线如图（力

所示.图线与横、纵轴的截距分别为乙和B（取向里的磁场方向为正），导线的电

10阻不计.求0至21时间内1（1）通过电阻R上的电流大小和方向；1⑵通过电阻勺上的电量q.16.（12分）如图所示，坐标平面第I象限内存在水平向左的匀强电场，在距y轴左侧区域存在宽度为a=0.3m的垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B（大小可调节）.现有质荷比为mq=4x10-10N/C的带正电粒子从x轴上的A点以一定初速度%垂直x轴射入电场，且以X4且以X4x107m/s,方向与y轴正向成60°的速度经过尸点进17．(12分)如图所示，电阻忽略不计的、两根平行的光滑金属导轨竖直放置，其上端接一阻值为3Q的定值电阻R.在水平虚线L、L间有一与导轨所在平面'1 2垂直的匀强磁场B(大小未知)，磁场区域的高度为d=0.8m.导体棒〃的质量m=0.25kg、电阻R=3Q；导体棒b的质量m=0.1kg、电阻R=6Q,它们分a a bb别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动，且都能匀速穿过磁场区域，当b刚好穿出磁场时a正好进入磁场.设重力加速度为g=10m/s2(不计a、b之间的作用).求：(1)在磁场中运动a、b两棒受到安培力之比多少；(2)从开始到导体棒a跑出磁场的过程中，电路产生的总焦耳热为多少；(3)M点和N点距L的高度分别位多少.(14分)在如图(a)所示的正方形平面oabc内存在着垂直于该平面的匀强磁场，磁感应强度的变化规律如图(b)所示.一个质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力)，在t=0时刻平行于oc边从o点射入磁场中.已知正方形边长为L,规定磁场向外的方向为正，磁感应强度的最大值为B.求：0(1)带电粒子在磁场中做圆周运动的周期T;0(2)若带电粒子不能从oa边界射出磁场，磁感应强度B变化周期T的最大值；(3)要使带电粒子从b点沿着ab方向射出磁场，满足这一条件的磁感应强度变化的周期T及粒子磁场时的速度v.01年8重庆一中高201级9高二上期期末考试答案2018.11．D2．9．BD13．(1)DC3．B10．BD

，A4．A11．AD(2)b5．C6．12．ACD7．C8．(3)5.0014．(1)ABDFGH（2）如下图：时的电阻或灯丝电阻随温度的升高而增大15. （8分）(3)2.50V(2分)，灯泡冷态电阻小于正常工作(1)(5分)E=nA6AB

二n——BB•S=n—0-

t1.(兀r2)2i=-En兀Br2 0-^-R+2R 3Rt1，（2分）方向a到b（1分）(2)(3分)q=I-t=g(2分)=R总r2—0-^3R(1分)16.（12分）（1）（3分）粒子在电场中做类平抛，竖直方向不受力，为匀速v=vcos60。=2x107m/s(3分)0mv2（2）（4分）粒子在磁场中做匀速圆周运动:Bqv=—Rmv・..R=——Bq①（1分）当轨迹与CD边相切时恰好不出磁场线，此时：R+Rsin30。=a,maxmax2 m②（2分）R=—a=0.2

max33mv由①②B=——o=0.08T，，B>0.08t（1分）0 2qa（3）（5分）粒子运动轨迹如图所示，出磁场时速度与y轴正方向夹角为60。，，做匀速直线运动后回到A点.设出磁场处为Q点.由几何关系，OO二百焉二01m0.20.10.3PQ=3+3二.:.2Rsin60。=PQ（3分）mv2 mv又由丁Bqv=--（1分），/.R= =0.1m，AB=0.16t（1分）R' Bq17.（12分）⑴（3分）/导体棒a、b均做匀速直线运动，.."安二m，FmgA—安a=——a—Fmg安bb（2）（4分）由能量守恒，对棒amgd=Qb1m=2.5（1分）同理棒bmgd=Q（1分）a2所以总焦耳热为Q=Q+Q=（mg+mg）d=2.8J（2分）12a b（3）（5分）b棒进入磁场时：因为做直线运动所以b棒进入磁场时：因为做直线运动所以F安6=BIL=mg1对回路TOC\o"1-5"\h\znnR-R BlvR=R+—a =7.5Q，I=i总bR+R 1Ra 总mgR（2分）（2分）LB2同理可得。棒进入磁场时的速度mgR v3一一总又：.一=-①L2B2 v 52当b刚好穿出磁场时a正好进入磁场.则2=v2=vi+g，②且d=vit③由①②③：v210v3km/s，丁2cm （2分）v25a棒在进入磁场前做自由落体的位移h2=2g-=3e1.67m；v2b棒在进入磁场前做自由落体的位移h1=方=0.6m.（1分）18.（14分）mv2 2兀R（1）（3分）粒子在磁场中做匀速圆周运动:Bqv=o-T= 00R0v

0：.T=0Bq0（3分）（2）（5分）当磁场第一次改变方向后的轨迹与边界。。相切时（如右图所示，），11.由图中几何关系可知：sina=—，/.a=:兀26（3分）5— 5兀m磁场每次变向的最长时间t=—T=—1206Bq0T— 5兀m 5兀m./-<t即T<——，./T的最大值为k-2 3Bq 3Bq（1分）（1分）（1分）（1分）即磁场变向前运动轨迹的圆心角为5兀（3）（6分）经分析