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项城二高2013-2014第九次(重点)

项城二高 2013—2014 学年度上学期高二第九次考试(重点班) 物理试题
命题:靳大鹏 审核:姜艳辉 2013/12/13 一、选择题(本题共 10 小题,每小题 4 分。共 40 分。每小题有四个选项,有的小题只 有一个选项正确,有的小题有多个选项正确;其中 4、7、10 为多选,其余为单选,全部选 对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错或不答的得 0 分。) 1.在物理学发展过程中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述 不 符合 史实的是 ( ) . .. A. 奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效应解释了电和磁之间存在联系 B.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说 C.法拉第在实验中观察到, 在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中, 或出现感应电 流 D.楞次在分析了许多实验事实后提出, 感应电流应具有这样的方向, 即感应电流的磁场总要 阻碍引起感应电流的磁通量的变化 2、如图所示,在一真空区域中,AB、CD 是圆 O 的两条直径,在 A、B 两点上各放置电荷量均为+Q 的点电荷,关于 C、D 两点的电场强度和电 势,下列说法正确 的是( ) .. A.场强相同,电势相等 B.场强不相同,电势相等 C.场强相同,电势不相等 D.场强不相同,电势不相等 3 如图,通电导线 MN 与单匝矩形线圈 abcd 共面,位置靠近 ab 且相互绝缘。 当 MN 中电流突然减小时,线圈所受安培力的合力方向( (A)向左 (B)向右 (C)垂直纸面向外 )

(D)垂直纸面向里

4、将一电荷量为+Q 的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属 球表面的电势处处相等。 a、b 为电场中的两点,则( ) (A)a 点的电场强度比 b 点的大 (B)a 点的电势比 b 点的高 (C)检验电荷-q 在 a 点的电势能比在 b 点的大 (D)将检验电荷-q 从 a 点移到 b 点的过程中,电场力做负功 5、在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,设计了一 种报警装置,电路如图所示。 M 是贴在针口处的传感器,接触到药 液时其电阻 RM 发生变化,导致 S 两端电压 U 增大,装置发出警报, 此时 ( )

(A) RM 变大,且 R 越大,U 增大越明显 (B) RM 变大,且 R 越小,U 增大越明显 (C) RM 变小,且 R 越大,U 增大越明显 (D) RM 变小,且 R 越小,U 增大越明显 6、如图,一段长方体形导电材料.左右两端面的边长都为 a 和 b.内 有带电量为 q 的某种自由运动电荷.导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场

中.内部磁感应强度大小为 B 当通以从左到右的稳恒电流 I 时.测得导电材料上、下表面之 间的电压为 U, .且上表面电势比下表面的低,由此可得该导电材料单位体积内自由运动电 荷数及自由运动电荷的正负分别为: ( ) A.

IB ,负 q aU IB ,正 q bU

B.

IB ,正 q aU IB ,负 q bU

C.

D.

7、如图 9,两个初速度大小相同的同种离子 a 和 b,从 O 点沿垂直磁场 方向进人匀强磁场, 最后打到屏 P 上。 不计重力。 下列说法正确的有 ( ) A.a、b 均带正电 B.a 在磁场中飞行的时间比 b 的短 C.a 在磁场中飞行的路程比 b 的短 D.a 在 P 上的落点与 O 点的距离比 b 的近 8、如图(甲)所示的电路中,电源的电动势为 E,内阻为 r,电感 L 的电 阻不计,电阻 R 的阻值大于灯泡 D 的阻值.在 t=0 时刻闭合开关 S,经过一段时间后,在 t=t1 时刻断开 S.图(乙)中表示 A、 B 两点间电压 UAB 随时间 t 变化的图象中, 正确的是( )

9、如图所示,一个边长为 a、电阻为 R 的等边三角形线框,在外力 作用下,以速度 v 匀速穿过宽均为 a 的两个匀强磁场.这两个磁场的磁感 应强度大小均为 B 方向相反.线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直. 取逆时针方向的电流为正。若从图示位置开始,线框中产生的感应电流 I 与沿运动方向的位移 x 之间的函数图象,下面四个图中正确的是( ) A. B. C. D.
i O t O i t O t i O i

v

B

B

a

a

a

t

10、如图所示,有两根和水平方向成α 角的光滑平行金属轨道,上端接有可变电阻 R,下端 足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为 B.一根质量为 m 的金属杆从轨 道上由静止滑下,经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋近于一个最大速度 vm(金属轨道 及金属杆电阻不计),则( ) A.如果 B 增大,vm 将变大 B.如果α 变大,vm 将变大 C.如果 R 变大,vm 将变大

D.如果 m 变小,vm 将变大 二:实验题(每空 2 分共计 18 分) 11、要测绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐增加 到 3V,并便于操作。已选用的器材有: 电池组(电动势为 4.5V,内阻约 1Ω): 电流表(量程为 0~250mA,内阻约 5Ω); 电压表(量程为 0~3V,内限约 3kΩ): 电键一个、导线若干。 ① 实验中所用的滑动变阻器应选下列中的 (填字母代号) 。 A.滑动变阻器(最大阻值 20Ω, 额定电流 1A) B.滑动变阻器(最大阻值 1750Ω,额定电流 0.3A) ② 实验的电路图应选用下列的图 (填字母代号) 。

实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。 如果将这个小灯泡接到电动势为 1.5V,内阻为 50Ω 的电源两端,小灯泡消耗的功率是 W。 12、某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和电阻。 ① 分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径, 某次测量的示数如图 15 (a) 和图 15(b)所示,长度为_____cm,直径为_____mm。

② 按图 15(c)链接电路后,实验操作如下: (a)将滑动变阻器 R1 的阻值置于最_____处(填“大”或“小”) ;将 S2 拨向接点 1,闭合 S1, 调节 R1,使电流表示数为 I0; (b)将电阻箱R2的阻值调至最______(填“大”或“小”) ;将S2拨向接点2;保持R1不变,调 节R2,使电流表示数仍为I0,此时R2阻值为1280Ω; ③ 由此可知,圆柱体的电阻为_____Ω。

④用图示的电路可以测量电阻的阻值。图中 Rx 是待测电阻,R0 是定 值,○ G 是灵敏度很高的电流表,MN 是一段均匀的电阻丝。闭合开关, 改变滑动头 P 的位置,当通过电流表○ G 的电流为零时,测得 MP ? l1 , ) PN ? l2 ,则 Rx 的阻值为( l l l A. 1 R0 B. 1 R0 C. 2 R0 l2 l1 ? l2 l1 M D.

R0

G P

Rx N

l2 R0 l1 ? l2

三.计算题(本大题包括 4 小题,共 42 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. ) 13、 (9 分)如图所示电路中,电池组的电动势 E = 42V,内阻 r = 2Ω,定值电 V 阻 R = 20Ω,D 是电动机,其线圈电阻 R′ = 1Ω.电动机正常工作时,理想电压 表示数为 20V.求: D (1) 通过电动机的电流是多少? R′ R (2) 电动机消耗的电功率为多少? (3) 电动机输出的机械功率为多少?

14、 (10 分)如图所示,两根足够长的光滑金属导轨 MN、PQ 间距为 l=0.5m,其电阻不计, 两导轨及其构成的平面均与水平面成 30°角。完全相同的两金属棒 ab、cd 分别垂直导轨放 置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒的质量均为 0.02kg,电阻均为 R=0.1Ω, 整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为 B=0.2T,棒 ab 在平行于导 轨向上的力 F 作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒 cd 恰好能保持静 止。取 g=10m/s2,问: (1)通过 cd 棒的电流 I 是多少,方向如何? (2)棒 ab 受到的力 F 多大? (3)棒 cd 每产生 Q=0.1J 的热量,力 F 做的功 W 是多少?

15、 (10 分)如图所示,竖直绝缘杆处于彼此垂直,大小分别为 E 和 B 的匀强电磁场中,电 场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向外,一个质量为 m,带正电为 q 的小球从静止开始沿 杆下滑,且与杆的动摩擦因数为μ ,问: ⑴小球速度多大时,小球加速度最大?是多少? ⑵小球下滑的最大速度是多少? B E

16.(13 分)如图甲所示,两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置,导轨间距为 L=1 m,两

导轨的上端间接有电阻, 阻值 R=2 Ω .虚线 OO′下方是垂直于导轨平面向里的匀强磁场, 磁 场磁感应强度为 2 T.现将质量 m=0.1 kg、电阻不计的金属杆 ab,从 OO′上方某处由静止释 放,金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触,且始终保持水平,不计导轨的电阻.已知 金属杆下落 0.3 m 的过程中加速度 a 与下落距离 h 的关系图象如图乙所示.求:

(1)金属杆刚进入磁场时速度为多大?下落了 0.3 m 时速度为多大? (2)金属杆下落 0.3 m 的过程中,在电阻 R 上产生多少热量? (3)当电路中产生 0.1C 的电荷量时金属杆距 OO’的距离?

项城二高 2013—2014 学年度上学期高二第九次考试物理参考答案(重点班)
一:选择题(4×10=40 分) 题号 答案 11、① A 1 C ② B 2 B ③ 0.1 3 B 4 ABD 12、① 5.01 5 C 6 D 7 AD 8 B 9 B 10 BC

二:实验题(每空 2 分共计 18 分) 5.315 ② (a)大 (b)大 ③ 1280 ④C 三.计算题(本大题包括 4 小题,共 42 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. ) E ? uV I? ?1A 2 P ?20 W P ? P P ? 19 W P 电 ? UI 电 ? 热 机 热 ? I r ?1 W r?R 13、解: 14. (10 分)解(1)棒 cd 受到的安培力

Fcd ? IlB

① ②

棒 cd 在共点力作用下平衡,则 Fcd ? mg sin30 由①②式代入数据解得 I=1A,方向由右手定则可知由 d 到 c。 (2)棒 ab 与棒 cd 受到的安培力大小相等 Fab=Fcd 对棒 ab 由共点力平衡有 F ? mg sin30 ? IlB 代入数据解得 F=0.2N (3)设在时间 t 内棒 cd 产生 Q=0.1J 热量,由焦耳定律可知 Q ? I 2 Rt 设 ab 棒匀速运动的速度大小为 v,则产生的感应电动势 E=Blv

③ ④ ⑤ ⑥

由闭合电路欧姆定律知 I ?

E 2R

⑦ ⑧ ⑨

由运动学公式知,在时间 t 内,棒 ab 沿导轨的位移 x=vt 力 F 做的功 W=Fx 综合上述各式,代入数据解得 W=0.4J 15 解:⑴当 Bqv<qE 时,压力 FN 水平向左,小球下滑加速度 a=(mg-μ FN)/m=g-μ (qE-Bqv)/m 由上式可知 a 随 v 增加而增加,即小球做加速度增大的加速运动 当 Bqv0=qE 时,压力 FN=0,此时 v0=E/B,加速度达最大值 amax=g ⑵当 Bqv>qE 时,压力 FN 水平向右,小球下滑加速度 a’=(mg-μ FN)/m=g-μ (Bqv-qE)/m 由上式可知 a’随 v 增加而变小,即小球做加速度减小的加速运动 当 a’=0 时,速度达最大值 mg=μ (Bqvmax-qE) ∴vmax=(mg+μ qE)/Bq 2 16.解 :(1)刚进入磁场时,a0=10 m/s (1 分) 方向竖直向上 由牛顿第二定律有 BI0L-mg=ma0 (2 分) 若进入磁场时的速度为 v0,有

I0 ?

E0 ,E 0 ? BLv 0 R

(2 分)

得 v0 ?

m ?g ? a0 ? R B2 L2 0.1? ?10 ? 10 ? ? 2 m / s ?1 m / s 22 ?12
(2 分)

代入数值有: v0 ?

下落 0.3 m 时,通过 a-h 图象知 a=0,表明金属杆受到的重力与安培力平衡有 mg=BIL (2 分) 其中 I ?

E ,E ? BLv , R mgR B2 L2
(2 分)

可得下落 0.3 m 时杆的速度 v ? 代入数值有:

v?

0.1?10 ? 2 m / s ? 0.5 m / s . 22 ?12

(2)从开始到下落 0.3 m 的过程中,由能的转化和守恒定律有 mgh ? Q ? 代入数值有 Q=0.29 J (3)0.1m

1 mv 2 (2 分) 2


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