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高二物理试题


2015—2016 学年第二学期 3 月考试 高二物理试题
(考试时间:90 分钟;分值:100 分; 命题人:刘路坤) 一、选择题(共 12 小题,共 40 分。在每小题给出的四个选项中,1—8 小题只有一个选 项正确,每小题 3 分;9—12 小题有多个选项正确,全部选对的得 4 分,漏选得 2 分, 多选或不选得 0 分) 1、与 x 轴夹角为 30° 的匀强磁场

的磁感应强度为 B,如图所示,长为 L 的金属杆在匀强 磁场中运动时始终与 xOy 平面垂直(图中小圆为其截面),以下一定能在杆中获得大小为 BLv 的感应电动势的是( ) A.杆以 v 速率向+x 方向运动 B.杆以速率 v 垂直磁场方向运动 C.杆以速率 v 沿+y 方向运动 D.杆以速率 v 沿 B 方向运动

2、 如图所示, 当导体棒 MN 在外力作用下沿导轨向右运动时, 流过 R 的电流方向是( A.由 A→B ? ? B. 由 B→A ? ? C. 无感应电流? ? D. 无法确定

)

3、电阻 R、电容 C 与一线圈连成闭合回路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N 极朝下, 如图所示,现使磁铁开始自由下落,在 N 极接近线圈上端的过程中,流过 R 的电流方向 和电容器极板的带电情况是( )

A.从 a 到 b,上极板带正电 B.从 a 到 b,下极板带正电 C.从 b 到 a,上极板带正电 D.从 b 到 a,下极板带正电 4、如图所示,匀强磁场与圆形导体环平面垂直,导体 ef 与环接触良好,当 ef 向右匀速 运动时( ) A.圆环中磁通量不变,环上无感应电流产生 B.整个环中有顺时针方向的电流 C.整个环中有逆时针方向的电流 D.环的右侧有逆时针方向的电流,环的左侧有顺时针方向的电流
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5、如图甲所示,一矩形线圈放在随时间变化的匀强磁场内.以垂直线圈平面向里的磁场 为正,磁场的变化情况如图乙所示,规定线圈中逆时针方向的感应电流为正,则线圈中 感应电流的图象应为( )

6、如图所示,一宽 40 cm 的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里.一边长为 20 cm 的 正方形导线框位于纸面内,以垂直于磁场边界的恒定速度 v=20 cm/s 通过磁场区域,在 运动过程中,线框有一边始终与磁场区域的边界平行,取它刚进入磁场的时刻 t=0,在 以下四个图线中,正确反映感应电流随时间变化规律的是( )

7、如图所示,MN,PQ 为同一水平面的两平行导轨,导轨间有垂直于导轨平面的磁场, 导体 ab,cd 与导轨有良好的接触并能滑动,当 ab 沿轨道向右滑动时,则( )

A.cd 向右滑 B.cd 不动 C.cd 向左滑 D.无法确定 8、有一边长为 L 的正方形导线框,质量为 m,由高度 H 处自由下落,如图所示,其下边 ab 进入匀强磁场区域后,线圈开始减速运动,直到其上边 cd 刚好穿出磁场时,速度减为 ab 边刚进入磁场时速度的一半,此匀强磁场的宽度也是 L,线框在穿过匀强磁场的过程
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中产生的电热是(

)

A.2mgL 3 C.2mgL+ mgH 4

B.2mgL+mgH 1 D.2mgL+ mgH 4

9、“卫星悬绳发电”是人类为寻找卫星的新型电力能源供应系统而进行的实验.假设在 实验中,用飞机拖着一根很长的金属线(其下端悬挂一个金属球,以保证金属线总是呈竖 直状态)在高空环绕地球飞行,且每次飞经我国上空时都是由西北方向飞向东南方向,则 下列说法正确的是( ) A.这是利用运动导线切割地磁场的磁感线产生感应电动势的原理, B.该发电机产生直流电,且金属线的上端为正极 C.该发电机产生直流电,且金属线的上端为负极 D. 该发电机产生交流电, 当飞机在北半球由西向东飞行时, 金属线的上端为其正极; 当飞机在南半球由西向东飞行时,金属线的上端为其负极 10、一交变电流的 i-t 图象如图所示,由图可知( ) A.用电流表测该电流示数为 10 2 A B.该交变电流的频率为 100 Hz C.该交变电流通过 10 Ω 的电阻时,电阻消耗的电功率 为 2 000 W D. 该交变电流的电流瞬时值表达式为 i=10 2sin 628t A 11、如图所示,阻值为 R 的金属棒从图示位置 ab 分别以 v1、v2 的速度沿光滑导轨(电阻 不计)匀速滑到 a′b′位置,若 v1∶v2=1∶2,则在这两次过程中( ) A.回路电流 I1∶I2=1∶2 B.产生的热量 Q1∶Q2=1∶2 C.通过任一截面的电荷量 q1∶q2=1∶2 D.外力的功率 P1∶P2=1∶2

12、如图所示的电路中,变压器是理想变压器.原线圈匝数 n1=600 匝,装有 0.5 A 的保 险丝,副线圈的匝数 n2=120 匝,要使整个电路正常工作,当原线圈接在 180 V 的正弦交 变电源上时,下列判断正确的是( ) A.副线圈可接耐压值为 36 V 的电容器 B.副线圈可接“36 V,40 W”的安全灯两盏 C.副线圈可接电阻为 14 Ω 的电烙铁 D.副线圈可以串联一个量程为 3 A 的电流表,去测量电路 中的总电流
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二、填空题(共 22 分,把答案填在答题纸相应的横线上) 13、(4 分)如图所示,两水平放置的金属板相距为 d,用导线与一个 n 匝线圈连接,线圈置于方向竖直向上的变化磁场中.若金属板间有一 质量 m、带电荷量+q 的微粒恰好处于平衡状态,则磁场的变化情况 是________(填均匀减弱或均匀增强),磁通量的变化率为________.

14、 (8 分)有一正弦交流电,它的电压随时间变化的图象如图 12 所示,试写出:

(1)电压的峰值 (2)交变电流的周期 (3)交变电流的频率 (4)电压的瞬时表达式

; ; ; .

15、(10 分)欲用伏安法测定一段阻值约为 5Ω 左右的金属导线的电阻,要求测量中电压变 化范围尽可能大,现备有以下器材: A.电池组(3 V,内阻约为 1Ω ) B.电流表(0~3 A,内阻约为 0.012 5Ω )

C.电流表(0~0.6 A,内阻约为 0.125Ω ) D.电压表(0~3 V,内阻约为 3 kΩ ) E.电压表(0~15 V,内阻约 15 kΩ ) F.滑动变阻器(0~20Ω ,额定电流 1 A) H.开关、导线 .(填写各器材的字母代号) A,U= V.

G.滑动变阻器(0~2 000Ω ,额定电流 0.3 A) (1)上述器材中应选用的是

(2) 实验中,电流表、 电压表的某组示数如下图所示,图示中 I=

(3)为使通过待测金属导线的电流能在 0~0.5 A 范围内改变,请按要求画出测量待测 金属导线的电阻 Rx 的原理电路图,然后根据你设计的原理电路将下图中给定的器材连 成实验电路.

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三、 计算题 (共 38 分, 在答题卷上解答应写出必要的文字说明、 方程式和重要演算步骤, 只写最后答案不得分。有数值计算的题,答案应明确写出数值和单位。 ) 16、(12 分)如图所示,光滑导轨 MN、PQ 在同一水平面内平行固定放置,其间距 d=1 m, 右端通过导线与阻值 RL=8 Ω 的小灯泡 L 相连,CDEF 矩形区域内有方向竖直向下、磁 感应强度 B=1 T 的匀强磁场,一质量 m=50 g、阻值为 R=2 Ω 的金属棒在恒力 F 作用 下从静止开始运动 s=2 m 后进入磁场恰好做匀速直线运动. (不考虑导轨的电阻, 金属棒 始终与导轨垂直并保持良好接触).求:

(1)恒力 F 的大小; (2)小灯泡发光时的电功率.

17、(12 分)如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕 垂直于磁场方向的固定轴 OO′匀速转动,线圈的匝数 n=100、电阻 r=10 Ω,线圈的两 端经集流环与电阻 R 连接,电阻 R=90 Ω,与 R 并联的交流电压表为理想电表.在 t=0 时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量 Φ 随时间 t 按图乙所示正弦规 律变化.求: (1)交流发电机产生的电动势的最大值; (2)电路中交流电压表的示数.

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18、 (14 分)如图所示, 处于匀强磁场中的两根足够长、 电阻不计的平行金属导轨相距 1 m, 导轨平面与水平面成 θ=37° 角,下端连接阻值为 R 的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂 直,质量为 0.2 kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它 们之间的动摩擦因数为 0.25. (1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小. (2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻 R 消耗的功率为 8 W,求该速度的大小. (3)在上问中,若 R=2 Ω,金属棒中的电流方向由 a 到 b,求磁感应强度的大小与方 向.(g 取 10 m/s2,sin 37° =0.6,cos 37° =0.8)

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