物理卷·2018届辽宁省盘锦市高级中学高二上学期期中考试（11月月考）（2016-11）

物理卷·2018届辽宁省盘锦市高级中学高二上学期期中考试（11月月考）（2016-11）

分数：110分 时间：100分钟 一、选择题，本题有12小题，每题4分。共48分。在每小题给出的四个选项中，其中第1～7小题只有一个选项正确， 8～12题有多个选项正确，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。‎ ‎1.两根长直通电导线互相平行，电流方向相同，它们的截面处于等边△ABC的A和B处，如图所示．两通电导线在C处产生磁场的磁感应强度大小都足B0，则C处磁场的总磁感应强度大小是（　　）‎ A．0 B． C. D. ‎ ‎2.下列关于电磁感应的说法中正确的是（　　）‎ A．位于磁场中的闭合线圈，一定能产生感应电流 B．闭合线圈在磁场中做加速运动，一定能产生感应电流 C．闭合线圈在磁场中作切割磁感线运动，一定能产生感应电流 D．穿过闭合线圈的磁感线条数发生变化，一定能产生感应电流 ‎3.如图所示，一台理想变压器的变压比为4：1，图中五只电灯完全相同，若L2、L3、L4、L5都正常发光，则L1将（　　）‎ A．一定正常发光 B．比正常发光暗一些 C．比正常发光时亮，可能烧毁 D．是否正常发光，因条件不足无法判断 ‎4.如图所示，质量、速度和电量均不完全相同的正离子垂直于匀强磁场和匀强电场的方向飞入，匀强磁场和匀强电场的方向相互垂直。离子离开该区域时，发现有些离子保持原来的速度方向并没有发生偏转．如果再让这些离子进入另一匀强磁场中，发现离子束再分裂成几束．这种分裂的原因是离子束中的离子一定有不同的（　　）‎ A．质量 ‎ B．电量 C．速度 D．荷质比 ‎5.如图所示，三个灯泡是相同的，而且耐压足够，电源内阻忽略．当S接A时，三个灯亮度相同，那S接B时,下列说法正确的是（　　）‎ A．三个灯亮度相同 B．甲灯最亮，丙灯不亮 C．甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮 D．乙灯比甲灯亮，丙灯不亮 ‎6.调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图甲所示．线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间输入交变电压，转动滑动触头P就可以调节输出电压．图甲中两电表均为理想交流电表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器．现在CD两端输入图乙所示正弦式交流电，变压器视为理想变压器，那么（　　）‎ A．由乙图可知CD两端输入交流电压u的表达式为u＝36sin(100t)(V)‎ B．当动触头P逆时针转动时，MN之间输出交流电压的频率变大 C．当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电阻R2消耗的电功率变小 D．当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数也变大 ‎7.如图，在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向里．许多质量为m带电量为+q的粒子，以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向，由小孔O射入磁场区域．不计重力，不计粒子间的相互作用．下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域，其中．哪个图是正确的（　　）‎ ‎8.电流互感器和电压互感器如图所示．其中n1、n2、n3、n4分别为四组线圈的匝数，a、b为两只交流电表，则（　　）‎ A．A为电流互感器，且n1＜n2，a是电流表 B．A为电压互感器，且n1＞n2，a是电压表 C．B为电流互感器，且n3＜n4，b是电流表 D．B为电压互感器，且n3＞n4，b是电压表 ‎9.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框，原先整个置于有界匀强磁场内，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行．现使线框沿四个不同方向匀速平移出磁场，如图所示，线框移出磁场的整个过程（　　）‎ A．四种情况下流过ab边的电流的方向都相同 B．①图中流过线框的电量与v的大小无关 C．②图中线框的电功率与v的大小成正比 D．③图中磁场力对线框做的功与v2成正比 ‎10.质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d，杆ab与导轨间的摩擦因数为μ，有电流时ab恰好在导轨上静止，如图所示，是沿ba方向观察时的四个平面图，标出了四种可能的匀强磁场方向，其中杆ab与导轨间摩擦力可能为零的图是（ ）‎ ‎11.如图（甲）所示，左侧接有定值电阻R=2Ω的水平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，导轨间距为L=‎1m．一质量m=‎2kg，阻值r=2Ω的金属棒在拉力F作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动，金属棒与导轨间动摩擦因数μ=0.25，g=‎10m/s2．金属棒的速度-位移图象如图（乙）所示，则从起点发生s=‎1m位移的过程中（　　）‎ A．拉力做的功W=9.25J B．通过电阻R的感应电量q=‎‎0.125C C．整个系统产生的总热量Q=5.25J D．所用的时间t＞1s ‎12.光滑绝缘的水平桌面上方存在垂直桌面向上范围足够大的匀强磁场，虚线框abcd内（包括边界）存在平行于桌面的匀强电场，如图所示，一带电小球从d处静止开始运动，运动到b处时速度方向与电场边界ab平行，通过磁场作用又回到d点，已知bc=2ab=‎2L，磁感应强度为B，小球的质量为m，电荷量为q．则正确的是（　　）‎ A．小球带正电 B．小球从d到b做匀变速曲线运动 C．小球在虚线框外运动的速度大小为 D．小球在b点时的加速度大小为 二、实验题，13题（1）每空2分，(2)每空1分，14题每空2分，共17分。‎ ‎13.某同学用测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体尺寸和电阻。‎ ‎（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（a）和图（b）所示，长度为 cm，直径为 mm。‎ ‎（2）按图（c）连接电路后，实验操作如下：‎ ‎①将滑动变阻器R1的阻值置于最 处（选填“大”或“小”）；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0；‎ ‎②将电阻箱R2的阻值调至最 （选填“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．‎ ‎14.某研究性学习小组采用如图1所示的电路测量某干电池的电动势E和内电阻r，R为电阻箱，V为理想电压表，其量程略大于电源电动势．实验中通过多次改变电阻箱的阻值R，从电压表上读出相应的示数U，该小组同学发现U与R不成线性关系，于是求出了相应的电阻与电压的倒数如下表所示．回答下列问题：‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）根据表中的数据和实验原理可知，你认为 （填序号）组数据是错误的，‎ 原因是 。‎ ‎（2）根据实验数据，请在图所给的坐标系中绘出关系图线；‎ ‎（3）由图象可知，该干电池的电动势E= V, 内阻r= Ω.（结果保留两位有效数字）‎ 三、计算题（本题共四小题，15、16题10分，17题13分，18题12分，共45分。．解答应有必要的文字说明、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)‎ ‎15.（10分）如图所示，圆形线圈共100匝、直径d=‎0.1m，线圈电阻r=0.1Ω,在匀强磁场中绕过直径的轴OO′顺时针（从上往下看）匀速转动，轴OO′和磁场的方向垂直，磁感应强度的大小T，角速度ω=300rad/s，外电路电阻R=9Ω，交流电表为理想电压表，‎ 请回答下列问题：‎ ‎（1）在图示时刻，圆形线圈中感应电流的方向如何；‎ ‎（2）写出从图示时刻线圈感应电动势的瞬时值表达式；‎ ‎（3）线圈转一圈外力做功多少；‎ ‎（4）交流电压表示数；‎ ‎（5）从图示位置转过90°过程中流过电阻R的电荷量是多少.‎ ‎16.（10分）有一台内阻为1Ω的太阳能发电机，供给一个学校的用电，如图所示，升压变压器匝数比为1：4，降压变压器的匝数比为4：1，输电线的总电阻R=4Ω，全校共22个班，每班有“220V　40W”灯6盏，若要保证全部电灯正常发光，则 ‎（1）发电机的输出功率应是多大；‎ ‎（2）发电机的电动势多大.‎ ‎17.（13分）如图所示，MN、PQ是足够长的光滑平行导轨，其间距为L，且MP⊥MN．导轨平面与水平面间的夹角θ=30°．MP接有电阻R．有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B0．将一根质量为m的金属棒ab紧靠MP放在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒的电阻也为R，其余电阻均不计．现用与导轨平行的恒力F=mg沿导轨平面向上拉金属棒，使金属棒从静止开始沿导轨向上运动，金属棒运动过程中始终与MP平行．当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度，cd 到MP的距离为S．已知重力加速度为g,求：‎ ‎（1）金属棒达到的稳定速度；‎ ‎（2）金属棒从静止开始运动到cd的过程中，电阻R上产生的热量；‎ ‎（3）若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流，写出磁感应强度B随时间t变化的关系式．‎ ‎18.（12分）如图所示，在xoy平面内，有一个圆形区域的直径AB与x轴重合，圆心O′的坐标为（‎2a，0），其半径为a，该区域内无磁场． 在y轴和直线x=‎3a之间的其他区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B．一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴上某点射入磁场．不计粒子重力．‎ ‎（1）若粒子的初速度方向与y轴正向夹角为60°，且粒子不经过圆形区域就能到达B点，求粒子的初速度大小v1；‎ ‎（2）若粒子的初速度方向与y轴正向夹角为60°，在磁场中运动的时间为，且粒子也能到达B点，求粒子的初速度大小v2；‎ ‎（3）若粒子的初速度方向与y轴垂直，且粒子从O′点第一次经过x轴，求粒子的最小初速度vm．‎ 盘锦市高中2016－2017学年度上学期高二11月考卷 物理学科答案 一、 选择题 ‎1. C 2.D 3.A 4.D 5.D 6.C 7.B 8.AD 9.AB 10.AB 11.ACD 12.ACD ‎ ‎13.（1）5.01 5.315 （2）① 大 ② 大 （3） 1280Ω.‎ ‎14. （1）3 随着电阻的减小路端电压应逐渐减小 （2）如图所示 （3）2.9V 0.73Ω.‎ ‎15.解：（1）因为线圈OO′顺时针（从上往下看）匀速转动由楞次定律知，线圈感应电流方向为逆时针方向．故电流方向为逆时针。 （2分）‎ ‎（2）图示位置磁通量为零而变化率最大，所以线圈中感应电动势最大其大小： ‎ 代入数据得：　 （1分）‎ 图示时刻线圈与中性面垂直，故电动势的瞬时表达式: （1分）‎ ‎（3）电动势的有效值为： （1分）‎ 线圈匀速转动的周期: （1分）‎ 线圈匀速转动一圈，外力做功等于电功，即： （1分）‎ ‎（4）交流电压表测的是有效值： （1分）‎ ‎（5）从t=0起转过90°的过程中，‎ ‎△t时间内流过R的电荷量为： （2分） ‎ ‎16.解：（1）全校消耗的总功率：P用=NP0=22×40×6W=5280W， （1分）‎ 设线路电流为I线，用电器电压为U4，降压变压器原线圈电压为U3，则根据变压比：，解得： （1分）‎ ‎ （1分）‎ 线路损失功率 （1分）‎ 那么发电机的输出功率为：P出=P用+P损=5280W+144W=5424W （2分）‎ ‎（2）发电机的电流为： （1分）‎ 升压变压器的输入电压为： （1分）‎ 发电机的电动势为： （2分）‎ ‎17.解：（1）金属棒先做加速度减小的变加速运动，当金属棒稳定运动时做匀速运动，‎ 根据平衡条件则有： （2分）‎ 切割产生的电动势为： （1分） 电流为： （1分） ‎ ‎ 金属棒所受的安培力： （1分） 解得： （1分）‎ ‎（2）金属棒从静止开始运动到cd的过程，由动能定理得： （2分）‎ ‎ ‎ 则根据功能关系得回路中产生的总热量为：‎ 故电阻R上产生的热量为： （1分）‎ 则得 （1分） ‎ ‎（3）当回路中的总磁通量不变时，金属棒中不产生感应电流．此时金属棒将沿导轨做匀加速运动．‎ 根据牛顿第二定律： F﹣mgsinθ=ma （1分） ‎ 解得 （1分）‎ 根据磁通量不变则有 ： （1分）‎ ‎ 解得： （1分）‎ ‎18.解：（1）粒子不经过圆形区域就能到达B点，故粒子到达B点时速度竖直向下，圆心必在x轴正半轴上，设粒子做圆周运动的半径为r1，如图1，由几何关系得：r1sin30°=‎3a﹣r1 （2分）‎ 再利用洛伦兹力提供带电粒子做圆周运动的向心力： 解得粒子的半径为： （2分）‎ 解得： （1分） ‎ ‎（2）粒子在磁场中的运动周期为：，故粒子在磁场中的运动轨迹如图2所示的圆心角为为： （1分） 粒子到达B点的速度与x轴夹角 β=30° （1分）‎ 设粒子做圆周运动的半径为r2，由几何关系得： ‎3a=2r2sin30°+2acos30°•cos30° （1分）‎ 再利用洛伦兹力提供带电粒子做圆周运动的向心力： 解得粒子的半径为： ‎ 解得： （1分）‎ ‎（3）设粒子从C点进入圆形区域，O′C与O′A夹角为θ，轨迹圆对应的半径为r，如图3所示，由几何关系得：‎2a=rsinθ+acosθ （1分）‎ 故当θ=60°时，半径最小为 （1分）‎ 再利用洛伦兹力提供带电粒子做圆周运动的向心力：， ‎ 解得粒子的半径为： （1分）‎ 解得： （1分）‎