湖北省沙市中学2020学年高二物理上学期第七次双周考试题

湖北省沙市中学2020学年高二物理上学期第七次双周考试题

湖北省沙市中学2020学年高二物理上学期第七次双周考试题 ‎ 一、选择题：（每小题4分，共48分。其中1-8为单选题，9-12为多选题）‎ ‎1．如图所示,在一蹄形磁铁两极之间放一个矩形线框abcd,磁铁和线框都可以绕竖直轴OO′自由转动。若使蹄形磁铁以某角速度转动时，线框的情况将是 （ ）‎ A．静止 B．随磁铁同方向转动 C．沿与磁铁相反方向转动 D．要由磁铁具体转动方向来决定 ‎2．某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路．检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象．虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因．你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是(　　)‎ A．电源的内阻较大 B．小灯泡电阻偏大 C．线圈电阻偏大 D．线圈的自感系数较大 L A1‎ A2‎ S ‎•‎ ‎•‎ ‎3．如图所示的电路中，A1和A2是两个相同的灯泡，线圈L自感系数足够大，电阻可以忽略不计.下列说法中正确的是（ ）‎ A．合上开关S时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮 B．断开开关S时，A1要过一会儿才熄灭，A2立即熄灭 C．断开开关S时，V A2闪亮一下再熄灭 D．断开开关S时，流过A2的电流方向向右 ‎4．如图所示，在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时磁铁对水平面的压力为N1，现在磁铁上方正中间位置固定一导体棒，当导体棒中通以垂直纸面向里的电流后，磁铁对水平面的压力为N2 ，则以下说法正确的是(　　)‎ A．弹簧长度将变长 B．弹簧长度将变短N S C．N1＞N2 D．N1＜N2‎ ‎5．一直升飞机停在南半球的地磁极上空。该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B。直升飞机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的周期为T，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按逆时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示。如果忽略a到转轴中心线的距离，用E表示每个叶片中的感应电动势，则（ ）‎ A．E＝πl2B/T，且a点电势低于b点电势 B．E＝πl2B/T，且a点电势高于b点电势 C．E＝2πl2B/T，且a点电势低于b点电势 D．E＝2πl2B/T，且a点电势高于b点电势 ‎6．北半球地磁场的竖直分量向下。如图所示，在沙市某中学实验室的水平桌面上，放置边长为L的正方形闭合导体线圈abcd，线圈的ab边沿南北方向，ad边沿东西方向。下列说法中正确的是( )‎ A．若使线圈向东平动，则a点的电势比b点的电势低 B．若使线圈向北平动，则a点的电势比b点的电势低 C．若以cd为轴将线圈向上翻转，则开始一段时间内线圈中感应电流方向为a→d→c→b→a D．若以ab为轴将线圈向上翻转，则开始一段时间内线圈中感应电流方向为a→d→c→b→a ‎7．如图所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如下面右图所示的变化电流，t=0时电流方向为顺时针（如图中箭头所示）．在t1~t2时间内，对于线圈B，下列说法中正确的是（ ）‎ A．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋势 B．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有收缩的趋势 C．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有扩张的趋势 D．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有收缩的趋势 ‎8．如图所示，有缺口的金属圆环与板间距为d的平行板电容器的两极板焊接在一起，金属环右侧有一垂直纸面向外的匀强磁场，现使金属环以恒定不变的速率v向右运动由磁场外进入磁场，在金属环进入磁场的过程中，电容器带电量Q随时间t变化的定性图象应为 (　　)‎ ‎9．如图所示，要使Q线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有（ ）‎ A．闭合电键K B．闭合电键K后，把R的滑片右移 C．闭合电键K后，把P中的铁心从左边抽出 D．闭合电键K后，使Q靠近P ‎10．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其主体部分是两个D形金属盒．两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中，a、b分别与高频交流电源两极相连接，下列说法正确的是（ ）‎ A．离子从磁场中获得能量 B．离子从电场中获得能量 C．带电粒子的运动周期是变化的 D．增大金属盒的半径可使粒子射出时的动能增加 ‎11．均匀导线制成的单匝正方形闭合线框，每边长为，总电阻为，总质量为。将其置于磁感强度为的水平匀强磁场上方处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且 边始终与水平的磁场边界平行。重力加速度为g.当边刚进入磁场时( )‎ A．线框电流方向为a→c→d→b→a B．线框中产生的感应电动势大小 C．cd两点间的电势差 D．若此时线框加速度大小恰好为，则线框下落的高度一定满足 ‎12．某铁路安装的一种电磁装置可以向控制中心传输信号，以确定火车的位置和运动状态，其原理是将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面，如图甲所示（俯视图），当它经过安放在两铁轨间的线圈时，线圈便产生一个电信号传输给控制中心．线圈边长分别为l1和l2，匝数为n，线圈和传输线的电阻忽略不计．若火车通过线圈时，控制中心接收到线圈两端的电压信号u与时间t的关系如图乙所示（ab、cd均为直线），t1、t2、t3、t4是运动过程的四个时刻，则火车（ ）‎ 乙 铁轨 线圈 控制中心 火车 B l1‎ l2‎ 甲 t u u2‎ u1‎ t1‎ t2‎ a b c d O ‎-u4‎ ‎-u3‎ t4‎ t3‎ A．在t1~t2时间内做匀加速直线运动 B．在t3~t4时间内做匀减速直线运动 C．在t1~t2时间内加速度大小为 D．在t3~ t4时间内平均速度的大小为 二、实验题（8+8分）‎ ‎13．(8分)下图示游标卡尺的示数是________毫米,螺旋测微计的示数是 毫米。‎ ‎　‎ ‎　　在一次“测定电源的电动势和内阻”的实验中，用测出的数据画出了电源的U一I图像，如图所示，若E、r分别表示电池的电动势和内电阻，则：E＝ V；r＝ Ω。‎ ‎14．(8分)实验室中有一量程不准确的电压表V1,某课外探究小组为了测量该电压表的实际量程Um设计了图甲所示的电路。所用器材有：‎ 量程不准的电压表V1,量程标称为O〜15V，内阻r1=20. OkΩ;‎ 标准电压表V2,量程0〜3V,内阻r2=2.5kΩ;‎ 标准电阻R2，阻值13.0 kΩ；‎ 滑动变阻器R1，总电阻为200.0Ω 电源电动势E=20. 0V,内阻不计；‎ 开关S ，导线若干。‎ 根据图甲和探究小组内A、B两位同学的操作过程，请你回答：‎ ‎(1) A同学闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑动端，使电压表V1‎ 满偏，读出此时电压表V2的示数为U2,计算出V1的量程表达式为Um=_________‎ B I θ ‎(2) B同学测量时，V1并未调到满偏，两电压表的示数如图乙所示，从图中读出V1的示数U1=_______ V, V2的示数U2=_______V；由读出的数据计算出·Um=_______V。(计算结果保留3位有效数字）‎ 三、计算题（46分）‎ ‎15．(10分)如图所示，一根长L=‎0.2m的金属棒放在倾角为θ=370的光滑斜面上，并通以I=‎5A电流，方向如图所示，整个装置放在磁感应强度为B=0.6T，竖直向上的匀强磁场中，金属棒恰能静止在斜面上，则该棒的质量为多少？（sin370=0.6，g取‎1‎‎0m/s2）‎ ‎16．(12分)如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd，线圈平面与磁场垂直。已知线圈的匝数N＝100，边长ab＝‎1.0m，bc＝‎0.5m，电阻r＝2Ω。磁感应强度B在0～1s内从零均匀变化到0.2T，在1～5s内从0.2T均匀变化到－0.2T，取垂直纸面向里为磁场的正方向。求：‎ ‎(1)0.5s时线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向；‎ ‎(2)在1～5s内通过线圈的电荷量q；‎ ‎(3)在0～5s内线圈产生的焦耳热Q。‎ ‎17．(12分)在范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.2T，有一水平放置的光滑框架，宽度L＝‎0.4m，如图所示，框架上放置一质量m＝‎0.05kg、电阻R＝1Ω的金属杆cd，框架电阻不计。若杆cd在水平外力F的作用下以恒定加速度a＝‎2m/s2由静止开始向右做匀变速运动，求：‎ ‎(1)5s内的平均感应电动势；‎ ‎(2)第5s末回路中的电流I；‎ ‎(3)第5s末作用在杆cd上的水平外力F的大小。‎ ‎18.（12分）如图所示，两根电阻忽略不计，相互平行的光滑金属导轨竖直放置，导轨无限长。其上端接一阻值为３Ω的定值电阻R。在水平虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B，磁场区域的高度为d=‎0.5m。导体棒a的质量ma=‎0.2kg、电阻Ra=3Ω；导体棒b的质量mb=‎0.1kg、电阻Rb=6Ω，它们分别从图中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，a 、b始终与导轨接触）求：‎ ‎（1）在整个过程中，a、b两棒克服安培力分别做的功；‎ a ‎（2）M点和N点距L1的高度。‎ 高二年级第七次双周练物理答案 一、选择题 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 B C A C B A A C AD BD AC ACD 二、实验题：‎ ‎13. 29.8‎‎(2分) 0.900±0.001(2分) 1.40(1.4) (2分) 1.00(1.0) (2分)‎ ‎14. （1）Um＝(或=6.2 ) （3分）‎ ‎（2）10.0V (1分) (10.00V也给分)‎ ‎1.78V（1.77～1.80） (1分)，‎ ‎16.6V（16.5 ～16.8）（3分）‎ 三、计算题：‎ ‎15. BILcosθ=mgsinθ (6分)‎ m=‎0.08kg (4分)‎ ‎16.　(1)感应电动势E1＝N，‎ 磁通量的变化量ΔΦ1＝ΔB1S 解得E1＝NS，代入数据解得E1＝10V，感应电流方向为a→d→c→b→a(或逆时针)。‎ ‎(2)感应电动势E2＝＝NS，‎ 感应电流I2＝，电荷量q＝I2Δt2‎ 解得q＝NS，代入数据q＝‎10C。‎ ‎(3)0～1s内线圈产生的焦耳热 Q1＝IrΔt1且I1＝，‎ ‎1～5s内线圈产生的焦耳热Q2＝IrΔt2，‎ 由Q＝Q1＋Q2，代入数据得Q＝100J。‎ ‎17.　(1)t＝5s内金属杆的位移 x＝at2＝‎‎25m ‎5s内的平均速度＝＝‎5m/s(也可用＝求解)‎ 故平均感应电动势＝BL＝0.4V ‎(2)第5s末杆的速度v5＝at＝‎10m/s 此时感应电动势E＝BLv5＝0.8V 则回路中的电流I＝＝‎‎0.8A ‎(3)杆cd向右做匀加速运动，由左、右手定则判得其所受安培力方向向左，由牛顿第二定律得F－F安＝ma 杆cd所受安培力F安＝BIL 解得F＝BIL＋ma＝0.164N。‎ ‎18.解：(1) Wa=magd =1.0J Wb=mbgd =0.5J ‎（2）b在磁场中匀速运动时：速度为,总电阻R1=7.5Ω b中的电流 ①‎ 由以上各式得： ②‎ 同理，a棒： ③‎ 由以上各式得， ④ ⑤‎ ‎ ⑥ ⑦‎ ‎ ⑧ 由④⑤⑥⑦⑧得Ha= ⑨Hb=m ⑩‎