物理卷·2019届江西省高安中学高二上学期第三次考试（1月）（2018-01）

物理卷·2019届江西省高安中学高二上学期第三次考试（1月）（2018-01）

江西省高安中学2019届高二年级上学期第三次考试 物理试题 一、选择题(1-7小题为单选，8-10小题为多选。每小题4分，共40分，多项选择全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)‎ ‎1.物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用。在下面器件中，利用电磁感应原理工作的是( )‎ A.回旋加速器 B. 示波管 C.质谱仪 D.电磁炉 ‎ ‎2．如图，闭合的圆线圈放在匀强磁场中，t=O时磁感线垂直线圈平面向里穿过线圈，磁感应强度随时间变化的关系图线如图所示，则在0～2s内线圈中感应电流的大小和方向为（　 　） ‎ A. 逐渐增大,逆时针 B. 逐渐减小,顺时针 C. 大小不变,顺时针 D. 大小不变,先顺时针后逆时针 ‎3．如图所示，圆位于纸面内，圆心为O，圆内有垂直于圆面且磁感应强度为的匀强磁场。一带电粒子沿半径方向从a点射入磁场，从圆上b点射出磁场，粒子速度方向改变了900；若保持入射速度及入射点不变，使磁感应强度变为B，则粒子飞出磁场时速度方向改变的角度为（ ）‎ A. 300　 　　B. 450　　 　　C. 600　　　　 D. 900‎ ‎4．如下图所示是某种型号的电热毯的电路图，电热毯接在交变电源上，通过装置P使加在电热丝上的电压的波形如下图所示。此时接在电热丝两端的交流电压表的读数为 (　 　)‎ A. 110 V　　　　B. 156 V　　　C. 220 V　　　D. 311 V ‎ ‎5．如右上图所示电路中，、是两个阻值相等的定值电阻，L是一个 自感系数很大，直流电阻为零的理想线圈，设A、B两点电势分别为 ‎，下列分析正确的是（　　）‎ A．开关S闭合瞬间 ‎ B．开关S闭合后，电路达到稳定时 C．当开关S从闭合状态断开瞬间　 ‎ D．只要线圈中有电流通过，就不可能等于 ‎6．如图所示，质量为m、长度为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′，并处于匀强磁场中，当导线中通以沿x正方向的电流I，且导线保持静止时悬线与竖直方向夹角为θ。磁感应强度方向和大小可能为( ）‎ A.z负向， B.y负向，　　　‎ C. z正向， D.沿悬线向上，‎ ‎7．质量为m，带电量为+q的滑块从光滑、绝缘斜面上由静止下滑，如图所示，匀强磁场方向垂直纸面向外，磁感强度为B，则滑块在斜面上滑行过程中（设斜面足够长），滑块（　　）‎ A．在斜面上滑行的最大速度为 B．在斜面上滑行的最大速度为 C．作变加速直线运动 D．在斜面上滑动的最大距离为 ‎8．由不计电阻的导体构成的平行倾斜轨道框架，倾角为，顶端连接一个阻值为R的电阻，如图所示。轨道宽度为L，有一质量为m、电阻为r的导体棒垂直横跨在轨道上，磁感应强度为B的匀强磁场垂直轨道平面向下，导体棒与轨道间的动摩擦因数为。导体棒从P位置由静止释放，到达N位置时以最大速度开始做匀速运动。P、N位置间的高度差为h。据此判断下列论述中正确的是（ ）‎ A. 导体棒的最大加速度为 B. 导体棒下滑的最大速度为 C. 从P运动到N位置过程中，通过电阻R的电荷量 D. 从P运动到N位置过程中，电阻R上产生的焦耳热 ‎9．如图甲所示，静止在水平面上的等边三角形金属线框，匝数n=20，总电阻R=2.5Ω，边长L=0.3m，处在两个半径均为r=0.1m的圆形匀强磁场中，线框顶点与右侧圆心重合，线框底边与左侧圆直径重合，磁感应强度垂直水平面向外；垂直水平面向里， 、随时间t的变化如图乙所示，线框一直处于静止状态，计算过程中取，下列说法正确的是( )‎ A. t=0时刻穿过线框的磁通量为0.5Wb B. t=0.4s时刻线框中感应电动势为1.5V ‎ C. 0～0.6s内通过线框横截面电荷量为0.36C　　　　　　　 ‎ D. 线框具有向左的运动趋势 ‎10.如图甲所示，理想变压器原线圈匝数n1＝750，副线圈匝数n2＝150，原线圈接有1A的熔断器。当原线圈接在如图乙所示的交变电源时，要使整个电路和用电器正常工作，则副线圈两端可以接( )‎ A. 工作频率为100 Hz的电风扇 ‎ B. 并联两只“40 V，80 W”灯泡 C. 耐压值为40 V的电容器 D. 阻值为10 Ω的电阻 ‎ 二、实验题（本题共2小题，每空2分，共20分）‎ ‎11.某实验小组准备测一未知电阻的阻值，他们先用多用电表，在正确操作的情况下粗测其阻值约为，然后用伏安法测量。实验室提供的器材有：‎ A．电压表V(量程3 V，内阻约为) B．电流表A(量程30mA，内阻约为)‎ C．滑动变阻器R1(最大阻值，额定电流2A) D．滑动变阻器R2(最大阻值，额定电流0.5A)‎ E．电池组(电动势约为3V，内阻很小) F．开关一个，导线若干 ‎(1)滑动变阻器应选____________。(填所选器材前的字母).‎ ‎(2)在答题卡的虚线框内画出测量电阻的电路图。‎ ‎(3)实验测得的数据如下表所示，电流表读数明显错误的是第___________组。当电压表的读数是2．40V时，电流表的示数如图所示，读数为_____________mA。‎ ‎(4)由实验数据求得待测电阻的阻值_____________ (结果保留三位有效数字)。‎ ‎12.温度传感器是一种将温度变化转化为电学量变化的装置，它通过测量传感器元件的电学量随温度的变化来实现温度的测量，其核心部件是由半导体材料制成的热敏电阻，在某次实验中，为了测量热敏电阻RT在0℃到100℃之间多个温度下的阻值，一实验小组设计了如图甲所示电路。‎ 其实验步骤如下：‎ ‎①正确连接电路，在保温容器中加入适量开水；‎ ‎②加入适量的冰水，待温度稳定后，测量不同温度下热敏电阻 的阻值；‎ ‎③重复第②步操作若干次，测得多组数据。‎ ‎（1）该小组用多用电表“×100”档测热敏电阻在100℃下的阻 值，发现表头指针偏转的角度很大；为了准确地进行测量，‎ 应换到_____档（选填“×10”、 “×1k”）；如果换挡后 就用表笔直接连接热敏电阻进行读数，那么欠缺的实验步骤是：_______________，补上该步骤 后，表盘的示数如图乙所示，则它的电阻是_________。‎ 实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得图丙的R-t关系图线；‎ ‎（2）若把该热敏电阻与电源（电动势E=1.5V、内阻不计）、电流表（量程为5mA、内阻Rg=100Ω）、电阻箱R0串联起来，连成如图丁所示的电路，用该电阻作测量探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“热敏电阻测温计”。‎ ‎①电流表刻度较大处对应的温度刻度应该_________(填“较大”或“较小”)；‎ ‎②若电阻箱的阻值取R0=240Ω，则电流表3mA处所对应的温度刻度为_____℃。‎ 三、计算题(共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)‎ ‎13.（8分）如图所示，匀强磁场B=1.0T，有一个N=15匝的矩形线圈，其ab=0.2m，bc =0.1m，线圈电阻r=1Ω，在磁场中绕垂直磁场中心轴OO′转动，转速n=300r/min，线圈两端接有“6V、12W”的灯泡，当线圈通过中性面时开始计时，求：‎ ‎（1）线圈中感应电动势的瞬时值表达式；‎ ‎（2）灯泡消耗的实际功率。‎ ‎14.（8分）某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为100kW，输出电压为500V，输电导线的总电阻为10 Ω，导线上损耗的电功率为4 kW，该村的用电电压是220V. ‎ ‎（1）输电电路如图所示，求升压、降压变压器的原、副线 圈的匝数比；‎ ‎（2）如果该村某工厂用电功率为60kW，则该村还可以装　　‎ ‎“220V　40W”的电灯多少盏？ ‎ ‎15.(12分）如图，真空中有一速度选择器，平行金属板上板接电源正极，下板接电源负极，板间电压为U0，板间距离为d，板间内垂直纸面向内的匀强磁场磁感应强度为B0，在直角坐标系第一象限有磁感应强度为B方向垂直纸面向外的匀强磁场，第四象限为电场强度为E方向竖直向上的匀强电场，有一质量为m，电荷量为q（重力不计）带正电的粒子匀速通过速度选择器后垂直进入第一象限磁场，经第一象限磁场再垂直X轴进入第四象限电场，求：‎ ‎（1）粒子进入第一象限磁场的速度； ‎ ‎（2）粒子第三次经过X轴时的坐标；‎ ‎（3）粒子从进入第一象限到第三次经过X轴运动的总时间。‎ ‎16.（12分）如图，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，宽度为，上、下边界与地面平行，下边界与地面相距．将一个边长为，质量为m，总电阻为R的正方形刚性导电线框ABCD置于匀强磁场区域上方，线框CD边与磁场上边界平行，从高于磁场上边界h的位置静止释放，h的值能保证AB边匀速通过磁场区域．从AB边离开磁场到CD边落在地面所用时间是AB边界通过磁场时间的2倍（重力加速度为g），求：‎ ‎（1）线框通过磁场过程中电流的方向；‎ ‎（2）磁场区域磁感应强度的大小；‎ ‎（3）根据CD边刚进入磁场时线框加速度a与h的函数关系，分析h在不同情 况下加速度的大小和方向，计算线框通过磁场区域产生的热量。‎ ‎参考答案 ‎1.D 2.C 3.C 4.B 5.A 6.A 7.BC ‎8.AD 9.CD 10.B ‎11.(1). C (2). (3). 2 (4). (5). ‎ ‎12.(1). （1）×10 (2). 重新欧姆调零， (3). 200Ω (4). （2）较小 (5). 80℃‎ ‎13. （1）线圈中感应电动势的瞬时值表达式e=3πsin10πt（V）；‎ ‎（2）灯泡消耗的实际功率为8.4W ‎ 14.(1)1∶10　240∶11　(2)900盏 ‎15.（1）在受到选择器中，由平衡条件得：‎ qvB0=q，解得，粒子速度：v=；‎ ‎（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，‎ 由牛顿第二定律得：qvB=m，解得：r=，‎ 粒子第三次经过x轴时的坐标：X=r+2r=；‎ ‎（3）粒子第一次在磁场转过圆周，第二次转过圆周，‎ 转过的总圆心角：θ=，粒子在磁场做圆周运动的周期：T=，‎ 粒子在磁场中的运动时间：t=T==；‎ 答：（1）粒子进入第一象限磁场的速度为．‎ ‎（2）粒子第三次经过X轴时的坐标为（，0）．‎ ‎（3）粒子第三次经过X轴此前在第一象限磁场运动的总时间为．‎ ‎16.（1）根据楞次定律，线框中电流方向：cd边在磁场中时为DCBAD，AB边在磁场中为ABCDA；‎ ‎（2）设线框AB边在磁场中做匀速运动的速度大小为v1，穿过磁场的时间为t，AB边切割磁场产生的电动势为E，线框中电流为I，则：‎ mg=IlB ①‎ E=lv1B ②‎ I=③‎ 由①②③解得：B=④‎ l=v1t ⑤‎ 依据题意和匀变速直线运动的规律，得：‎ ‎⑥‎ 由⑤⑥解得：⑦‎ 由④⑦解得：B=⑧‎ ‎（3）设线框CD边刚进入磁场时，速度大小为v，加速度大小为a，线框产生的电动势为E，电流为I，线框通过磁场区域产生的热量为Q；‎ 由动能定理得：mgh=，‎ 解得：v=；‎ 根据切割公式和欧姆定律，有：I=⑨‎ 由牛顿第二定律得：mg﹣IlB=ma ⑩‎ 由⑨⑩解得：a=（1﹣）g；‎ 当h=2l时，a=0‎ 当h＞2l时，加速度大小为（﹣1）g，方向竖直向上；‎ 当h＜2l时，加速度大小为（1﹣）g，方向竖直向下；‎ 根据能量守恒定律，有：Q=mg（h+2l）﹣⑾‎ 由⑦⑾解得：Q=mgh；‎ 答：（1）线框通过磁场过程中，cd边在磁场中时电流方向为DCBAD，AB边在磁场中时电流方向为ABCDA；‎ ‎（2）磁场区域磁感应强度的大小为；‎ ‎（3）线框通过磁场区域产生的热量为mgh．‎