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

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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
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