物理卷·2019届内蒙古赤峰二中高二上学期期末考试（2018-01）

物理卷·2019届内蒙古赤峰二中高二上学期期末考试（2018-01）

赤峰二中2016级高二上学期期末考试 物理试题 一、选择题（每小题4分，共48分。其中第10--12题是多选题，其他的题是单选题，）‎ ‎1．如图，A、B是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈。下面说法正确的是（ ） ‎ A．闭合开关S时，A、B灯同时亮 B．闭合开关S时，B灯比A灯先亮，最后一样亮 C．断开开关S时，A灯先闪亮一下再逐渐熄灭 D．断开开关S时，A灯与B灯一起逐渐熄灭 ‎2．如图所示,在载流直导线附近固定有两平行光滑导轨A、B,导轨与直导线平行且在同一水平面内,在导轨上有两个可自由滑动的导体ab和cd。当载流直导线中的电流逐渐增强时,导体ab和cd的运动情况是 ( )‎ A．一起向左运动 B．一起向右运动 C．ab和cd相向运动,相互靠近 D．ab和cd相背运动,相互远离 ‎3．竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，与环的最高点A铰链连接的长度为2a，电阻为的导体棒AB由水平位置紧贴环面摆下(如图所示)。当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压大小为(　　)‎ A．2Bav B． C． D． Bav ‎4．如图所示，一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内，其下方（略靠前）固定一根与线框平面平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流。释放线框，它由实线位置下落到虚线位置未发生转动，在此过程中,下列说法正确的是（ ）‎ A. 线框中感应电流方向依次为顺时针→逆时针 ‎ B. 线框的磁通量为零时，感应电流却不为零 C. 线框所受安培力的合力方向依次为向上→向下→向上 D. 线框所受安培力的合力为零，做自由落体运动 ‎5．如图所示，为一交流电流随时间变化的图象，则此交流的有效值为（ ）‎ A． B．‎ ‎ C． D．‎ ‎6.如图所示，一个有矩形边界的匀强磁场区域内磁场方向垂直于纸面向里，一个三角形闭合导线框，由位置1(左)在纸面内匀速运动到位置2(右)．取线框刚到达磁场边界的时刻为计时起点(t＝0)，规定逆时针方向为电流的正方向，则选项中能正确反映线框中电流与时间关系的图像是(　　)‎ ‎7.粗细均匀的电阻丝围成如图所示的线框，置于正方形有界匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直于线框平面，图中ab＝bc＝2cd＝2de＝2ef＝2fa＝2L。现使线框以同样大小的速度v匀速沿四个不同方向平动进入磁场，并且速度方向始终与线框先进入磁场的那条边垂直，则在通过如图所示位置时，下列说法中正确的是(　　)‎ A．图甲中ab两点间的电势差最大 B．图乙中ab两点间的电势差最大 C．图丙中回路电流最大 D．图丁中回路电流最小 ‎8.‎ 如图所示，水平桌面上放一闭合铝环，在铝环轴线上方有一条形磁铁．当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断中正确的是（　　）‎ A．铝环有收缩趋势，对桌面压力减小 B．铝环有扩张趋势，对桌面压力减小 C．铝环有收缩趋势，对桌面压力增大 D．铝环有扩张趋势，对桌面压力增大 ‎9．如图所示，用相同导线绕成的两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r，圆形匀强磁场B 的边缘恰好与a线圈重合，若磁场的磁感应强度均匀增大，开始时的磁感应强度不为0，则（　　）‎ A. 任意时刻，穿过a、b两线圈的磁通量之比均为1：4‎ B. a、b两线圈中产生的感应电动势之比为1：2‎ C. a、b两线圈中产生的感应电流之比为2：1‎ D. 相同时间内a、b两线圈产生的热量之比为4：1‎ ‎10.（多选题）如图所示，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中．一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦．在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中(　　)‎ A．PQ中电流先减小后增大 ‎ B．PQ两端电压先减小后增大 C．线框消耗的电功率先减小后增大 D．PQ上拉力的功率先减小后增大 ‎11.（多选题）如图(a)所示，一个电阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路。线圈的半径为r1。在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示。图线与横、纵轴的交点坐标分别为t0和B0。导线的电阻不计。在0至t1时间内，下列说法正确的是(　　)‎ A．R1中电流的方向由a到b通过R1‎ B．电流的大小为 C．线圈两端的电压大小为 D．通过电阻R1的电荷量为 ‎12．（多选题）如图，光滑平行金属导轨固定在水平面上，左端由导线相连，导体棒垂直静置于导轨上构成回路。在外力F作用下，回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动。在匀速运动过程中外力F做功，磁场力对导体棒做功，磁铁克服磁场力做功，重力对磁铁做功，回路中产生的焦耳热为Q，导体棒获得的动能为。则( )‎ A． ‎ B． ‎ C． ‎ D． ‎ 二、填空题（共14分。把正确答案填写在题中的横线上或按题目要求作答。）‎ ‎13．（7分）为测定一节新干电池的电动势和内电阻（已知该干电池的内电阻相当小，额定电流为0.7 A），可供选择的器材有：‎ A．电压表（量程15 V，内阻为20 kΩ）‎ B．电压表（量程3 V，内阻为10 kΩ）‎ C．电流表（量程3 A，内阻约为0.2 Ω）‎ D．电流表（量程0.8 A，内阻约为0.5 Ω）‎ E．滑动变阻器（最大电阻2 kΩ，额定电流2 A）‎ F．滑动变阻器（最大电阻10 Ω，额定电流0.7 A）‎ G．定值电阻R0=1 Ω H．电键、导线若干 ‎（1）要使实验误差较小且操作方便，电压表应该选择 。电流表应该选择 。滑动变阻器应该选择 。（填字母代号）；‎ ‎（2）图甲中的电路图应选择_________。‎ ‎（3）实验测得9组数据，已标在图乙的坐标中，从图中可得电池内阻r=______Ω（结果保留两位有效数字）‎ ‎14．（8分）图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA挡，欧姆×100 Ω挡。‎ ‎（1）图（a）中的B端与______（填“红”或“黑”）色表笔相连接。 [Z|x（2）关于R6的使用，下列说法正确的是_______（填正确答案标号）。‎ A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置 B．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置 C．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置[‎ ‎（3）某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。若此时B端是与“1”‎ 相连的，则多用电表读数为________；若此时B端是与“3”相连的，则读数为________；（结果均保留3位有效数字）‎ 三、计算题（要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不得分。）‎ ‎15．（10分）如图甲所示，一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n＝100，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图乙所示。发电机线圈电阻r＝4Ω，外电路中的电阻R＝6Ω，灯泡L电阻RL＝12Ω，不计其他电阻，交流电流表为理想电流表。(π=3.14)求：‎ ‎(1)线圈从图示位置开始转动产生的电动势的瞬时值表达式；‎ ‎(2)从图示位置转过900的过程中电阻R产生的热量。‎ ‎16．（12分）如图所示，倾角为θ的“U”型金属框架下端连接一阻值为R的电阻，相互平行的金属杆MN、PQ间距为L，与金属杆垂直的虚线a1b1、a2b2区域内有垂直于框架平面向上的匀强磁场，磁感强度大小为B，a1b1、a2b2间距为d，一长为L、质量为m、电阻为R的导体棒在金属框架平面上与磁场上边界a2b2距离d处从静止开始释放，最后能匀速通过磁场下边界a1b1．重力加速度为g（金属框架摩擦及电阻不计）．求：‎ ‎（1）导体棒刚到达磁场上边界a2b2时速度大小v1；‎ ‎（2）导体棒匀速通过磁场下边界a1b1时速度大小v2；‎ ‎（3）导体棒穿过磁场过程中，回路产生的电能．‎ ‎17．（15分）如图所示，在x轴下方的区域内存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度为E，在x轴上方有半径为R的圆形区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xy 平面并指向纸面内，磁感应强度为B．y轴下方的A点与O点的距离为d，一质量为m、电荷量为q的带负电粒子从A点由静止释放，经电场加速后从O点射入磁场，不计粒子的重力作用．‎ ‎（1）求粒子在磁场中运动的轨道半径r；‎ ‎（2）要使粒子进入磁场之后不再经过x轴，电场强度需大于或等于某个值E0，求E0；‎ ‎（3）若电场强度E等于第（2）问E0的，求粒子经过x轴时的位置．‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 D C B B D A A C C AD BC AB ‎13（1）B , D, F ‎(2)D ‎(3)0.16‎ ‎14(1)红 ‎（2）C ‎（3）1.48mA, 1.10kΩ ‎15‎ (1) e=200cos200t (2) ‎9.8j ‎16解答： 解：（1）由机械能守恒定律得：mgdsinθ=mv12‎ v1=‎ ‎（2）导体棒匀速通过磁场下边界a1b1时，由受力平衡得：mgsinθ=F安 F安=BIL=‎ 解得：v2=‎ ‎（3）由能量守恒得，回路产生的电能：‎ E=2mgdsinθ﹣mv22=2mgdsinθ﹣‎ 答：（1）导体棒刚到达磁场上边界a2b2时速度大小v1为；‎ ‎（2）导体棒匀速通过磁场下边界a1b1时速度大小v2为；‎ ‎（3）导体棒穿过磁场过程中，回路产生的电能2mgdsinθ﹣．‎ ‎17解答： 解：（1）粒子在电场中加速，由动能定理得 ‎ qEd=mv2‎ 粒子进入磁场后做圆周运动，有 ‎ qvB=m 解得粒子在磁场中运动的半径 r=‎ ‎（2）粒子之后恰好不再经过x轴，则离开磁场时的速度方向与x轴平行，运动情况如图①，‎ 可得 r=R ‎ 由以上各式解得 E0=‎ ‎（3）将E=E0代入r=，可得磁场中运动的轨道半径 r=‎ 粒子运动情况如图②，图中的角度α、β满足 ‎ ‎ β=90°﹣2α 粒子经过x轴时的位置坐标为 x=r+‎ 解得 x=R． ‎ 答：‎ ‎（1）粒子在磁场中运动的轨道半径r是；‎ ‎（2）要使粒子进入磁场之后不再经过x轴，电场强度需大于或等于某个值E0，E0是；‎ ‎（3）若电场强度E等于第（2）问E0的，粒子经过x轴时的位置是R．‎