- 2021-05-27 发布 |
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文档介绍
2019-2020学年江苏省启东中学高二上学期第一次质量检测物理试题 Word版
江苏省启东中学2019~2020学年度第一学期第一次月考 高 二 物 理 (考试时间:90分钟 试卷满分:100分) 一、单项选择题.本题共6小题,每小题3分,共计18分.每小题只有一个选项符合题意 1.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,关于线圈中 产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是( ) A.穿过线圈的磁通量大小与线圈的匝数无关 B.感应电动势的大小与线圈的匝数无关 C.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大 D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同 2.如图所示,半径为r的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场边界上A点有一粒子源,源源不断地向磁场发射各种方向(均平行于纸面)且速度大小相等的带正电的粒子(重力不计),已知粒子的比荷为k,速度大小为2kBr。则粒子在磁场中运动的最长时间为( ) A. B. C. D. 3.磁流体发电机原理如图所示,等离子体高速喷射到加有强磁场的管道内,正、负离子在洛伦兹力作用下分别向A、B两金属板偏转,形成直流电源对外供电。下列说法正确的是( ) A.仅减小两板间的距离,发电机的电动势将增大 B.仅增强磁感应强度,发电机的电动势将减小 C.仅增加负载的阻值,发电机的输出功率将增大 D.仅增大磁流体的喷射速度,发电机的总功率将增大 Q M a b v2 N P B v1 R 4.如图所示,两条相距为L的平行光滑金属导轨位于同一水平面内,一质量为m的金属杆垂直导轨放置,正以速度v1向左匀速运动,金属杆左侧有一矩形匀强磁场区域MNPQ,磁感应强度大小为B,方向竖直向上,正以速度v2(v2<v1)向右匀速运动,定值电阻阻值为R,金属杆电阻为,其余电阻不计.当金属杆刚进入磁场区域时( ) A.金属棒ab两端的电势差 B.金属棒ab的加速度大小为 C.流过电阻R的电流大小为 D.如只改变磁场方向,金属棒ab所受安培力的大小不变,方向改变 5.如图所示,a、b都是较轻的铝环,a环闭合,b环断开,横梁可以绕中间支点自由转动,开始时整个装置静止.下列说法中正确的是( ) a b O A.条形磁铁插入a环时,横梁不会发生转动 B.只有当条形磁铁N极拔出铝环时,横梁才会转动 C.条形磁铁用相同方式分别插入a、b环时,两环转动情况相同 D.铝环a产生的感应电流总是阻碍铝环与磁铁间的相对运动 6.在城市建设施工中,经常需要确定地下金属管线的位置,如图所示有一种探测方法是,首先给金属长直管线通上电流,再用可以测量磁场强弱、方向的仪器进行以下操作:①用测量仪在金属管线附近的水平地面上找到磁感应强度最强的某点,记为a;②在a点附近的地面上,找到与a点磁感应强度相同的若干点,将这些点连成直线EF;③在地面上过a点垂直于EF 的直线上,找到磁场方向与地面夹角为60°的b、c 两点,测得b 、c两点距离为L.由此可确定金属管线( ) 水平地面 金属管线 I A.平行于EF ,深度为L B.平行于EF ,深度为 C.平行于EF ,深度为 D.垂直于EF ,深度为L 二、多项选择题.本题共6小题,每小题4分,共计24分.每小题有多个选项符合题意.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分. A B C L S 7 .超导现象是当今高科技的热点,当一块磁体靠近超导体时,超导体会产生强大的电流并且对磁体有排斥作用,这种排斥作用可以使磁体悬浮在空中,磁悬浮列车利用的就是这种原理,下列说法正确的是( ) A.超导体产生强大电流的原因是超导体中磁通量的变化率很大 B.超导体产生强大电流的原因是超导体中电阻极小 C.超导体中电流产生的磁场方向与磁体的磁场方向相同 D.超导体对磁体的力与磁体的重力平衡 8.如图所示电路中,A、B为两个相同灯泡,L为自感系数较大、电阻可忽略不计的电感线圈,C为电容较大的电容器,下列说法中正确的有( ) A.接通开关S,A立即变亮,最后A、B一样亮 B.接通开关S,B逐渐变亮,最后A、B一样亮 C.断开开关S,A、B都立刻熄灭 D.断开开关S,A立刻熄灭,B逐渐熄灭 9.如图为用来冶炼合金钢的冶炼炉,炉外有线圈,将金属材料置于冶炼炉中,当线圈中通以电流时用感应加热的方法使炉内金属发热.下列说法中正确的有( ) A.线圈中通以恒定电流,金属材料中也能产生感应电流 B.线圈中通以交流电,在金属材料中会产生感应电流 C.感应加热是利用金属材料中的涡流冶炼金属的 D.感应加热是利用线圈电阻产生的焦耳热冶炼金属的 P b a 10.如图所示,圆形导体线圈a平放在绝缘水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合,螺线管、电源和滑动变阻器连接成如图所示的电 路.若将滑动变阻器的滑片P向上滑动,下列说法中正确的有( ) A.穿过线圈a的磁通量增大 B.线圈a对水平桌面的压力小于其重力 C.线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流 甲 M N a i t t1 t2 t3 t4 0 乙 b c d D.线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流 11.如图甲,在同一水平桌面上放有一长直导线MN 和一矩形导线框abcd,导线MN固定,导线框在 MN的右侧.导线MN中通有电流i,i的变化如 图乙所示,规定从N到M为电流正方向.导线 MN通电过程中导线框始终静止,则( ) A.0~t1时间内,导线框中产生adcba方向感应电流,且大小不变 B.0~t1时间内,导线框受到水平向左的摩擦力,且大小不变 C.t1~t3时间内,导线框产生的感应电流方向不变,受到摩擦力的方向也不变 D.在t1时刻导线框中感应电流改变方向,在t2时刻导线框不受摩擦力 12.如图所示,一个理想边界为PQ、MN的足够大的匀强磁场区域,磁场宽度为d,方向垂直纸面向里.O点处有一体积可忽略的电子发射装置,能够连续不断、均匀地在该平面内向磁场内各个方向发射速度大小相等的电子,当电子发射速率v0时,所有电子恰好都不能从MN边界射出磁场,则当电子发射速率为4v0时( ) M v d N P Q O A.电子的运动半径为 4d B.从MN边界射出的电子数占总电子数的三分之二 C.MN 边界上有电子射出的总长度为2d D.电子在磁场中运动的最长时间为 三、计算题:本题共4小题,共计58分.解答时请写出必要的文字说明、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,答案中明确写出数值和单位. 13.(13分)如图所示,匀强磁场中有一个用软导线制成的单匝闭合线圈,线圈平面与磁场垂直.已知线圈的面积S=0.3m2、电阻R=0.6 Ω,磁场的磁感应强度B=0.2 T.现同时向两侧拉动线圈,线圈的两边在Δt=1.0s时间内合到一起.求线圈在上述过程中 B (1)感应电动势的平均值E; (2)感应电流的平均值I,并在图中标出电流方向; (3)通过导线横截面的电荷量q. 14.(15分)如图所示,足够长的金属导轨固定在水平面上,金属导轨宽度L=1.0 m,导轨上放有垂直导轨的金属杆P,金属杆质量为m=0.1 kg,空间存在磁感应强度B=0.5 T、竖直向下的匀强磁场。连接在导轨左端的电阻R=3.0 Ω,金属杆的电阻r=1.0 Ω,其余部分电阻不计。某时刻给金属杆一个水平向右的恒力F,金属杆P由静止开始运动,图乙是金属杆P运动过程的v-t图象,导轨与金属杆间的动摩擦因数μ=0.5。在金属杆P运动的过程中,第一个2 s内通过金属杆P的电荷量与第二个2 s内通过P的电荷量之比为3∶5。g取10 m/s2。求: (1)水平恒力F的大小; (2)第一个2s内的位移; (3)前4 s内电阻R上产生的热量。 15.(15分)如图所示,在坐标系xOy的第一象限内斜线OC的上方存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,第四象限内存在磁感应强度大小未知、方向垂直纸面向里的匀强磁场,第三象限内存在沿y轴负方向的匀强电场,在x轴负半轴上有一接收屏GD,GD=2OD=d,现有一带电粒子(不计重力)从y轴上的A点,以初速度v0水平向右垂直射入匀强磁场,恰好垂直OC射出,并从x轴上的P点(未画出)进入第四象限内的匀强磁场,粒子经磁场偏转后又垂直y轴进入匀强电场并被接收屏接收,已知OC与x轴的夹角为37°,OA=d,求: (1)粒子的电性及比荷; (2)第四象限内匀强磁场的磁感应强度B′的大小; (3)第三象限内匀强电场的电场强度E的大小范围。 16.(15分)如图甲,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=37°角固定,M、P之间接电阻箱R,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B=0.5 T。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆ab,测得最大速度为vm。改变电阻箱的阻值R,得到vm与R的关系如图乙所示。已知轨距为L=2 m,重力加速度g取10 m/s2,轨道足 够长且电阻不计。求: (1)杆ab下滑过程中感应电流的方向及R=0时最大感应电动势E的大小; (2)金属杆的质量m和阻值r; (3)当R=4 Ω时,求回路瞬时电功率每增加1 W的过程中合外力对杆做的功W。 江苏省启东中学2019~2020学年度第一学期第一次月考 高二物理参考答案 (考试时间:90分钟 试卷满分:100分) 一、单项选择题.本题共6小题,每小题3分,共计18分.每小题只有一个选项符合题意 1.A 2.C 3.D 4.C 5.D 6.B 二、多项选择题.本题共6小题,每小题4分,共计24分.每小题有多个选项符合题意.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分. 7.BD 8.ABD 9.BC 10.BD 11.AD 12.BCD 三、计算题:本题共4小题,共计58分.解答时请写出必要的文字说明、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,答案中明确写出数值和单位. 13.(13分) 解:(1)感应电动势的平均值 ,(1分) D 磁通量的变化△Φ=B△SF,D=D (1分) 解得, (1分) 代入数据得=0.06 V。 (2分) (2)平均电流 (1分) 代入数据得=0.1 A (1分) (电流方向见右图) (2分) (3)电荷量 , (2分) 代入数据得q=0.1 C (2分) 14.(15分) 解:(1)由图乙可知金属杆P先做加速度减小的加速运动,2 s后做匀速直线运动 当t=2 s时,v=4 m/s,此时感应电动势E=BLv 感应电流I= (1分) 安培力F′=BIL= (1分) 根据牛顿运动定律有F-F′-μmg=0 (1分) 解得F=0.75 N。 (2分) (2)通过金属杆P的电荷量q=t =·t (1分) 其中== (1分) 所以q=∝x(x为P的位移) (1分) 设第一个2 s内金属杆P的位移为x1,第二个2 s内P的位移为x2 由图象知x2=8 m (1分) 又由于q1∶q2=3∶5 得x1=4.8 m (1分) (3)前4 s内由能量守恒定律得F(x1+x2)=mv2+μmg(x1+x2)+Qr+QR (2分) 其中Qr∶QR=r∶R=1∶3 (1分) 解得QR=1.8 J。 (2分) 15.(15分) 解:(1)粒子运动轨迹如图所示,由左手定则可知粒子带负电 由图知粒子在第一象限内运动的轨道半径R=d (1分) 由洛伦兹力提供向心力得qv0B=m (2分) 联立得= (2分) (2)由图知OP=d,所以粒子在第四象限内做圆周运 动的半径为r== (2分) 同理qv0B′=,联立得B′= (2分) (3)粒子在匀强电场中做类平抛运动,由图知 OQ=r+rsin 37°=2d (1分) 当电场强度E较大时,粒子击中D点, 由类平抛运动规律知=v0t,2d=·t2 (1分) 联立得Emax= (1分) 当电场强度E较小时,粒子击中G点, 由类平抛运动规律知=v0t,2d=·t2 (1分) 联立得Emin=, (1分) 所以≤E≤ (1分) 16.(15分) 解:(1)杆中电流方向从b→a(或aMPba) (1分) 由图可知,当R=0时,杆最终以v=2 m/s匀速运动, 产生电动势E=BLv (1分) 代入数值,解得E=2 V (2分) (2)设最大速度为vm,杆切割磁感线产生的感应电动势 E=BLvm,由闭合电路的欧姆定律:I= (1分) 杆达到最大速度时满足mgsin θ-BIL=0 (1分) 解得vm=R+r (1分) 由图象可知: 斜率为k= m/(s·Ω)=1 m/(s·Ω), (1分) 纵截距为v0=2 m/s,得到:r=v0,=k (1分) 解得:m=0.17 kg,r=2 Ω。 (1分) (3)由题意:E=BLv P= 得P= (2分) ΔP=- (1分) 由动能定理得W=mv-mv (1分) W=ΔP,W=0.5 J (1分)查看更多