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高二第一学期第四次月考
物理试题
一、选择题(本题共12个小题,每小题4分,共48分。其中8、9、10、11为多选,其余为单选,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)
1.下列说法中正确的是 ( )
A. 可知,磁感应强度B与一小段通电直导线受到的磁场力成正比
B.一小段通电导线所受磁场力的方向就是磁场方向
C.一小段通电导线在某处不受磁场力,该处磁感应强度确定为零
D.磁感应强度为零的地方,一小段通电导线在该处不受磁场力
2.在争辩微型电动机的性能时,应用如图所示的试验电路。当调整滑动变阻器R并把握电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.50A和2.0V。重新调整R并使电动机恢复正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V。则这台电动机正常运转时输出功率为 ( )
A.32W B.44W C.47W D.48W
S
N
3. 如图所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下。当磁铁向下运动(但未插入线圈内部)时,下列推断正确的是: ( )
A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引
B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥
C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引
D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥
4.一矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动.线圈中的感生电动势e随时间t的变化如图10-1-7所示.下面说法中正确的是( )
A.t1时刻通过线圈的磁通量为零
B.t2时刻通过线圈的磁通量的确定值最大
C.t3时刻通过线圈的磁通量变化率的确定值最大
D.每当e变换方向时,通过线圈的磁通量确定值都为最大
5.如图所示为一沟通电压随时间变化的图象.每个周期内,前三分之一周期电压按正弦规律变化,后三分之二周期电压恒定.依据图中数据可得,此沟通电压的有效值为 ( )
A.7.5 V B.8 V C.2 V D.3 V
6.一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内,磁场方向垂直线圈所在的平面(纸面)向里,如图1所示,磁感应强度B随t的变化规律如图2所示.以I 表示线圈中的感应电流,以图1中线圈上箭头所示方向的电流为正,则以下的I-t 图中正确的是 ( )
7.在同一光滑斜面上放同一导体棒,右图所示是两种状况的剖面图。它们所在空间有磁感应强度大小相等的匀强磁场,但方向不同,一次垂直斜面对上,另一次竖直向上。两次导体棒A分别通有电流和,都处于静止平衡。已知斜面的倾角为,则 ( )
A. B.
C.导体棒A所受安培力大小之比
D.斜面对导体棒A的弹力大小之比
8.如图所示,电路甲、乙中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,接通S,使电路达到稳定,灯泡D发光。则( )
A.在电路甲中,断开S,D将渐渐变暗
B.在电路甲中,断开S,D将先变得更亮,然后渐渐变暗
C.在电路乙中,断开S,D将渐渐变暗
D.在电路乙中,断开S,D将变得更亮,然后渐渐变暗
9.如图所示,单匝矩形闭合导线框全部处于水平方向的匀强磁场中,线框面积为,电阻为。线框绕与边重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开头匀速转动,线框转过时的感应电流为,下列说法正确的是( )
A.线框中感应电流的有效值为
B.线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为
C.从中性面开头转过的过程中,通过导线横截面的电荷量为
D.线框转一周的过程中,产生的热量为
10.如图所示,正弦式交变电源的输出电压和电流分别为U和I1,抱负变压器原线圈的输入电压为U1,两个副线圈的输出电压和电流分别为U2和I2、U3和I3,接在原副线圈中的五个完全相同的灯泡均正常发光。则下列表述正确的是( )
A.I1∶I2∶I3=1∶2∶1
B.U1∶U2∶U3=4∶1∶2
C.线圈匝数n1∶n2∶n3=2∶1∶2
D.U∶U1=4∶3
11.长为 L 的正方形线框abcd电阻为 R ,以速度V匀速进入边长为L的正方形区域,该区域中磁场方向如图所示,磁感应强度大小均为 B ,则线框进入过程中( )
A.线框中产生的感应电流方向不变
B.线框刚进入磁场瞬间ab两点间电势差
C.线框进入L/2时所受安培力为
D.线框进入L/2过程中电路中产生的电量为
12. 如图1所示,固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab与金属框架接触良好.在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻,其他部分电阻忽视不计.现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上,使金属杆由静止开头向右在框架上滑动,运动中杆ab始终垂直于框架.图2为一段时间内金属杆受到的安培力f随时间t的变化关系,则图3中可以表示外力F随时间t变化关系的图象是( )
二、填空题(前三个空每空1分,后面每空2分,电路图3分,共18分。把正确答案填写在题中的横线上,或按题目要求作答。)
13.(1)一段粗细均匀的新型导电材料棒,现测量该材料的电阻率.先用如图所示的多用电表粗测其电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T.请依据下列步骤完成电阻测量:
①旋动部件______,使指针对准电流的“0”刻线.
②将K旋转到电阻挡“×100”的位置.
③将插入“+”、“-”插孔的表笔短接,旋动部件______,
使指针对准电阻的_______(填“0刻线”或“∞刻线”).
④将两表笔分别与待测电阻相接,发觉指针偏转角度过大,
为了得到比较精确的测量结果将K旋转到电阻挡“×10”的位置指针偏转如图所示,则待测电阻阻值为R=________Ω
(2)用螺旋测微器测量金属导线的直径,其示数如图所示,该金属导线的直径为d=________ mm
(3)然后用以下器材用伏安法尽可能精确地测量其电阻:
A.电流表:量程为30mA,内阻约为0.1Ω
B.电流表:量程为3A,内阻约为0.01Ω
C.电压表:量程为5V,内阻约为3kΩ
D.电压表:量程为15V,内阻约为15kΩ
E.滑动变阻器:最大阻值为10Ω,额定电流1A
F.滑动变阻器:最大阻值为20kΩ,额定电流0.5A
G.低压直流电源:电压4.5V,内阻不计
H.电键K,导线若干
电流表选___________电压表选___________ 滑动变阻器选 __________ (填写器材符号,如),在方框中画出试验电路图,并标出所选器材符号。
(4)假照试验中电流表示数为I,电压表示数为U,并测出该棒的长度为L、直径为d,则该材料的电阻率ρ=____________(用测出的物理量的符号表示)。
三、计算题(共54分。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。)
14.(12分)发电机转子是匝数n=100的正方形线圈,将其置于匀强磁场中,围着线圈平面内垂直于磁感线的轴匀速转动,当转到线圈平面与磁场方向垂直时开头计时,线圈内磁通量随时间变化规律如图所示。已知线圈的电阻r=1Ω,与之组成闭合回路的外电路电阻R=99Ω.试求:
(1)电动势瞬时值表达式;
(2)外电阻R上消耗的功率;
(3)从计时开头,线圈转过900的过程中,通过外电阻的电荷量。
15、(12分)发电站发电机端电压u=5000sin314tV,输出功率5000kW,远距离输电线的电阻为80Ω,输电线上功率损耗要求不超过总功率的4%,则
(1)所用升压变压器的原、副线圈匝数比多大?
(2)到达用户区使用匝数比为192:1的降压变压器,对负载电阻为10Ω的用电器供电,最多可接这样的用电器几个?
16.(14分)如图所示,一矩形金属框架与水平面成=37°角,宽L =0.4m,上、下两端各有一个电阻R0 =2Ω,框架的其他部分电阻不计,框架足够长,垂直于金属框平面的方向有一向上的匀强磁场,磁感应强度B=1.0T.ab为金属杆,与框架良好接触,其质量m=0.1Kg,电阻r=1.0Ω,杆与框架的动摩擦因数μ=0.5.杆由静止开头下滑,在速度达到最大的过程中,上端电阻R0产生的热量Q0=0. 5J.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)ab杆的最大速度;
(2)从开头到速度最大的过程中ab杆沿斜面下滑的距离;
(3)从开头到最大速度的过程中通过上端电阻R0的电量.
17. (16分)如图所示,在坐标系xoy的第一、第三象限内存在相同的匀强磁场,磁场方向垂直于xoy面对里;第四象限内有沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E. 一质量为、带电量为的粒子自y轴的P点沿x轴正方向射入第四象限,经x轴上的Q点进入第一象限,随即撤去电场,以后仅保留磁场。已知OP=d,OQ=2d,不计粒子重力。
(1)求粒子过Q点时速度的大小和方向。
(2)若磁感应强度的大小为确定值B0,粒子将以垂直y轴的方向进入其次象限,求B0;
(3)若磁感应强度的大小为另一确定值,经过一段时间后粒子将再次经过Q点,且速度与第一次过Q点时相同,求该粒子相邻两次经过Q点所用的时间。
选择题
1D 2A 3B 4D 5C 6A 7A 8AD 9BC 10AB 11BD 12B
填空
S T 0 220 1.880 ACE
计算题
14
0.01
15 1:20 192个
16:
17
答案:17.解:(1)设粒子在电场中运动的时间为,加速度的大小为a,粒子的初速度为,过Q点时速度的大小为v,沿y轴方向分速度的大小为,速度与x轴正方向间的夹角为,
由运动学公式得
联立式得
(2)设粒子做圆周运动的半径为,粒子在第一象限的运动轨迹如图所示,为圆心,由几何关系可知△O1OQ为等腰直角三角形,得
由牛顿其次定律得
联立式得
(3)设粒子做圆周运动的半径为,由几何分析(粒子运动的轨迹如图所示,、是粒子做圆周运动的圆心,Q、F、G、H是轨迹与两坐标轴的交点,连接、,由几何关系知,和均为矩形,进而知FQ、GH均为直径,QFGH也是矩形,又FH⊥GQ,可知QFGH是正方形,△QOG为等腰直角三角形)可知,粒子在第一、第三象限的轨迹均为半圆,得
粒子在其次、第四象限的轨迹为长度相等的线段,得
设粒子相邻两次经过Q点所用的时间为t,则有
联立得
高二第一学期第四次月考
物理答题纸
13.(1)①__________
③__________ ___________
④____________
(2) ____________
(3)
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(4)____________
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15.
16.
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