【试题解析】江苏省启东中学高三物理第二次月考试题(教师版).doc

【试题解析】江苏省启东中学2012届高三物理第二次月考试题（教师版）一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分，每小题只有一个选项符合题意。1一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1s时间内均匀地增大到原来的两倍，接着保持增大后的磁感应强度不变，在1s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半，先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为A1/2 B1 C2 D41答案：B 解析：保持线框的面积不变，将磁感应强度在1s时间内均匀地增大到原来的两倍，该过程中磁通量变化等于原来的磁通量；保持增大后的磁感应强度不变，在1s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半，该过程中磁通量变化仍然等于原来的磁通量；两个过程磁通量变化率相同，产生的感应电动势相同，线框中感应电动势的比值为1，选项B正确。2如图所示，某一真空室内充满竖直向下的匀强电场E，在竖直平面内建立坐标系xoy，在y0的空间里有与场强E垂直的匀强磁场B，在y0的空间内，将一质量为m的带电液滴（可视为质点）自由释放，此液滴则沿y轴的负方向，以加速度a =2g（g为重力加速度）做匀加速直线运动，当液滴运动到坐标原点时，瞬间被安置在原点的一个装置改变了带电性质（液滴所带电荷量和质量均不变），随后液滴进入y0的空间内运动液滴在y0的空间内运动过程中A重力势能一定是不断减小 B电势能一定是先减小后增大C动能不断增大 D动能保持不变 2答案：D 解析：由题述液滴沿y轴负方向，以加速度a =2g（g为重力加速度）做匀加速直线运动可知，液滴在y0的空间内运动时所受电场力方向向下，且电场力等于重力。液滴进入y0的空间内运动后，所受电场力向上，且电场力等于重力，液滴在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，动能保持不变，选项D正确3如图所示电路中，L为电感线圈，C为电容器，当开关S由断开变为闭合时，则AA灯有电流通过，方向由a到bBA灯中无电流通过，不可能变亮CB灯立即熄灭，c点电势低于d点电势DB灯逐渐熄灭，c点电势低于d点电势 3答案：D解析：当开关S由断开变为闭合时，L中产生自感电动势，L中电流方向为c到d，c点电势低于d点电势，B灯逐渐熄灭；电容器放电，A灯有电流通过，方向由b到a；所以选项D正确。4如图，圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点。有无数带有同样电荷、具有同样质量的粒子在纸面内沿各个方向以相同的速率通过P点进入磁场。这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的1/3。将磁感应强度的大小从原来的B1变为B2，结果相应的弧长变为原来的一半，则B2/B1等于A . B. C. 2 D. 3 4答案：B解析：设圆形区域磁场的半径为R，根据题述，画出轨迹示意图，当粒子射出边界的位置的圆弧弧长是圆周长的1/3时，轨迹半径r1=Rsin60，由洛伦兹力等于向心力，得到r1=mv/qB1；当粒子射出边界的位置的圆弧弧长是圆周长的1/6时，轨迹半径r2=Rsin30，由洛伦兹力等于向心力，得到r2=mv/qB2；联立解得B2/B1=，选项B正确。5如图，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，A圆环内产生变大的感应电流，圆环有收缩的趋势B圆环内产生变大的感应电流，圆环有扩张的趋势C圆环内产生变小的感应电流，圆环有收缩的趋势D圆环内产生变小的感应电流，圆环有扩张的趋势 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16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，错选或不答得0分。6在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是A奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象B麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在C库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值D安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律6答案：AC解析：麦克斯韦预言了电磁波；赫兹用实验证实了电磁波的存在，选项B错误；洛仑兹发现了磁场对运动电荷的作用规律；安培发现了磁场对电流的作用规律，选项D错误。7如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置其核心部分是两个D型金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连。则带电粒子加速所获得的最大动能与下列因素有关的是A加速的次数 B加速电压的大小C金属盒的半径 D匀强磁场的磁感强度7答案：CD解析：由可知粒子在回旋加速器中加速后的最大动能Ekm=，与加速电压无关，与加速次数无关，与金属盒的半径二次方成正比，与匀强磁场的磁感强度的二次方成正比，选项AB错误CD正确。8如图所示为电磁轨道炮的工作原理图。待发射弹体与轨道保持良好接触，并可在两平行轨道之间无摩擦滑动。电流从一条轨道流入，通过弹体流回另一条轨道。轨道电流在弹体处形成垂直于轨道平面的磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与电流强度I成正比。弹体在安培力的作用下滑行L后离开轨道A弹体向左高速射出BI为原来2倍，弹体射出的速度也为原来2倍C弹体的质量为原来2倍，射出的速度也为原来2倍DL为原来4倍，弹体射出的速度为原来2倍8答案：BD 解析：由安培定则可判断出轨道中电流垂直纸面向里，由左手定则可判断出弹体所受安培力向右，弹体向右高速射出，选项A错误；设B=kI，轨道之间距离d，则发射过程中，安培力做功kI2dL，由动能定理得kI2dL=mv2，电流I增加到原来的2倍时，弹体的出射速度增加至原来的2倍，选项B正确；弹体的质量为原来2倍，射出的速度也为原来的1/倍，选项C错误；L为原来4倍，弹体射出的速度为原来2倍，选项D正确。9如图所示，相距为d的两条水平虚线L1、L2之间是方向水平向里的匀强磁场，磁感应强度为B，正方形线圈abcd边长为l（ld），质量为m，电阻为R，将线圈在磁场上方高h处静止释放，cd边刚进入磁场时速度2为v0，cd边刚离开磁场时速度也为v0，则下列说法正确的是A线圈进入磁场的过程中，感应电流为逆时针方向B线圈进入磁场的过程中，可能做加速运动C线圈穿越磁场的过程中，线圈的最小速度可能为D线圈从ab边进入磁场到ab边离开磁场的过程，感应电流做的功为mgd第二卷（非选择题 共89分）三、简答题：共计18分。10(8分)在研究电磁感应现象实验中,(1)为了能明显地观察到实验现象，请在如图所示的实验器材中，选择必要的器材，在图中用实线连接成相应的实物电路图； (2)将原线圈插入副线圈中，闭合电键，副线圈中感应电流与原线圈中电流的绕行方向 (填“相同”或“相反”)； (3)将原线圈拔出时，副线圈中的感应电流与原线圈中电流的绕行方向 (填“相同”或“相反”)。10答案：(1)如图所示。(2)相反(3)相同11(10分) 某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为9.999，可当标准电阻用)、一只电流表（量程Ig=0.6A，内阻rg=0.1）和若干导线。(1)请根据测定电动势E和内电阻r的要求，设计图A中器件的连接方式，画线把它们连接起来。(2)接通开关，逐次改变电阻箱的阻值，读出R及与对应的电流表的示数I，并作记录。当电阻箱的阻值R=2.6时，其对应的电流表的示数如图B所示。处理实验数据时首先计算出每个电流值I 的倒数；再制作R-坐标图，如图C所示，图中已标注出了(R，)的几个与测量对应的坐标点，请你将与图B实验数据对应的坐标点也标注在图C中上。(3)在图C上把描绘出的坐标点连成图线。(4)根据描绘出的图线可得出这个电池的电动势E= V，内电阻 。源的路端电压和通过电源的电流，在本实验中没有电压表，但是可以用电阻箱和电流表串联充当电压表，测量电源的路端电压，通过电流表的电流也是通过电源的电流，所以只需要将电流表和电阻箱串联接在电源两端即可。实物图的连接如答图4所示。由闭合电路欧姆定律有： E =I（R+r+rg），解得：，根据R-1/I图线可知：电源的电动势等于图线的斜率，内阻为纵轴负方向的截距减去电流表的内阻。四计算题： 本题共5小题，共计71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， 答案中必须明确写出数值和单位。12(12分) 在斜角30的光滑导体滑轨A和B的上端接入一个电动势E3 V，内阻r=0.1的电源，滑轨间距L10 cm，将一个质量m30 g，电阻R0.4的金属棒水平放置在滑轨上。若滑轨周围加一匀强磁场，当闭合开关S后，金属棒刚好静止在滑轨上，如图所示，求(1)金属棒中通过的电流；(2)滑轨周围空间所加磁场磁感应强度的最小值及其方向。13(14分)如图所示，厚度为h、宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面A之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和B的关系为Uk，式中的比例系数k称为霍尔系数。设电流I是由自由电子的定向流动形成的，电子的平均定向移动速度为v，电荷量为e，回答下列问题：(1)达到稳定状态时，导体板上侧面A的电势_下侧面A的电势(填“高于”“低于”或“等于”)；(2)电子所受的洛伦兹力的大小为_；(3)当导体板上下两侧之间的电势差为U时，电子所受静电力的大小为_；(4)证明霍尔系数为k，其中n代表导体内单位体积中自由电子的个数解得k。14(14分)如图所示，正方形导线框ABCD之边长l=10cm，质量m=50g，电阻R=0.1。让线框立在地面上，钩码质量m=70g，用不可伸长的细线绕过两个定滑轮，连接线框AB边的中点和钩码，线框上方某一高度以上有匀强磁场B=1.0T。当钩码由图示位置被静止释放后，线框即被拉起，上升到AB边进入磁场时就做匀速运动。细绳质量、绳与滑轮间的摩擦和空气阻力均不计，g取10m/s2，求：(1)线框匀速进入磁场时其中的电流。(2)线框全部进入磁场所用的时间。(3)线框从图示位置到AB边恰好进入磁场时上升的高度。14解：（1）， （1分） （1分）15(15分)如图所示，有理想边界的两个匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，两边界间距s=0.1m一边长 L=0.2m的正方形线框abcd由粗细均匀的电阻丝围成，总电阻R=0.4。现使线框以v=2m/s的速度从位置I匀速运动到位置。 (1)求cd边未进入右方磁场时线框所受安培力的大小 (2)求整个过程中线框所产生的焦耳热 (3)在坐标图中画出整个过程中线框a、b两点的电势差Uab随时间t变化的图线15解析：(1) cd边未进入右方磁场时，左侧ab边切割磁感线产生感应电动势E=BLv=0.20V，回路中电流I=E/R=0.50A，线框所受安培力的大小F=BIL，解得F=510-2N。 (2) 产生焦耳热的时间t=2s/v，整个过程中线框所产生的焦耳热Q=I2Rt，联立解得Q=0.01J。16(16分)如图甲所示的坐标系中，第四象限内存在垂直于纸面向里的有界匀强磁场，方向的宽度OA=cm，方向无限制，磁感应强度B0=110-4T。现有一比荷为=21011C/kg的正离子以某一速度从O点射入磁场，=60，离子通过磁场后刚好从A点射出。（1）求离子进入磁场B0的速度的大小；（2）离子进入磁场B0后，某时刻再加一个同方向的匀强磁场，使离子做完整的圆周运动，求所加磁场磁感应强度的最小值；（3）离子进入磁场B0的同时，再加一个如图乙所示的变化磁场（正方向与B0方向相同，不考虑磁场变化所产生的电场），求离子从O点到A点的总时间。16(16分) 解：（1）如图所示，由几何关系得离子在磁场中运动时的轨道半径（2分）离子在磁场中做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向向心力求得：m/s（2分）（2）由知，B越小，r越大。设离子在磁场中最大半径为R由几何关系得：R=0.05m（2分）由牛顿运动定律得求得B1=410-4T（2分）则外加磁场B1=310-4T。（1分）（3）离子在原磁场中运动周期s离子在磁场中运动第一次遇到外加磁场的过程中轨迹对应的圆心角（2分）此时施加附加磁场时离子在磁场中能做的圆周运动的最大半径为r2由几何关系知：（m）离子在有附加磁场时运动半径为r3则，求得m 因，所以离子能做完整的圆周运动（2分）参考答案1答案：B 2答案：D 3答案：D 4答案：B 5答案：C6答案：AC 7答案：CD 8答案：BD 9答案：ACD 当安培力最小，且磁感应强度方向与电流方向相互垂直时，磁感应强度最小为 (2分) 磁感应强度的方向为垂直斜面向下。(3分)13解析：(1)导体中电子运动形成电流，电子运动方向与电流方向相反，利用左手定则可判定电子向A板偏，A板上出现等量正电荷，所以A板电势低于A板电势洛伦兹力大小FBev(3)静电力 F电Eee(4)由FF电得BeveUhvB导体中通过的电流Inevdht=l/v=0.05s。 （1分）（3） （2分） （1分） （1分）（2分）离子在磁场中做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向前心力求得：m/s（2分）（2）由知，B越小，r越大。设离子在磁场中最大半径为R由几何关系得：m（2分）此时施加附加磁场时离子在磁场中能做的圆周运动的最大半径为r2由几何关系知：（m）离子在有附加磁场时运动半径为r3则，求得m 因，所以离子能做完整的圆周运动（2分）离子在外加磁场后时， s16用心 爱心 专心