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辽宁省实验中学分校2015-2016学年高二12月月考物理试卷


辽宁省实验中学北校 2015-2016 学年度上学期阶段性测试 物理学科 高二年级

第Ⅰ卷(共 48 分) 一.选择题(本题共 12 小题,每小题 4 分,第1题~第8题,每小题只有一个选项符合题 目要求,第 9 题~第 12 题,每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得 4 分,选对但 选不全的得 2 分,有选错的得 0 分) 。 1.有三束粒子,分别是质

子(p) 、氚核( 3 1 H )和α 粒子束,如果它们以相同的速度沿垂 直于磁场方向射入匀强磁场(方向垂直于纸面向里) ,在下图中,哪个图能正确地表示出了 这三束粒子的偏转轨迹 (
α

)
p
3 1

H
α p

A.

3 1

H
p

B.

3 1

α

H

C.

D.

α p
3 1

H

2.有一种磁强计用于测定地磁场的磁感应强度,原理如图所示。电路有一段金属导体,它的 横截面是宽 a、高 b 的长方形,放在沿 y 轴正方向的匀强磁场中,导体中通有沿 x 轴正方向 电流 I.已知金属导体单位体积中的自由电子数为 n,电子电荷量为 e,金属导电过程中, 自由电子所做的定向移动可视为匀速运动.两电极 M、N 均与金 属导体的前后两侧接触,用电压表测出金属导体前后两个侧面 间的电势差 U.则磁感应强度的大小和电极 M、N 的正负为: ( ) nebU neaU A. ,M 正、N 负 B. ,M 正、N 负 I I nebU neaU C. ,M 负、N 正 D. ,M 负、N 正 I I 3 .如甲图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为 10 :1 , R1=20Ω ,R2=30Ω ,C 为电容器,已知通过 R1 的正弦交流电如乙图所示,则( )

A.交 流电的频率为 0.02Hz C.电阻 R2 的电功率约为 6.67W

B.原线圈输入电压的最大值为 200 2V D.通过 R3 的电流始终为零

4.关于电子电路中的扼流圈,下列说法错 误的是( ) A.扼流圈是利用电感线圈对交流的阻碍作用来工作的 B.高频扼流圈的作用是允许低频交流通过,而阻碍高频交流通过 C.低频扼流圈的作用是不仅要阻碍高频交流通过,还要阻碍低频交 流通过 D.高频扼流圈的电感比低频扼流圈的电感大 5.电阻 R、电容 C 与一线圈连成闭合电路,条形磁铁静止于 线圈的正上方,N 极朝下,如图所示。现使磁铁开始自由下 落,在 N 极接近线圈上端的过程中,流过 R 的电流方向和电 容器极板的带电情况是( )

S N a R b C

1

A.从 a 到 b,上极板带正电 B.从 a 到 b,下极板带正电 C.从 b 到 a,上极板带正电 D.从 b 到 a,下极板带正电 6.如图所示, 一闭合的铜环从静止开始由高处下落通过条形磁铁后继续下降, 空气阻力不计, 则在铜环的运动过程中,下列说法正确的是: ( ) A.铜环在磁铁的上方时,环的加速度小于 g,在下方时大于 g B.铜环在磁铁的上方时,加速度小于 g,在下方时也小于 g C.铜环在磁铁的上方时,加速度小于 g,在下方时等于 g D.铜环在磁铁的上方时,加速度大于 g,在下方时小于 g 7.线圈在匀强磁场中匀速转动,产生交变电流的图象如图所示,由图可 知: ( ) A.在 A 和 C 时 刻线圈处于中性面位置 B.在 B 和 D 时刻穿过线 圈的磁通量为零 C.在 A 时刻到 D 时刻线圈转过的角度为π rad D.若从 O 时刻到 D 时刻经过 0.02s,则在 1s 内交变电流的方向改变 100 次 8.如图甲所示,光滑导轨水平放置在与水平方向夹 60 角斜向下的匀强磁场中,匀强磁场的 磁感应强度 B 随时间 t 的变化规律如图乙所示 (规定斜向下为正方向) , 导体棒 ab 垂直导轨 放置,除电阻 R 的阻值外,其余电阻不计, 导体棒 ab 在 水平外力作用下始终处于静止状态。规定 a→b 的方向为 电流的正方向,水平向右的方向为外力的正方 向,则在 0~t 时间内,能正确反映流过导体棒 ab 的电流 i 和导体 棒 ab 所受水平外力 F 随时间 t 变化的图象是 ( )
?

9.如图所示,螺线管、蹄形铁芯、环形导线三者相距甚远,当开关 闭合后小磁针 N 极(黑色的一端)的指向正确的是 ( ) A.小磁针 a 的 N 极指向正确 B.小磁针 b 的 N 极指向正确 C.小磁针 c 的 N 极指向正确 D.小磁针 d 的 N 极指向正确 10.设空间存在竖直向下的匀强电场,垂直纸面向里的匀强磁场,如图.已知一离子在电场 力和洛伦兹力的作用下,从静止开始自 A 点沿曲线 ACB 运动,到达 B 点时速度为零,C 点是 运动的最低点,忽略重力,以下说法正确的是 ( A.离子必带正电荷 C.离子在 C 点时速度最大 B.A 和 B 位于同一高度 D.离子到达 B 点后,将沿原曲线返回 A 点 P C ) A B

11.一空间有垂直纸面向里的匀强磁场 B,两条电阻不计的平行光滑导 轨竖直放置在磁场内,如图所示,磁感应强度 B=0.5 T,导体棒 ab、cd 长 度均为 0.2 m,电阻均为 0.1 Ω ,重力均为 0.1 N,现用力向上拉动导体棒
2

ab,使之匀速上升(导体棒 ab、cd 与导轨接触良好),此时 cd 静止不动,则 ab 上升时,下 列说法正确的是 ( ) A.ab 受到的拉力大小为 2 N B.ab 向上运动的速度为 2 m/s C.在 2 s 内,拉力做功,有 0.4 J 的机械能转化为电能 D.在 2 s 内,拉力做功为 0.6 J 12. 如图所示,垂直纸面的正方形匀强磁场区域内,有一位于纸面的、 电阻均匀的正方形导体框 abcd,现将导体框分别朝两个方向以 v、3v 速度匀速拉出磁场, 则导体框从两个方向移出磁场的两过程中 ( ) A.导体框中产生的感应电流方向相同 B.导体框中产生的焦耳热相同 C.导体框 ad 边两端电势差相同 D.通过导体框截面的电量相同 第Ⅱ卷(共 52 分) 二.填空题(13 题 6 分,每空 2 分,14 题 6 分,每空 2 分,15 题 4 分,总共 16 分) 13. 如图为一回旋加速器的示意图,已知 D 形盒的半径为 R,中心 O 处放有质量为 m、带电 量为 q 的正离子源,若磁感应强度大小为 B,求: (1)加在 D 形盒间的高频电源的频率___________________; (2)离子加速后的最大能量________________ ___________; (3)离子在第 n 次通过窄缝前后的半径之比_____________。 14.如下图所示为一演示实验电路图,图中 L 是一带铁芯的线圈,A 是 一个灯泡,电键 S 处于闭合状态,电路是接通的.现将电键 S 打开, 则在电路切断的瞬间,通过灯泡 A 的电流方向是从______端到______ 端.这个实验是用来演示___________现象的. 15.电阻为 R 的矩形导线框 abcd,边长 ab=L,ad=h,质量为 m,自 某一高度自由落下,通过一匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁场区域的宽度为 h,如图 所示,若线框恰好以恒定速度通过磁场,线框内产生的焦耳热是_________ __。

三.计算题(本题共 3 小题,共 36 分。解答应写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤, 只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位) 。 16.(9 分)如图所示,在磁感应强度 B=0.2T 的水平匀强磁场中,有一边长为 L=10cm,匝数 N=100 匝 , 电 阻 r=1 Ω 的 正 方 形 线 圈 绕 垂 直 于 磁 感 线 的 OO 轴 匀 速 转 动 , 转 速
'

n?

100

?

r/s, 有一电阻 R=9Ω , 通过电刷与两滑环接触, R 两端接有一 理想电压表, 求:

(1) 若从线圈通过中性面时开始计时, 写出电动势瞬时值表达式;

3

(2)求从中性面开始转过

1 T 时的感应电动势与电压表的示数; 6

(3 在 1 分钟内外力驱动 线圈转动所作的功;

17.(12 分)如图所示,在 y>0 的空间中存在匀强电场,场强沿 y 轴负方向;在 y<0 的空 间中,存在匀强磁场,磁场方向垂直 xy 平面(纸面)向外。一电量为 q、质量为 m 的带正 电的运动粒子,经过 y 轴上 y=h 处的点 P1 时速率为 v0,方向沿 x 轴正方向;然后,经过 x 轴上 x=2h 处的 P2 点进入磁场,并经过 y 轴上 y=-2h 处的 P3 点。不计重力。 求: (1)电场强度的大小; (2)粒子到达 P2 时速度的大小和方向; (3)磁感应强度的大小。
O P2 x P1 y

P3

18. (15 分)如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨 MN、PQ 间距为 L=0.5 m,其电阻不 计,两导轨及其构成的平面均与水平面成 30°角,完全相同的两金属棒 ab、cd 分别垂直导 轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触.已知两棒质量均为 m=0.02 kg,电阻均为 R=0.1 Ω ,整个装置处 在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度 B=0.2 T,棒 ab 在平行 于导轨向上的力 F 作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒 cd 恰 2 好能够保持静止.取 g=10 m/s ,问: (1)通过棒 cd 的电流 I 是多少,方向如何? (2)棒 ab 受到的力 F 多大? (3)棒 cd 每产生 Q=0.1 J 的热量,力 F 做的功 W 是多少?

参考答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
4

C

C

C

D
?

D

B

D
n ?1 n

D

BCD

ABC

BC

AD

13.(1) f ?

qB (2) Ek 2?m

m v2 B 2 q 2 R 2 (3) rn ?1 ? ? 2 2m rn

14. (1)a 指向 b

(2)自感

15. 2mgh

16.(1)e=40sin200t(V) (2) E= 20
2 m v0 E? 2qh

3 V,U= 18 2 V

(3)4800J

17.(1)

(2)

v ? 2v0 ,与 x 轴正向的夹角为 45

0

(3)

B?

m v0 qh
(3) 0.4J

18. (1)I=1A ,方 向从 d 流向 c (2)0.2N

5


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