福建省莆田市学年高二物理上学期期末考试试题附答案Word文件下载.docx
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匀速旋转,在环左侧轴线上的小磁针最后平衡时的位置是
A.N极竖直向上
B.N极竖直向下
C.N极沿轴线向左
D.N极沿轴线向右
3.如图所示,均匀绕制的螺线管水平放置,在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A,A与螺线管垂直,A导线中的电流方向垂直纸面向里,开关S闭合,A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是
A.水平向左
B.水平向右
C.竖直向下
D.竖直向上
4.如图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O为半圆弧的圆心,?
MOP=60°
.在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图所示,这时O点的磁感应强度大小为B1.若将M处长直导线移至P处,则O点的磁感应强度大小为B2,那么B1与B2之比为
A.2:
B.:
2
C.1:
1
D.1:
5.如图所示的电路,开关原先闭合,电路处于稳定状态,在某一时刻突然断开开关S,则通过电阻R1中的电流I随时间变化的图线可能是下图中的
6.如图所示,在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场的方向垂直纸面向里,P为屏上的一个小孔,PC与MN垂直,一群质量为m、带电量为q的粒子(不计重力),以相同的速率v,从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域.粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内,且散开在与PC夹角为的范围内,则在屏MN上被粒子打中区域的长度为
A.
B.
C.
D.
7.如图(甲)所示,一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框,在外力作用下,以速度v匀速穿过宽均为a的两个匀强磁场.这两个磁场的磁感应强度大小均为B,方向相反.线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直.取逆时针方向的电流为正.若从图示位置开始计时,线框中产生的感应电流I与沿运动方向的位移x之间的函数图像,图(乙)中正确的是
8.自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的,很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。
下列说法正确的是
A.奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系
B.欧姆发现了欧姆定律,说明了热现象和电现象之间存在联系
C.法拉第发现了电磁感应现象,揭示了磁现象和电现象之间的联系
D.焦耳发现了电流的热效应,定量得出了电能和热能之间的转换关系
9.间距为m的无限长光滑金属导轨水平放置,导轨中间分布有磁感应强度为1T的匀强磁场,磁场边界为正弦曲线,一长为2m、粗细均匀的导体棒以1m/s的速度匀速向右滑动,如图所示。
定值电阻R的阻值为10Ω,导体棒的总电阻为20Ω,导轨电阻不计,则下列分析正确的是
A.电流表示数为A
B.电压表的示数是0.5V
C.导体棒运动到图示虚线CD位置时,导体棒的瞬时电流从C到D
D.导体棒上消耗的热功率为0.2W
10.如图所示,一理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1:
n2=10:
1,电压表和电流表对电路的影响可忽略不计,原线圈接入电压u=220sin100πt(v)的交流电源,定值电阻R0=10Ω,可变电阻R'
的阻值范围为0~10Ω,则
A.副线圈中交变电流的频率为100Hz
B.t=0.02s时,电压表的示数为22V
C.调节可变电阻R'
的阻值时,电流表示数的变化范围为0.11A~0.22A
D.当可变电阻阻值为10Ω时,变压器的输入电功率为242W
11.用一段横截面半径为r、电阻率为¦
Ñ
、密度为d的均匀导体材料做成一个半径为R(r?
R)的圆环.圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中,圆环的圆心始终在N极的轴线上,圆环所在位置的磁感应强度大小均为B.圆环在加速下落过程中某一时刻的速度为v,忽略电感的影响,则
A.圆环因受到了向下的安培力而加速下落
B.此时在圆环中产生了(俯视)顺时针的感应电流
C.此时圆环的加速度
D.如果径向磁场足够长,则圆环的最大速度
12.如图甲所示,在倾角为¦
È
的光滑斜面内分布着垂直于斜面的匀强磁场,其磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示。
质量为m的矩形金属框从t=0时刻静止释放,t3时刻的速度为v,移动的距离为L,重力加速度为g。
在金属框下滑的过程中,下列说法正确的是
A.t1~t3时间内金属框中的电流方向不变
B.0~t3时间内金属框做匀加速直线运动
C.0~t3时间内金属框做加速度逐渐减小
的直线运动
D.0~t3时间内金属框中产生的焦耳热为
二、实验题(第13题8分,第14题8分)
13.(8分)
(1)某实验小组在“测定金属的电阻率”的实验过程中,正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示,则它们的读数依次是________mm、________A、________V.
(2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10Ω,电流表内阻约为几欧,电压表内阻约为20kΩ,电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电源电动势E=4.5V,内阻较小.则以下电路图中,________(选填“丁”或“戊”)电路为本次实验应当采用的最佳电路,但用此最佳电路测量的金属丝电阻仍然会比真实值偏________(选填“大”或“小”)。
(3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA=2.0Ω,那么测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是上图中的________(选填“丁”或“戊”)电路.此时测得电流为I、电压为U,则金属丝电阻Rx=________(用题中字母代号表示).
14.(8分)
某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r,所给的其他器材有:
A.电压表V:
0~3~15V.B.电流表A:
0~0.6~3A
C.变阻器R1:
(20Ω,1A)D.变阻器R2:
(1000Ω,0.1A)
E.电阻箱R(0~999.9Ω)F.开关和导线若干
(1)实验中电压表应选用的量程为(填0~3V或0~15V),电流表应选用的量程为(填0~0.6A或0~3A),变阻器应选用(填字母代号R1或R2)
(2)根据实验要求在图方框中画出电路图,并补充连接实物电路图;
(3)测出几组电流、电压的数值,并画出图象如图所示,由图象知该电池的电动势E=V,内电阻r=Ω.
三、计算题(第15题8分,第16题8分,第17题9分,第18题11分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。
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。
15.(8分)
如图所示,某小型发电站发电机输出的交流电压为500V,输出的电功率为100kW,用总电阻为10Ω的输电线向远处送电。
为提高输电效率,发电站安装一变压比为1:
20的升压变压器,到达用户再用降压变压器变为220V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)。
对整个送电过程,求:
(1)输电线上的电流为多少;
(2)降压变压器的变压比为多少;
(3)输电线上损失功率占输电功率的百分比。
16.(8分)
水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻)。
现垂直于导轨搁一根质量为m、电阻为R的金属棒ab,并加一个范围足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为,且指向右斜上方,如图所示,求:
(1)当ab棒静止时,ab棒受到的支持力和摩擦力各为多少;
(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零,B的大小至少为多少;
此时B的方向如何。
17.(9分)
如图所示,某平面内有折线PAQ为磁场的分界线,已知?
A=90o,AP=AQ=L。
在折线的两侧分布着方向相反,与平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小均为B。
现有一质量为m、电荷量为+q的粒子从P点沿PQ方向射出,不计粒子重力。
求:
(1)若在P、Q间外加一与磁场方向垂直的匀强电场,能使速度为射出的微粒沿PQ直线运动到Q点,则匀强电场的场强为多大;
(2)撤去
(1)中的匀强电场,为使微粒从P点射出后,途经折线的顶点A而到达Q点,求初速度应满足什么条件;
(3)求第
(2)问中微粒从P点到达Q点所用时间的最小值。
18.(11分)
如图所示,两根足够长且平行的光滑金属导轨所在平面与水平面成¦
Á
=53°
角,导轨间接一电阻值R=3Ω的电阻,导轨电阻忽略不计。
在两平行虚线间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场,磁场区域的宽度为d=0.5m。
导体棒a的质量为m1=0.1kg、电阻为R1=6Ω;
导体棒b的质量为m2=0.2kg、电阻为R2=3Ω,它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好。
现从图中的M、N处同时将a、b由静止释放,运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域,且当a刚出磁场时b正好进入磁场。
(sin53°
=0.8,cos53°
=0.6,g取10m/s2,a、b电流间的相互作用不计),求:
(1)在b穿越磁场的过程中a、b两导体棒上产生的热量之比;
(2)在a、b两导体棒穿过磁场区域的整个过程中,装置上产生的热量;
(3)M、N两点之间的距离。
高二物理参考答案及评分标准
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。
全部选对得4分,对而不全得2分。
题号
1
3
4
5
6
答案
A
C
D
B
7
8
9
10
11
12
ACD
AB
BC
BD
二、实验题(本题共2小题,共16分。
第13题8分,第14题8分)
13.
(1)0.999(0.998~1.000间均可)0.422.23(2.22~2.24间均可)(3分)
(2)丁小(2分)(3)戊(1分)-RA(2分)
14.
(1)0~3V,0~0.6A;
C(3分)
(2)如图;
(3分)(3)1.5;
2.5(2分)
三、计算题(本题共4小题,共36分。
要求写出必要的文字说明、主要的方程式和重要的演算步骤,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。
解答过程必须在答题纸栏内进行,超出框外无效。
解:
(1)根据:
=,……………………………………………………1分
输电电压:
U2=·
U1=×
500V=10000V,…………………………………1分
根据P=UI,…………………………………………………………………………1分
输电线上的电流为:
I2==A=10A…………………………………1分
(2)输电线损失的电压:
U损=I2R=10×
10V=100V,………………………1分
所以降压变压器的输入电压为U3=U2-U损=10kV-100V=9900V,
降压变压器的输入电压为9900V,输出为220V,
所以降压变
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