物理卷届辽宁省盘锦高中高二月考10.docx
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物理卷届辽宁省盘锦高中高二月考10
一、选择题:
(1-6题为单选;7-14为多选)
1、在做“奥斯特实验”时,下列操作中现象最明显的是:
A.导线沿南北方向放置,使磁针在导线的延长线上
B.导线沿东西方向放置,使磁针在导线的正下方
C.导线沿南北方向放置在磁针的正上方
D.导线沿东西方向放置在磁针的正上方
2、如图所示,两个相同的闭合铝环MN套在一根光滑的绝缘水平杆上,螺线管的轴线与铝环的圆心在同一直线上,闭合开关S后,向左快速移动滑动变阻器的滑片p,不考虑两环间的相互作用力,则在移动滑片p的过程中( )
A.M、N环向左运动,它们之间的距离增大
B.M、N环向左运动,它们之间的距离减小
C.M、N环向右运动,它们之间的距离增大
D.M、N环向右运动,它们之间的距离减小
3、欧姆在探索通过导体的电流与电压、电阻关系时,因无电源和电流表,他利用金属在冷水和热水中产生的电动势代替电源,用小磁针的偏转检测电流,具体做法是:
在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方,平行于小磁针水平放置一直导线,当该导线中通有电流时,小磁针会发生偏转;当通过该导线电流为I时,小磁针偏转了30°,问当他发现小磁针偏转的角度增大到60°时,通过该直导线的电流为(直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比)( )
A.2IB.3IC.
ID.无法确定
4、法拉第发明了世界上第一台发电机—法拉第圆盘发电机;铜质圆盘竖直放置在水平向左的匀强磁场中,圆盘圆心处固定一个摇柄,边缘和圆心处各有一个铜电刷与其紧贴,用导线将电刷与电阻R连接起来形成回路.转动摇柄,使圆盘如图示方向转动.已知匀强磁场的磁感应强度为B,圆盘半径为r,圆盘匀速转动的角速度为ω.下列说法正确的是( )
A.圆盘产生的电动势为
Bωr2,流过电阻R的电流方向为从b到a
B.圆盘产生的电动势为
Bωr2,流过电阻R的电流方向为从a到b
C.圆盘产生的电动势为Bωπr2,流过电阻R的电流方向为从b到a
D.圆盘产生的电动势为Bωπr2,流过电阻R的电流方向为从a到b
5、在半径为r、电阻为R的圆形导线框内,以直径为界,左右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场,以垂直纸面向外的磁场为正,两部分磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律分别如图乙所示.则0〜t0时间内,导线框中( )
A.感应电流方向为顺时针
B.感应电流方向为逆时针
C.感应电流大小为
D.感应电流大小为
6、如图所示,质量为m,电荷量为+q的带电粒子,以不同的初速度两次从O点垂直于磁感线和磁场边界向上射入匀强磁场,在洛伦兹力作用下分别从M、N两点射出磁场,测得OM:
ON=3:
4,则下列说法中错误的是( )
A.两次带电粒子在磁场中经历的时间之比为1:
1
B.两次带电粒子在磁场中运动的路程长度之比为3:
4
C.两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为3:
4
D.两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为4:
3
7、如图所示、abcd为用粗心均匀的同种材料制成的金属线框,其中ab的长度只有bc长度的一半;现将线框放在水平光滑绝缘的桌面上,在外力F的作用下让线框以速度v匀速穿过右边两个磁感应强度大小相等、方向相反的磁场区域.若以图示位置开始计时,规定逆时针电流方向为正,磁感线向下穿过线框时的磁通量为正.则下列关于回路电流i、外力F大小、cb间的电势差Ucb及穿过线框的磁通量φ随时间变化的图象正确的是( )
A.
B.
C.
D.
8、如图所示,一块长度为a,宽度为b、厚度为d的金属导体,当加有与侧面垂直的匀强磁场B,且通以图示方向的电流I时,用电压表测得导体上、下表面MN间电压为U.已知自由电子的电量为e.下列说法中正确的是( )
A.M板比N板电势高
B.导体单位体积内自由电子数越多,电压表的示数越大
C.导体中自由电子定向移动的速度为
D.导体单位体积内的自由电子数为
9、如图中MN和PQ为竖直方向的两平行足够长的光滑金属导轨,间距为L,电阻不计.导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,两端分别接阻值为2R的电阻R1和电容为C的电容器.质量为m、电阻为R的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持良好接触.杆ab由静止开始下滑,在下滑过程中最大的速度为v,整个电路消耗的最大电功率为P,则( )
A.电容器左极板带正电
B.电容器的最大带电量为
C.杆ab的最大速度
D.杆ab所受安培力的最大功率为
10、如图所示,倾角为α的光滑导轨上端接入一定值电阻,I和Ⅱ是边长都为L的两正方形磁场区域,其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向上,区域Ⅰ中磁场的磁感应强度为B1,恒定不变,区域Ⅱ中磁场随时间按B2=kt变化,一质量为m、电阻为r的金属杆穿过区域Ⅰ垂直地跨放在两导轨上,并恰能保持静止,则下列说法正确的是()
A.通过金属杆的电流大小为
;
B.通过金属杆的电流方向是从a到b
C.定值电阻的阻值为
D.定值电阻的阻值为
11、回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用,其原理如图所示:
.D1和D2是两个中空的半圆形金属盒,置于与盒面垂直的匀强磁场中,它们接在电压为U、周期为T的交流电源上.位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略),它们在两盒之间被电场加速.当质子被加速到最大动能Ek后,再将它们引出.忽略质子在电场中的运动时间,则下列说法中正确的是( )
A.若只增大交变电压U,则质子的最大动能Ek会变大
B.若只增大交变电压U,则质子在回旋加速器中运行时间会变短
C.若只将交变电压的周期变为2T,仍可用此装置加速质子
D.质子第n次被加速前后的轨道半径之比为
:
12、如图所示,平行虚线之间有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁场左右宽度为L,磁感应强度大小为B,一等腰梯形线圈ABCD所在平面与磁场垂直,AB边刚好与磁场右边界重合,AB长等于L,CD长等于2L,AB、CD间的距离为2L,线圈的电阻为R.先让线圈向右以恒定速度v匀速运动,从线圈开始运动到CD边刚好要进入磁场的过程中( )
A.线圈中感应电流沿顺时针方向
B.线圈中感应电动势大小为BLv
C.通过线圈截面的电量为
D.克服安培力做的功为
13、位于同一水平面上的两根平行导电导轨,放置在斜向左上方、与水平面成600角且足够大的匀强磁场中,现给出这一装置的侧视图,一根通有恒定电流的金属棒正在导轨上向右做匀速运动,在匀强磁场沿顺时针缓慢转过30°的过程中,金属棒始终保持匀速运动,则磁感强度B的大小变化可能是( )
A.始终变大B.始终变小C.先变大后变小D.先变小后变大
14、如图所示,固定的竖直光滑U型金属导轨,间距为L,上端接有阻值为R的电阻,处在方向水平且垂直于导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m、电阻为r的导体棒与劲度系数为k的固定轻弹簧相连放在导轨上,导轨的电阻忽略不计.初始时刻,弹簧处于伸长状态,其伸长量为
,此时导体棒具有竖直向上的初速度v0.在沿导轨往复运动的过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.则下列说法正确的是( )
A.初始时刻导体棒受到的安培力大小
B.初始时刻导体棒加速度的大小
C.导体棒往复运动,最终将静止时弹簧处于压缩状态
D.导体棒开始运动直到最终静止的过程中,电阻R上产生的焦耳热
二、实验题:
本题共2小题,16分
15、
(1)某同学用伏安法测量一个阻值为10Ω的电阻,备选的器材有:
电流表A1,量程3A;电流表A2,量程0.6A;电压表V1,量程0-15V;电压表V2,量程0-3V;滑动变阻器R1,最大阻值5Ω;滑动变阻器R2,最大阻值3kΩ;电源E,电动势5V;开关S及导线若干
本实验中,滑动变阻器应选用(填“R1”或“R2“).连接方式应选择接法(填”限流“或”“分压”).为了提高实验精度,电流表应该选择(填“A1”或“A2”);电压表应选择(填(“V1”或“V2”)
(2)该同学测量另一未知阻值的电阻时,先按图甲连接实验电路,然后再按图乙连接实验电路,发现电流表读数变化相对较大,电压表读数变化相对较小,则应选择图接法(填“甲”或“乙”)
16、为了测定电阻的阻值,试验室提供下列器材:
待测电阻R(阻值约为100Ω))、滑动变阻器R1(0~100Ω)、滑动变阻器R2(0~10Ω)、电阻箱R0(0~9999.9Ω)、理想电流表A(量程50mA)、直流电源E(3V,内阻忽略)、导线、电键若干.
(1)甲同学设计(a)所示的电路进行实验.
①请在图(b)中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接.
②实验操作时,先将滑动变阻器的滑动头移到(选填“左”或“右”)端,再接通开关S;保持S2断开,闭合S1,调滑动变阻器使电流表指针偏转至某一位置,并记下电流I1.
③断开S1,保持滑动变阻器阻值不变,调整电阻箱R0阻值在100Ω左右,再闭合S2,调节R0阻值使得电流表读数为时,R0的读数即为电阻的阻值.
(2)乙同学利用电路(c)进行实验,改变电阻箱R0值,读出电流表相应的电流I,由测得的数据作出1/I-R0图象如图(d)所示,图线纵轴截距为m,斜率为k,则电阻的阻值。
三、计算题,本题4小题,共38分
17、如图a所示,一个电阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路,线圈的半径为r1,在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示.图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0,导线的电阻不计.在0至t1时间内,求:
(1)通过电阻R1上的电流大小和方向;
(2)通过电阻R1上的电荷量q及电阻R1上产生的热量
18、如图所示,水平放置的两导轨PQ间的距离L=0.5m,垂直于导轨平面的竖直向上的匀强磁场B=2T,垂直于导轨放置的ab棒的质量m=1kg,系在ab棒中点的水平绳跨过定滑轮与重量G=3N的物块相连.已知ab棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.2,电源的电动势E=10V、内阻r=0.1Ω,导轨的电阻及ab棒的电阻均不计.要想ab棒处于静止状态,R应在哪个范围内取值?
(g取10m/s2)
19、如图所示,倾角300的光滑倾斜导体轨道(足够长)与光滑水平导体轨道连接,轨道宽度均为L=1m,电阻忽略不计.匀强磁场I仅分布在水平轨道平面所在区域,方向水平向右,大小B1=1T;匀强磁场II仅分布在倾斜轨道平面所在区域,方向垂直于倾斜轨道平面向下,大小B2=1T.现将两质量均为m=0.2kg,电阻均为R=0.5Ω的相同导体棒ab和cd,垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道上,并同时由静止释放.取g=10m/s2.
(1)求导体棒cd沿斜轨道下滑的最大速度的大小;
(2)若已知从开始运动到cd棒达到最大速度的过程中,ab棒产生的焦耳热Q=0.45J,求该过程中通过cd棒横截面的电荷量;
(3)若已知cd棒开始运动时距水平轨道高度h=10m,cd棒由静止释放后,为使cd棒中无感应电流,可让磁场Ⅱ的磁感应强度随时间变化,将cd棒开始运动的时刻记为t=0,此时磁场Ⅱ的磁感应强度为B0=1T,试求cd棒在倾斜轨道上下滑的这段时间内,磁场Ⅱ的磁感应强度B随时间t变化的关系式.
20、如图所示,相距为R的两块平行金属板M、N正对着放置,s1、s2分别为M、N板上的小孔,s1、s2、O三点共线,它们的连线垂直M、N,且s2O=R.以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场.D为收集板,板上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为2R,板两端点的连线垂直M、N板.质量为m、带电量为+q的粒子,经s1进入M、N间的电场后,通过s2进入磁场.粒子在s1处的速度和粒子所受的重力均不计.
(1)当M、N间的电压为U时,求粒子进入磁场时速度的大小υ;
(2)若粒子恰好打在收集板D的中点上,求M、N间的电压值U0;
(3)当M、N间的电压不同时,粒子从s1到打在D上经历的时间t会不同,求t的最小值
辽宁省盘锦市高级中学2016-2017学年高二10月月考物理试题答案:
一.选择题:
CCBAADCCDBCACBDCDADBC
二、实验题:
15.
(1)R1;分压;A2;V2;
(2)图乙
16.
(1)①如图;②左;③I1
(2)
三、计算题,
17;解:
(1)由图象分析可知,0至t1时间内
,
由法拉第电磁感应定律有
而S=πr22;
由闭合电路欧姆定律有
,
联立以上各式解得,通过电阻R1上的电流大小为
,
由楞次定律可判断通过电阻R1上的电流方向为从b到a
(2)通过电阻R1上的电量
通过电阻R1上产生的热量
18,解:
依据物体的平衡条件可得,ab棒恰不右滑时:
G-μmg-BI1L=0,
得I1=1A;
ab棒恰不左滑时:
G+μmg-BI2L=0,
得:
I2=5A;
根据闭合电路欧姆定律可得:
E=I1(R1+r)
E=I2(R2+r)
代入数据得:
R1=9.9Ω,R2=1.9Ω;
所以R的取值范围为:
1.9Ω≤R≤9.9Ω
19,解:
(1)cd棒匀速运动时速度最大,设为vm,棒中感应电动势为E,电流为I,
感应电动势:
E=BLvm,电流:
,
由平衡条件得:
mgsinθ=BIL,代入数据解得:
vm=1m/s;
(2)设cd从开始运动到达最大速度的过程中经过的时间为t,通过的距离为x,cd棒中平均感应电动势为E1,平均电流为I1,通过cd棒横截面的电荷量为q,
由能量守恒定律得:
mgxsinθ=
mvm2+2Q,
电动势:
,电流:
,电荷量:
q=I1t,
代入数据解得:
q=1C;
(3)设cd棒开始运动时穿过回路的磁通量为Φ0,cd棒在倾斜轨道上下滑的过程中,设加速度大小为a,经过时间t通过的距离为x1,穿过回路的磁通量为Φ,cd棒在倾斜轨道上下滑时间为t0,则:
,
加速度:
a=gsinθ,位移:
x1=
at2,
,
,
解得:
t0=
s,
为使cd棒中无感应电流,必须有:
Φ0=Φ,
解得:
(t<
s);
20.解:
(1)粒子从s1到达s2的过程中,根据动能定理得qU=
mv2①
解得
(2)粒子进入磁场后在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,有
②
由①②得加速电压U与轨迹半径r的关系为
当粒子打在收集板D的中点时,粒子在磁场中运动的半径r0=R
对应电压
(3)M、N间的电压越大,粒子进入磁场时的速度越大,粒子在极板间经历的时间越短,同时在磁场中运动轨迹的半径越大,在磁场中运动的时间也会越短,出磁场后匀速运动的时间也越短,所以当粒子打在收集板D的右端时,对应时间t最短.
根据几何关系可以求得粒子在磁场中运动的半径r=
R
由 ②得粒子进入磁场时速度的大小:
粒子在电场中经历的时间:
粒子在磁场中经历的时间:
粒子出磁场后做匀速直线运动经历的时间:
粒子从s1到打在收集板D上经历的最短时间为:
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- 物理 辽宁省 盘锦 高中 二月 10