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14高二物理上期末有答案
2013-2014学年第二学段考试卷
高二物理
(考试时间:
90分钟满分:
100分,附加题:
10分)
一、单项选择题(本题包括14小题,每小题4分,共56分。
在每小题给出的四个选项
中,只有一个选项是正确的)
1.在电磁感应现象中,下列说法中正确的是( )
A.感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反
B.闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流
C.闭合线圈放在匀强磁场中做切割磁感线运动,一定能产生感应电流
D.感应电流的磁场总是阻碍原来磁场磁通量的变化
2.如图所示能产生感应电流的是( )
3.直导线ab放在如图所示的水平导体框架上,构成一个闭合回路.长直导线cd和框
架处在同一个平面内,且cd和ab平行,当cd中通有电流时,发现ab向左滑动.关于cd中的电流下列说法正确的是()
A.电流肯定在增大,不论电流沿什么方向
B.电流肯定在减小,不论电流沿什么方向
C.电流大小恒定,方向由c到d
D.电流大小恒定,方向由d到c
4.一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()
A.
B.1C.2D.4
5.如图甲所示,两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合,放在同一水平面内,线圈B中通以如图乙所示的交变电流,设t=0时电流沿逆时针方向(图中箭头所示).对于线圈A,在
~
时间内,下列说法中正确的是()
A.有顺时针方向的电流,且有扩张的趋势
B.有顺时针方向的电流,且有收缩的趋势
C.有逆时针方向的电流,且有扩张的趋势
D.有逆时针方向的电流,且有收缩的趋势
6.如图所示半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置,在圆环的缺口两端
引出两根导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接,两板间距为d,如图(上)所示。
有一变化的磁场垂直于纸面,规定向内为正,变化规律如图(下)所示。
在t=0时刻平板之间中心有一重力不计,电荷量为q的静止微粒,则以下说法正确的是()
A.第1秒内上极板为正极
B.第3秒内上极板为负极
C.第2秒末微粒回到了原来位置
D.第3秒末两极板之间的电场强度大小为0.1
7.如图所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁
铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是( )
A.FN先小于mg后大于mg
B.FN一直大于mg
C.运动趋势向左
D.运动趋势向右
8.长为4L的粗细均匀的金属杆围成一个正方形闭合框架,框架放在光滑的水平桌面上,另一根长为L的同种材料、同样粗细的金属杆搁在其上,如图所示.匀强磁场垂直穿过框架平面,不计一切摩擦.当直杆ab获得一个初速度沿框架从左向右运动的过程中()
A.任一时刻ab杆的加速度大小均是框架加速度大小的4倍
B.任一时刻ab杆的加速度方向均和框架的加速度方向相同
C.任一时刻ab杆对地做匀减速运动,框架对地做匀加速运动
D.任一时刻ab杆的发热功率均是框架发热功率的
9.如图所示,闭合金属线框从一定高度自由下落进入匀强磁场中,磁场足够大,从ab边开始进入磁场到cd边刚进入磁场的这段时间内,线框运动的速度—时间图象不可能是()
10.如图所示,光滑导轨倾斜放置,其下端连接一个灯泡,匀强磁场垂直于导线所在平面,当ab棒下滑到稳定状态时,小灯泡获得的功率为P0,除灯泡外,其它电阻不计,要使灯泡的功率变为2P0,下列措施正确的是()
A.换一个电阻为原来
倍的灯泡
B.把磁感应强度B增为原来的2倍
C.换一根质量为原来
倍的金属棒
D.把导轨间的距离增大为原来的
倍
11.如图甲,在线圈
中通入电流
后,在
上产生感应电流随时间变化规律如图乙
所示,则通入线圈
中的电流
随时间变化图线是下图中的?
(
、
中电流正方向如图甲中箭头)()
12.如图所示,两光滑平行导轨水平放置在匀强磁场中,磁场垂直导轨所在平面,金属棒ab可沿导轨自由滑动,导轨一端跨接一个定值电阻R,导轨电阻不计.现将金属棒沿导轨由静止向右拉,若保持拉力F恒定,经时间t1后速度为v,加速度为a1,最终以速度2v做匀速运动;若保持拉力的功率P恒定,棒由静止经时间t2后速度为v,加速度为a2,最终也以速度2v做匀速运动,则()
A.t2=t1 B.t1 C.a2=2a1D.a2=3a1 13.如图a所示,在光滑水平面上用恒力F拉质量为m的单匝均匀正方形铜线框,边长为a,在1位置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时t=0,若磁场的宽度为b(b>3a),在3t0时刻线框到达2位置速度又为v0并开始离开匀强磁场.此过程中v-t图象如图b所示,则() A.t=0时,线框右侧边MN的两端电压为Bav0 B.在t0时刻线框的速度为v0- C.线框完全离开磁场的瞬间(位置3)的速度一定比t0时刻线框的速度大 D.线框从进入磁场(位置1)到完全离开磁场(位置3)的过程中产生的电热为2Fb 14.如图所示,相距均为d的三条水平虚线L1、L2、L3,其中L1与L2,L2与L3之间分 别有垂直纸面向外、向里的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,一个边长也是d的正方形导线框abcd,从L1上方一定高处由静止开始自由下落,当ab边刚越过L1进入磁场时,恰好以速度v1做匀速直线运动,当ab边在越过L2运动到L3之前的某个时刻,线框又开始以速度v2做匀速直线运动,在线框从进人磁场到速度变为v2的过程中,重力对线框做功数值为W1,安培力对线框做功数值为W2,线框的动能变化数值为 下列说法中正确的有() A.在下落的过程中,由于重力做正功,所以有v2>v1 B.从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中,机械能减少了 C.从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中,线框的动能减少了 D.从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中,线框的动能减少 二、实验题(8分) 15.在应用图1的实验装置探究产生感应电流条件的实验中,将开关关闭时______(有,没有)电流.将开关断开时_______(有,没有)电流.将开关闭合后,滑键向左匀速滑动时_______(有,没有)电流.向左匀加速滑动时_______(有,没有)电流.在应用图2的实验装置探究感应电流方向时,应该先查螺线管的_____和表针偏转方向与流进电流的方向的关系.我们发现当条形磁块的N极插入螺线管时,表针向右偏转,N极拔出时,表针向_______偏转.当S极插入时表针向____偏转.这个实验说明感应电流的磁场总是_____原来磁场的变化. 三、本题共3小题,满分36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得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。 16.(12分)如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在的平面与水 平面夹角θ=37º,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。 金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50的直流电源。 现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止。 导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R=2.5Ω,金属导轨电阻不计,g取10m/s2。 已知sin37º=0.60,cos37º=0.80, 求: (1)通过导体棒的电流大小? (2)导体棒受到的安培力大小? (3)导体棒受到的摩擦力? 17.(12分)如图所示,水平放置的由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形 导体框PQNM,其宽边PM=0.5m,金属棒ab与PQ、MN垂直,并接触良好。 整个装置放在竖直向 下的匀强磁场中,磁感强度B=0.4T。 已知电阻R1=2Ω,R2=4Ω,其余电阻均忽略不计,若使ab以v=5m/s的速度向右匀速运动。 (不计摩擦) (1)ab杠上产生的感应电动势多大? (2)作用于ab的外力大小为多少? (3)R1上消耗的电热功率为多大? 18.(12分)如图甲所示,平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1m,上端接有电阻 R1=3Ω,下端接有电阻R2=6Ω,虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场.现将质量m=0.1kg、电阻不计的金属杆ab,从OO′上方某处垂直导轨由静止释放,杆下落0.2m过程中始终与导轨保持良好接触,加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示.求: (1)磁感应强度B; (2)杆下落0.2m过程中通过电阻R2的电荷量q. 四.附加题(10分,成绩计入总分) 19.(10分)如图,两根相距L=0.4m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置,一端与阻值R=0.15Ω的电阻相连。 导轨x>0一侧存在沿x方向均匀增大的稳恒磁场,其方向与导轨平面垂直,变化率k=0.5T/m,x=0处磁场的磁感应强度B0=0.5T。 一根质量m=0.1kg、电阻r=0.05Ω的金属棒置于导轨上,并与导轨垂直。 棒在外力作用下从x=0处以初速度v0=2m/s沿导轨向右运动,运动过程中电阻上消耗的功率不变。 求: (1)电路中的电流; (2)金属棒在x=2m处的速度; (3)金属棒从x=0运动到x=2m过程中安培力做功的大小; (4)金属棒从x=0运动到x=2m过程中外力的平均功率。 班级: __________________姓名: _____________座号: _____________考号: _____________ ………………………………封……………………………密………………………………线…………………………………… 2013-2014学年第二学段答题卷(期末) 高二物理 (考试时间: 90分钟满分: 100分,附加题: 10分) 一、单项选择题(本题包括14小题,每小题4分,共56分。 在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 二.实验题(本题包括1小题,共8分。 把答案填在相应的横线上或按题目要求作答) 15.______,______,______,______,______,______,______,______. 三.计算题(本题包括3小题,共36分。 解题时应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。 有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位) 16.. 17. 18. 四.附加题(10分,成绩计入总分) 19、 2013-2014学年第二学段答案(期末) 高二物理 (考试时间: 90分钟满分: 100分,附加题: 10分) 一、单项选择题(本题包括14小题,每小题4分,共56分。 在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 D B B B D D D A B C D D D D 二.实验题(本题包括1小题,共8分) 15.(8分)有有有有绕向左左阻碍 三.计算题(本题包括3小题,共36分) 16.(12分)解: (1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路,根据闭合电路欧姆定律有: I= =1.5A (2)导体棒受到的安培力: F安=ILB=0.30N (3)导体棒所受重力沿斜面向下的分力 F1=mgsin37º=0.24N 由于F1小于安培力,故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f,根据共点力平衡条件 mgsin37º+f=F安 解得: f=0.06N方向沿斜面向下 17.(12分) (1)ab棒向右运动产生的电动势为: E=BLV=0.4×0.5×5V=1V (2)电路的总电阻为: R= = = Ω 通过ab棒的电流为: I=E/R=0.75A 作用于ab棒的外力为: F=BIL=0.15N (3) 消耗的电功率为: =E2/R1=0.5W 18.(12分) (1)由图象知,杆自由下落距离是0.05m,当地重力加速度 g=10m/s2,则杆进入磁场时的速度v= =1m/s① 由图象知,杆进入磁场时加速度a=-g=-10m/s2② 由牛顿第二定律得mg-F安=ma③ 回路中的电动势E=BLv④ 杆中的电流I= ⑤ R并= ⑥ F安=BIL= ⑦ 得B= =2T⑧ (2)杆在磁场中运动产生的平均感应电动势 = ⑨ 杆中的平均电流 = ⑩ 通过杆的电荷量Q= ·Δt⑪ 通过R2的电量q= Q=0.05C⑫ 四.附加题(10分,成绩计入总分) 19.解析: (1)在x=0时,E=B0Lv=0.5×0.4×2V=0.4V。 电路中的电流I=E/(R+r)=2A; (2)在x=2m处,磁感应强度B2=B0+kx2=0.5T+0.5T/m×2m=1.5T。 E=B2Lv2, 解得: 金属棒在x=2m处的速度v2= m/s。 (3)金属棒从x=0开始运动时的安培力: F0=B0IL=0.5×2×0.4N=0.4N。 到x=2m时的安培力: FA=B2IL=1.5×2×0.4N=1.2N。 过程中安培力做功的大小W= (F0+FA)x=1.6J。 (4)由EIt=W解得t=2s。 由动能定理: Pt-W= mv22- mv02, 解得P= W=0.71W。
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