物理四川省绵阳市南山中学学年高二下学期份考试试题.docx
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物理四川省绵阳市南山中学学年高二下学期份考试试题
绵阳南山中学高2019届2018年四月月考
物理试题
本试题卷分第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)两部分,共6页。
考生作答时,须将答案答在答题卡上,在本试题卷、草稿纸上答题无效。
满分100分,考试时间100分钟。
考试结束后,将答题卡交回。
第一部分(选择题 共54分)
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上。
并用2B铅笔将答题卡考号对应数字标号涂黑。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
一、单项选择(共12小题,每小题3分,共36分。
每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意)
1.有关电磁场和电磁波,下列说法中错误的是( )
A.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在
B.变化的电场一定产生变化的磁场
C.电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波
D.频率为750kHz的电磁波在真空中传播时,其波长为400m
2.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接.下列说法中正确的是( )
A.开关闭合后,线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转
B.线圈A插入线圈B中后,开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转
C.开关闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动,会使电流计指针静止在中央零刻度
D.开关闭合后,只有滑动变阻器的滑片P加速滑动,电流计指针才能偏转
3.如图所示,老师做了一个物理小实验让学生观察:
一轻质横杆两侧各固定一金属环,横杆绕中心点自由转动,老师拿一条形磁铁插向其中一个小环,后又取出插向另一个小环,同学们看到的现象是( )
A.磁铁插向左环,横杆发生转动
B.磁铁插向右环,横杆发生转动
C.无论磁铁插向左环还是右环,横杆都不发生转动
D.无论磁铁插向左环还是右环,横杆都发生转动
4.某同学为了验证断电自感现象,自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E,用导线将它们连接成如图所示的电路。
检查电路后,闭合开关S,小灯泡发光;再断开开关S,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。
虽经多次重复,仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮的现象,他冥思苦想找不出原因。
你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是( )
A.电源的内阻较大
B.小灯泡的电阻偏大
C.线圈的直流电阻偏大
D.线圈的自感系数较大
5.1824年,法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”.实验中将一铜圆盘水平放置,在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针,如图所示.实验中发现,当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时,磁针也随着一起转动起来,但略有滞后.下列说法正确的是( )
A.圆盘上没有产生感应电动势
B.圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动
C.在圆盘转动的过程中,磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化
D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流,此电流产生的磁场导致磁针转动
6.如图所示,一个由导体做成的矩形线圈,以恒定速率v运动,从无场区进入匀强磁场区(磁场宽度大于bc间距),然后出来,若取逆时针方向为感应电流的正方向,那么下图中正确地表示回路中感应电流随时间变化关系的图像是( )
7.小型交流发电机的矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的感应电动势与时间的关系是正弦函数。
将发电机与一个标有“6V,6W”的小灯泡连接形成闭合回路,不计电路的其他电阻。
当线圈的转速为n=5r/s时,小灯泡恰好正常发光,则电路中电流的瞬时表达式为( )
A.i=sin5t(A)B.i=sin10πt(A)C.i=1.41sin5t(A)D.i=1.41sin10πt(A)
8.如图所示,半径为R的圆形线圈两端A、C接入一个平行板电容器,线圈放在随时间均匀变化的匀强磁场中,线圈所在平面与磁感线的方向垂直,要使电容器所带的电量减小,可采取的措施是( )
A.电容器的两极板靠近些
B.增大磁感强度的变化率
C.增大线圈的面积
D.使线圈平面与磁场方向成60°角
9.如图在两根平行长直导线M、N中,通入同方向同大小的电流,导线框abcd和两导线在同一平面内,线框沿着与两导线垂直的方向,自左向右在两导线间匀速移动,在移动过程中线框中感应电流的方向为( )
A.沿abcda不变
B.沿adcba不变
C.由abcda变成adcba
D.由adcba变成abcda
10.如图所示,在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和MN,其中ab、ac在a点接触,构成“V”字型导轨.空间存在垂直于纸面的均匀磁场.用力使MN向右匀速运动,从图示位置开始计时,运动中MN始终与∠bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触.下列关于回路中电流i与时间t的关系图线,可能正确的是( )
11.如图所示,AOC是光滑的金属轨道,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,PQ是一根金属直杆立在导轨上,直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动,运动过程中Q端始终在OC上,空间存在着垂直纸面向外的匀强磁场,则在PQ杆滑动的过程中,下列判断正确的是( )
A.感应电流的方向始终是由P→Q
B.感应电流的方向先是由P→Q,后是由Q→P
C.PQ受磁场力的方向垂直于杆向左
D.PQ受磁场力的方向先垂直于杆向右,后垂直于杆向左
12.如图,由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd,固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中.一接入电路电阻为R的导体棒PQ,在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动,滑动过程PQ始终与ab垂直,且与线框接触良好,不计摩擦.在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中( )
A.PQ中电流先增大后减小
B.PQ两端电压先减小后增大
C.PQ上拉力的功率先减小后增大
D.线框消耗的电功率先减小后增大
二、不定项选择(共6小题,每小题3分,共18分。
每小题有一个或一个以上的选项符合题意,漏选得1分,不选、错选得0分)
13.一正弦交流电源的u-t图象如图甲所示,将它接在图乙所示电路的e、f两端,若电阻的阻值为110Ω,电源的内阻不计,交流电压表是量程为250V的理想电表,则下列说法中正确的是( )
A.通过电阻的电流方向1秒钟改变50次
B.交流电压表示数为220V
C.产生该交流电的线圈在磁场中匀速转动的角速度为100πrad/s
D.在1分钟内电阻R上产生的热量为5.28×104J
14.如图所示,螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上,当B中通过的电流增大时( )
A.环A有缩小的趋势
B.环A有扩张的趋势
C.螺线管B有缩短的趋势
D.螺线管B有伸长的趋势
15.两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,顶端接阻值为R的电阻。
质量为m、电阻为r的金属棒在距磁场上边界某处静止释放,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示,不计导轨的电阻,重力加速度为g则()
A.金属棒在磁场中运动时,流过电阻R的电流方向为a→b
B.金属棒的速度为v时,金属棒所受的安培力大小为
C.金属棒的最大速度为
D.金属棒以稳定的速度下滑时,电阻R的热功率为
R
16.如图所示,光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角,M、P两端接一阻值为R的定值电阻,阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置,其他部分电阻不计。
整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下。
t=0时对金属棒施一平行于导轨的外力F,金属棒由静止开始沿导轨向上做匀加速直线运动。
下列关于穿过回路abPMa的磁通量变化量ΔΦ、磁通量的瞬时变化率
、通过金属棒的电荷量q随时间t变化以及a、b两端的电势差U随时间t变化的图象中,正确的是( )
17.如图所示,电阻不计、相距L的两条足够长的平行金属导轨倾斜放置,与水平面的夹角为θ,整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为B,导轨上固定有质量为m、电阻为R的两根相同的导体棒,导体棒MN上方轨道粗糙下方光滑,将两根导体棒同时释放后,观察到导体棒MN下滑而EF始终保持静止,当MN下滑的距离为s时,速度恰好达到最大值vm,则下列叙述正确的是( )
A.导体棒MN的最大速度vm=
B.此时导体棒EF与轨道之间的静摩擦力为mgsinθ
C.当导体棒MN从静止开始下滑s的过程中,通过其横截面的电荷量为
D.当导体棒MN从静止开始下滑s的过程中,导体棒MN中产生的热量为mgssinθ-
mv
18.图甲中bacd为导体做成的框架,其平面与水平面成θ角,质量为m的导体棒PQ与ab、cd接触良好,回路的电阻为R,整个装置放在垂直于框架平面的变化的磁场中,磁感应强度随时间的变化如图乙,导体棒PQ始终静止,在0~t1时间内( )
A.导体棒PQ所受安培力的方向始终沿轨道斜面向上
B.导体棒PQ所受安培力的方向始终沿轨道斜面向下
C.导体棒PQ受到的摩擦力可能一直增大
D.导体棒PQ受到的摩擦力可能先减小后增大
第二部分(非选择题 共46分)
注意事项:
1.用钢笔或圆珠笔将答案直接写在答题卷上.
2.答卷前将答题卷的密封线内项目填写清楚.
三、本大题5小题,共24分
19.一灵敏电流计(电流表),当电流从它的正接线柱流人时,指针向正接线柱一侧偏转.现把它与一个线圈串联,试就如图中各图指出:
(1)图(a)中灵敏电流计指针的偏转方向为 .(填“偏向正极”或“偏向负极”)
(2)图(b)中磁铁下方的极性是 .(填“N极”或“S极”)
(3)图(c)中磁铁的运动方向是 .(填“向上”或“向下”)
(4)图(d)中线圈从上向下看的电流方向是 .(填“顺时针”或“逆时针”).
20.在如图甲所示的电路中,螺线管匝数n=1500匝,横截面积S=20cm2,螺线管导线电阻r=1.0Ω,R1=4.0Ω,R2=5.0Ω,C=30μF。
闭合开关,在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。
电路中电流稳定后电容器两板间的电压是_____V,下极板带_____电。
21.如图(a)所示,单匝矩形金属线圈处在匀强磁场中,t=0时刻,磁场方向垂直于纸面向里,磁场发生如图(b)所示变化,在0到t1和t1到t2时间内流过线圈中的电流方向______(“相同”或“相反”);若t2=3t1,则在0到t1和t1到t2时间内线圈中产生的电动势E1与E2大小之比为______。
22.现有一交流发电机模型,匝数为n=100匝的矩形线圈,边长分别为10cm和20cm,内阻为5Ω,在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以50
rad/s的角速度匀速转动,线圈通过电刷和外部20Ω的电阻R相接.当电键S合上后,电压表示数为______,电流表示数为______,电阻R上所消耗的电功率为______。
23.如图所示的区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动(O轴位于磁场边界).则线框内产生的感应电流的有效值为。
四、本大题2小题,共22分.要求在答卷上写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案.
24.(10分)用电阻为18Ω的均匀导线弯成图中直径d=0.80m的封闭金属圆环,环上AB弧所对圆心角为60°,将圆环垂直于磁感线方向固定在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面向里.一根每米电阻为1.25Ω的直导线PQ,沿圆环平面向左以3.0m/s的速度匀速滑行(速度方向与PQ垂直),滑行中直导线与圆环紧密接触(忽略接触处的电阻),当它通过环上A、B位置时,求:
(1)直导线AB段产生的感应电动势,并指明该段直导线中电流的方向.
(2)此时圆环上发热损耗的电功率.
25.(12分)如图所示,倾斜角θ=30°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=2T;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。
【参考答案】
第Ⅰ卷(选择题,共54分)
1、本大题12小题,每小题3分,共36分.在每小题给出的四个选项中只有一个是正确的.
1.B2.A3.B4.C5.B6.C7.D8.D9.A10.A11.B12.C
二.本大题6小题,每小题3分,共18分。
在每小题给出的四个选项中有多个选项正确,全对得3分,选对但不全得1分,有错或不选得0分。
13.BC14.BC15.BD16.BD17.AC18.CD
第Ⅱ卷(非选择题,共46分)
3.本大题4小题。
每空2分,作图各2分,共24分。
19.
(1)偏向正极
(2)S极(3)向上(4)顺时针
20.0.6正21.相同2∶1
22.40V2A80W23.
4.本大题2小题,共22分。
要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。
24.(10分)解:
【答案】
(1)0.6V,方向由A到B
(2)0.1W
(1)由题意可知
l=0.4m(1分)
根据法拉第电磁感应定律得:
E=Blv(1分)
E=0.6V方向由A到B(2分)
(2)设直导线AB段的电阻为r,AB左边电阻为R1,右边电阻为R2
根据闭合电路欧姆定律及串、并联电路特点得;
R外=
(2分)
I=
(2分)
P=I2R外(1分)
联立各式并代入数据解得P=0.1W.(1分)
24.(12分)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,则
,
(1分)
mgsinθ=BIL(1分)
解得vm=1m/s(1分)
(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,则
(1分)
,
(1分)
(1分)
解得q=1C(1分)
(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
Φ0=
a=gsinθ,
(1分)
Φ=
(1分)
(1分)
解得t0=
s
为使cd棒中无感应电流,必须有
Φ0=Φ(1分)
解得
(1分)
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