新洲一中、红安一中、麻城一中三校协作体2009年3月月考

高二年级物理试题

命题人:陈明胜  审题人:董德乐

(满分120分,考试时间120分钟)

 

第Ⅰ卷(选择题共48分)

一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)

1.图中,EF、GH为平行的金属导轨,其电阻可不计,R为电阻器,C为电容器,AB为可在EF和GH上滑动的导体横杆.有均匀磁场垂直于导轨平面,若用I1和I2分别表示图中该处导线中的电流,则当横杆AB(  )

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6ec8aac122bd4f6eA.匀速滑动时,I1=0,I2=0

B.匀速滑动时,I1 ≠ 0,I2 ≠ 0

C.加速滑动时,I1=0,I2=0

D.加速滑动时,I1 ≠ 0,I2 ≠ 0

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2.关于电磁波,下列叙述正确的是(    )

A.电磁波是变化的电磁场由发生区域向远处的传播。

B.电磁波是横波

C.电磁波由真空进入介质传播时,波长将变长。

D.只要发射电路的电磁振荡一停止,产生的电磁波立即消失。

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3.如图3所示,蹄形磁铁和闭合线圈abcd在同一竖直平面内,且都能绕各自的竖直中心轴旋转;在外力作用下使磁铁逆时针旋转(从上向下看,下同)。则线圈abcd:(    )

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6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6eA.不动       

B.顺时针旋转

C.逆时针旋转  

D.无法判断

 

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4.如图(4)所示的电路中,电键S闭合且电路达到稳定时,流过灯泡A和线圈L的电流分别为I1I2.在电键S切断的瞬间,为使小灯泡能比原来更亮一些,然后逐渐熄灭,则(    )

A.必须使I2>I1

B.与I1I2大小无关,但必须使线圈自感系数L足够大

C.自感系数L越大,切断时间越短,则I2也越大

D.不论自感系数L多大,电键S切断瞬间I2只能减小,不会增大

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6ec8aac122bd4f6e5.如图所示,一个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙绝缘杆上,整个装置处于方向如图所示的匀强磁场B中,现给滑环施以一个水平向右的瞬时冲量,使其由静止开始运动,则滑环在杆上的运动情况可能是:(   )

A.始终做匀速运动

B.始终做减速运动,最后静止于杆上

C.先做加速运动,最后做匀速运动

D.先做减速运动,最后做匀速运动

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6.关于交变电流的几种说法正确的是(    )

A.使用交变电流的电气设备上所标的电压值是交流电的峰值

B.交流电流表和交流电压表测得的值是电路中交流电的瞬时值

C.保险丝的熔断电流是交流电的有效值

D.照明电路的电压是220伏,指的是交流电的平均值。

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7.如图甲所示,A、B是一条电场线上的两点,若在A点由静止释放一电子,电子仅受电场力作用,并沿电场线从A运动到B,此过程中电子的速度随时间变化的规律如图乙所示.设A、B两点的电场强度分别为EA、EB,电势分别为φA、φB,则(    )

A.EA=EB     B.EA<EB    C.φA<φB      D.φA>φB

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6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e

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6ec8aac122bd4f6e8.如图8,在同一铁芯上绕两个线圈A和B,单刀双掷开关S原来接触点1,现在把它扳向触点2,则在开关S断开1和闭合2的过程中,流过电阻R中电流的方向是:(   )

A.先由P到Q,再由Q到P

B.先由Q到P,再由P到Q         

C.始终是由Q到P               

D.始终是由P到Q

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9.理想变压器的原线圈连接电流表,副线圈接入电路的匝数可以通过触头Q调节,在副线圈输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,在原线圈两端加上电压为U1的正弦交流电,如图9所示,则(    )

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6ec8aac122bd4f6e
 

 

 

 

A.若Q位置不变,将P向上滑动,U2变大

B.若Q位置不变,将P向上滑动,电流表的读数变大

C.若P位置不变,将Q向上滑动,电流表的读数变大

D.若P位置不变,将Q向上滑动,变压器的输入功率不变

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10.一台理想降压变压器从10kV的线路中降压并提供200A的负载电流。已知两个线圈的匝数比为40┱1,则变压器的原线圈电流、输出电压及输出功率是:(     )

A.5A,250V,50kW       B.5A、10kV,50 kW

C.200A,250V,50kW      D.200A,10 kV,2×103 kW

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11.如图1所示的是一个水平放置的玻璃环形小槽,槽内光滑、槽的宽度和深度处处相同。现将一直径略小于槽宽的带正电的小球放入槽内,让小球获一初速度v0在槽内开始运动,与此同时,有一变化的磁场竖直向下穿过小槽外径所包围的面积,磁感应强度的大小随时间成正比增大,设小球运动过程中带电量不变,那么:(     )

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6ec8aac122bd4f6eA.小球的动能大小不变

B.小球受到的向心力大小增加

C.磁场力对小球做功

D.小球受到的磁场力不断增加

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6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e12、如图12所示,一个理想变压器,初级线圈的匝数为n1,a、b接交流电源,次级线圈匝数为n2,与负载电阻R相连接,R=406ec8aac122bd4f6e。图中电压表的示数为100 V,初级线圈的电流为0.4 A。下列说法正确的是(   )

     A.次级线圈中的电流的最大值为1A

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     B.初级和次级线圈的匝数比6ec8aac122bd4f6e

     C.如果将另一个阻值为R的电阻与负载电阻串   

联,变压器消耗的电功率是80W

D.如果将另一个阻值为R的电阻与负载电阻并联,图中电流表的示数为2A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

第Ⅱ卷(非选择题共72分)

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二、本题共2小题.共17分.把答案填写在题中的横线上或题后的括号中.

13.(8分)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”).

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6ec8aac122bd4f6e

 

 

 

 

 

 

 

 

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14.(1)(5分) 在“练习使用示波器”实验中,某同学将衰减调节旋钮置于最右边的“6ec8aac122bd4f6e”挡,扫描范围旋钮置于“外X”档,“X输入”与“地”之间未接信号输入电压,他在示波器荧光屏上看到的图像可能是下图中(      )

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6ec8aac122bd4f6e

 

 

 

 

 

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6ec8aac122bd4f6e
 

(2)(4分)若示波器所显示的输入波形如图(C)所示,要将波形

上移,应调节面板上的_______旋钮;要使此波形横向展宽,应调

________旋钮.

 

 

 

 

 

 

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三、本题共5小题,共55分.解答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,答案中必须明确写出数值和单位.

15.(10分)一线圈匝数为n=2000匝,面积为400cm2,线圈电阻R1=1Ω,在线圈外接一个阻值R2=4Ω的电阻,电阻一端b接地,如图甲所示。在线圈内有一与线圈共轴的圆形磁场区域(虚线表示),面积为200cm2,该区域内的磁场是方向垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。求:

(1)从计时起在t1=3s、t2=5s时穿过线圈的磁通量分别是多少?

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6ec8aac122bd4f6e(2)a的最高电势和最低电势各是多少?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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16.(11分)一座小型水电站发电机输出功率为100KW,输出电压为500V,输电线的电阻为106ec8aac122bd4f6e,允许功率损耗为输出功率的4%.求:

(1)画出供电线路图

(2)在用电单位需要220V电压时,所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少?

(3)如果用电单位计划生产用电60KW,其余是照明用电,那么最多可装“220V,40W”的电灯多少盏?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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17.(10分)水平放置的平行金属框架宽L=0.2m,质量为m=0.1kg的金属棒ab放在框架上,并且与框架的两个边垂直。整个装置放在方向竖直向下磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,如图所示。金属棒ab在F=2N的水平向右的恒力作用下由静止开始运动。电路中除定值电阻R=0.05Ω外,其他电阻、摩擦阻力均不考虑,求:

(1)ab速度是v=5m/s时,棒的加速度a是多大?

(2)当ab棒达到最大速度vm后,撤去外力F,此后感应电流还能产生多少热量Q? 

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6ec8aac122bd4f6e
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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6ec8aac122bd4f6e18.(12分)如图所示,质量为m、边长为L的正方形线框,从有界的匀强磁场上方由静止自由下落,线框电阻为R.匀强磁场的宽度为H.(L<H),磁感应强度为B,线框下落过程中ab边与磁场边界平行且保持水平.已知ab边刚进入磁场时和ab边刚穿出磁场时线框都做减速运动,加速度大小都为6ec8aac122bd4f6e.求:

(1)ab边刚进入磁场时和ab边刚出磁场时的速度大小;

(2)cd边刚进入磁场时,线框的速度大小;

(3)线框进入磁场的过程中,产生的热量.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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19.(12分)如图所示,MM′,NN′为相距L=30cm的光滑平行金属导轨,导轨左端接有定值电阻R=0.1Ω,金属导体棒ab垂直导轨放在导轨上,金属棒的电阻R=0.3Ω,导体棒可贴着导轨无摩擦滑动,导轨电阻不计。导轨右端接一水平放置的平行板电容器,两水平金属板间的距离为d=27cm,整个装置都放在垂直纸面向里的匀强磁场中。当ab以速度v向右匀速运动时,一带电微粒刚好能以速率v在平行金属板间作半径为r=6ec8aac122bd4f6em的匀速圆周运动。(g=10m/s2

求:(l)为使带电微粒做上述要求的运动,v应为多少?

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6ec8aac122bd4f6e(2)若匀强磁场的磁感应强度B=2.0T,则此时作用在ab棒上的水平拉力应为多少?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

新洲一中、红安一中、麻城一中三校协作体2009年3月月考

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12

D

AB

C

AD

ABD

C

BC

C

C

A

BD

D

13.  偏向正极      S极      向上      顺时针   

14.(1)B  (2)竖直位移  X增益

15解:(1)t1=3s、t2=5s时磁感应强度分别为:

B1=0.35T、B2=0.2T,                             (2分)

则这两个时刻的磁通量分别为

Φ1= B1?S磁场=0.35×200×10-4=7.0×10-3Wb,       (2分)

Φ2= B2?S磁场=0.2×200×10-4=4.0×10-3Wb。        (2分)

(2)在0~4s内,a点电势最低,且为负值,

6ec8aac122bd4f6e     

φa=-U2=4E1/5=-1.6 V                             (2分)

在4~6s内,a点电势最高,且为正值,

6ec8aac122bd4f6e     

φa=U2' =4E2/5= 6.4 V                            (2分)

16. 解:(1)图略                                    (3分)

(2)设输电线的电流I,则根据P=6ec8aac122bd4f6e线解得I=20A. (1分)

升压变压器次级电压6ec8aac122bd4f6eV

升压变压器原副线圈匝数比6ec8aac122bd4f6e       (2分)

降压变压器初级电压6ec8aac122bd4f6e线=5000-20×10=4800V

降压变压器原副线圈匝数化6ec8aac122bd4f6e       (2分)

(3)6ec8aac122bd4f6e                     (2分)

n=900盏                                     (1分)

17.解:(1)由E=BLv,                               (1分)

I=E/R,                                (1分)

F=BIL,                              (1分)

F-F=ma,                            (1分)

联立解得:6ec8aac122bd4f6e                (1分)

(2)当a=0时速度最大,故6ec8aac122bd4f6e        (3分)

撤去F后,导体棒的动能全部转化为热量6ec8aac122bd4f6e (2分)

18.解析:

(1)ab边刚进入磁场时和ab边刚出磁场时,由牛顿第二定律可得

6ec8aac122bd4f6e,              (3分)

解得6ec8aac122bd4f6e                      (1分)                    

(2)设cd边刚进入磁场时线框的速度大小为6ec8aac122bd4f6e,考察从cd边刚进入磁场到ab边刚出磁场的过程,由动能定理可得

6ec8aac122bd4f6e               (3分)

解得6ec8aac122bd4f6e          (1分)                

(3)线框进入磁场的过程中,由能量守恒可得

6ec8aac122bd4f6e                 (3分)

解得6ec8aac122bd4f6e          (1分)            

19.解答:

(1)当ab以速度v向右匀速运动时,产生的感应电动势:

E=BLv                                 (1分)

回路abNM产生的感应电流为:6ec8aac122bd4f6e      (1分)                    

则ab两端的电压(AB两板间电势差)6ec8aac122bd4f6e    (2分)

对带电粒子:要使粒子在AB板间作匀速圆周运动,重力和电场力平衡,有6ec8aac122bd4f6e                    (2分)                       

洛仑兹力提供向心力,6ec8aac122bd4f6e          (2分)                

联立以上五式解得:6ec8aac122bd4f6e.   (1分)              

(2)对于导体棒,做匀速运动时,拉力F等于安培力大小.

即:6ec8aac122bd4f6e                  (3分)