物理云南省呈贡一中学年高二下学期期中考试试题Word文档格式.docx

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B．开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，可使消耗的电功率减小

C．开关断开时，灯泡发光，电烙铁也通电，消耗的总功率增大，但电烙铁发热较少

D．开关断开时，灯泡发光，可供在焊接时照明使用，消耗总功率不变

5.金属圆环的圆心为O，金属棒Oa、Ob与金属环接触良好且可绕O在环上转动，整个装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示，当外力使Oa顺时针方向加速转动时，在Oa追上Ob之前，Ob将（　　）

A．顺时针方向转动

B．逆时针方向转动

C．先顺时针方向转动，后逆时针方向转动

D．先逆时针方向转动，后顺时针方向转动

6.关于感应电流，下列说法中正确的是（　　）

A．只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流

B．只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流

C．若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，闭合电路中一定没有感应电流

D．当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流

二、多选题（共4小题,每小题4.0分,共16分）

7.（多选）如图所示，有一截面为矩形的有界匀强磁场区域ABCD，AB＝3L，BC＝2L，在边界AB的中点上有一个粒子源，沿边界AB并指向A点的方向发射各种不同速率的同种正粒子，不计粒子重力，当粒子速率为v0时，粒子轨迹恰好与AD边界相切，则（　　）

A．速度小于v0的粒子全部从CD边界射出

B．当粒子速度满足

＜v＜v0时，从CD边界射出

C．在CD边界上只有上半部分有粒子通过

D．当粒子速度小于

时，粒子从BC边界射出

8.（多选）如图所示，Q1、Q2带等量正电荷，固定在绝缘水平面上，在其连线上有一光滑绝缘杆，杆上套一带正电的小球，杆所在的区域存在一个匀强磁场，方向如图所示，小球重力不计．现将小球从图示位置由静止释放，在小球运动过程中，下列说法中正确的是（　　）

A．小球所受的洛伦兹力大小变化，但方向不变

B．小球的加速度将不断变化

C．小球所受洛伦兹力将不断变化

D．小球速度一直增大

9.（多选）如图所示，在半径为R的圆形区域内，有匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于圆平面（未画出）．一群比荷为

的负离子体以相同速率v0（较大），由P点在圆平面内向不同方向射入磁场中，发生偏转后，又飞出磁场，则下列说法正确的是（不计重力）（　　）

A．离子飞出磁场时的动能一定相等

B．离子在磁场中运动半径一定相等

C．由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长

D．沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大

10.（多选）如图所示电路中，电源电动势为12V，内电阻不能忽略．闭合S后，调整R的阻值，使电压表的示数增大ΔU＝2V，在这一过程中（　　）

A．通过R1的电流增大，增大量为

B．通过R2的电流减小，减小量小于

C．R2两端的电压减小，减小量为ΔU

D．路端电压增大，增大量为ΔU

分卷II

三、实验题（共2小题,共20分）

11.（14分）某同学通过实验测量一种合金丝的电阻率．

（1）用螺旋测微器测量合金丝的直径．为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧题图所示的部件______（选填“A”“B”“C”或“D”）．从图中的示数可读出合金丝的直径为________mm.

（2）题图所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中标出．合上开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化．由此可以推断：

电路中____（选填图中表示接线柱的数字）之间出现了________（选填“短路”或“断路”）．

（3）在电路故障被排除后，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为2.23V和38mA，由此，该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7Ω.为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应作怎样的改进？

请写出两条建议．

________________________________________________________________________

12.（6分）在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示：

①电流表，②直流电源，③带铁芯的线圈A，④线圈B，⑤电键，⑥滑动变阻器（用来控制电流以改变磁场强弱）．试按实验的要求在实物图上连线（图中已连接好一根导线）．若连接滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上，而在电键刚闭合时电流表指针右偏，则电键闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时，电流表指针将________．（填“左偏”“右偏”或“不偏”）

四、计算题

13.如图所示，在y轴的右侧存在磁感应强度为B的方向垂直纸面向外的匀强磁场，在x轴的上方有一平行板式加速电场．有一薄绝缘板放置在y轴处，且与纸面垂直．现有一质量为m、电荷量为q的粒子由静止经过加速电压为U的电场加速，然后以垂直于板的方向沿直线从A处穿过绝缘板，而后从x轴上的D处以与x轴负向夹角为30°

的方向进入第四象限，若在此时再施加一个电场可以使粒子沿直线到达y轴上的C点（C点在图上未标出）．已知OD长为l，不计粒子的重力．求：

（1）粒子射入绝缘板之前的速度大小；

（2）粒子经过绝缘板时损失了多少动能；

（3）所加电场的电场强度和带电粒子在y轴的右侧运行的总时间．

14.一台发电机产生的按正弦规律变化的感应电动势的最大值为311V，线圈在磁场中转动的角速度是100πrad/s.

（1）写出感应电动势的瞬时值表达式．

（2）若该发电机只与含电阻的负载组成闭合电路，电路中的总电阻为100Ω，试写出通过负载的电流的瞬时表达式．在t＝

s时电流的瞬时值为多少？

15.某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示．在磁极与圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为

π，磁场均沿半径方向，匝数为N的矩形线圈．abcd的边长ab＝cd＝l、bc＝ad＝2l.线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动、bc和ad边同时进入磁场，在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为B，方向始终与两条边的运动方向垂直，线圈的总电阻为r，外接电阻为R.求：

（1）线圈切割磁感线时，感应电动势的大小Em；

（2）线圈切割磁感线时，bc边所受安培力的大小F；

（3）外接电阻上电流的有效值I.

16.如图所示，在与水平方向夹角为60°

的光滑金属导轨间有一电源，在相距1m的平行导轨上放一质量为m＝0.3kg的金属棒ab，通以从b→a、I＝3A的电流，磁场方向竖直向上，这时金属棒恰好静止．求：

（1）匀强磁场磁感应强度的大小；

（2）ab棒对导轨的压力．（g＝10m/s2）

17.如图所示的电解槽中，如果在4s内各有8C的正、负电荷通过面积为0.8m2的横截面AB，那么：

（1）指出正、负离子定向移动的方向；

（2）电解槽中的电流方向如何？

（3）4s内通过横截面AB的电荷量为多少？

（4）电解槽中的电流为多大？

【参考答案】

1.【答案】B

【解析】发电机是利用水流冲击水轮，带动转子转动，使导体切割磁感线，属于电磁感应现象的应用．

2.【答案】B

【解析】圆弧ACB的有效长度为2R，设通过ACB的电流为I1，

则该部分导线受到的安培力为：

F1＝B×

I1×

2R＝2BI1R，由左手定则可知方向竖直向上．

通过直径AOB的电流为：

I2＝I－I1，

F2＝B×

I2×

2R＝2BI2R，由左手定则可知方向竖直向上．

合力为：

F＝F1＋F2＝2BI1R＋2BI2R＝2BIR

所以选项B正确，A、C、D错误．

3.【答案】B

【解析】电荷在磁场中所受的洛伦兹力遵守左手定则，通过左手定则判断则B正确．

4.【答案】A

【解析】开关接通时，灯泡被短路，灯泡熄灭，电路的总电阻变小，电路的总功率P＝

变大，电烙铁的功率变大，A正确，B、C、D不正确．

5.【答案】A

【解析】根据楞次定律，感应电流的磁通量总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，aOb和优弧ab构成的平面的磁通量在减少，所以Ob顺时针转动以阻止磁通量的减少，aOb和劣弧ab构成的平面磁通量在增加，所以Ob顺时针方向转动以减少磁通量的增加，所以应选A.

6.【答案】D

【解析】如果线圈不闭合，不能形成回路，所以不能产生感应电流，A错误；

闭合线圈只有一部分导线做切割磁感线运动时，才会产生感应电流，B、C错误；

当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流，D正确．

7.【答案】BC

【解析】如图，由几何知识可知，与AD边界相切的圆形轨迹半径为1.5L，与CD边界相切的轨迹半径为L，

由半径公式R＝

可知，轨迹与CD边界相切的粒子速度为

，由此可知，仅满足

＜v＜v0的粒子从CD边界的PD间射出，速度小于

的粒子不能打出磁场，故选项B、C正确．

8.【答案】BC

【解析】小球在水平方向上受到两个库伦力作用，在竖直方向上受洛伦兹力和杆对球的弹力，根据受力情况知，小球向左先加速后减速到0，然后又返回，加速度的大小在变，速度的大小和方向都在变，因此洛伦兹力的大小和方向都变化，故A错误，B、C正确；

小球的速度向左先增大后减小，故D错误．

9.【答案】BC

【解析】离子进入磁场后受到洛伦兹力作用，因洛仑兹力方向始终与离子的速度方向垂直，对离子不做功，故离子在磁场中运动时动能保持不变，但各离子的质量不一定相等，所以动能不一定相等，故A错误；

由Bqv＝m可知，r＝

，因离子的速率相同，比荷相同，故离子的运动半径一定相等，故B正确；

由圆的性质可知，轨迹圆与磁场圆相交，当轨迹圆的弦长最大时偏向角最大，而轨迹圆弦长最长为PQ，故由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长，故C正确；

由C的分析可知，由Q点飞出的粒子偏转角最大，而由Q点飞出的离子一定不是沿PQ方向射入的，故D错误．

10.【答案】AB

【解析】由电阻的定义知R1＝

＝

，所以ΔI＝

，即通过R1的电流增大量为

，故A正确；

R1两端的电压增大，R2和r的电压减小，两者减小的电压之和为ΔU＝2V，所以R2两端的电压减小量小于ΔU，故B正确，C错误；

因为R1两端的电压增大量为ΔU，R2两端的电压减小量小于ΔU，路端电压等于两者变化之和，故应小于ΔU，故D错误．

11.【答案】

（1）B　0.410　

（2）7、9　断路　（3）电流表改为内接；

测量多组电流和电压值，计算出电阻的平均值．

【解析】

（1）为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先转动锁紧手柄部件B，合金丝的直径为0mm＋41×

0.01mm＝0.410mm

（2）合上开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化，说明电压表被串联在电路中，致使电流表读数很小，电压表读数接近电压电动势，因此电路中连接合金丝的接线柱7、9之间部分应发生了断路

（3）由于Rx＞

，因此应采用电流表的内接法，减小因电表内阻引起的系统误差，另外可采用多次测量求平均值的方法，可以减小偶然误差．

12.【答案】实物图连线如图所示

左偏

【解析】电键闭合瞬间，电路中电流变大，穿过B中的磁通量增大，由题干可知指针向右偏转，因此可以得出电流增大，指针向右偏，电流变小，指针向左偏的结论．电键向C移动时，电路中电流变小，穿过B的磁通量减小，所以指针向左偏转．

13.【答案】

（1）

（2）

（3）

（1）粒子在电场中加速，由动能定理得，

解得：

．

（2）粒子在磁场中做圆周运动轨迹如图．

由几何关系可得轨道半径为2l．

由

解得

根据能量守恒得，损失的动能

（3）粒子若作直线运动，则

代入数据解得

方向与x轴正向斜向下成60°

角．

粒子在第一象限做匀速圆周运动的时间

粒子在第四象限做匀速直线运动的时间

粒子x轴右侧运行的总时间t=

14.【答案】

（1）e＝311sin100πtV　

（2）1.55A.

【解析】因为电动势的最大值Em＝311V，角速度ω＝100πrad/s，所以电动势的瞬时值表达式是e＝311sin100πtV.

根据欧姆定律，电路中电流的最大值为Im＝

A＝3.11A，

所以通过负载的电流的瞬时值表达式是i＝3.11sin100πtA.

当t＝

s时，电流的瞬时值为i＝3.11sin（100π·

）＝3.11×

A＝1.55A.

15.【答案】

（1）2NBl2ω　

（2）

　（3）

（1）bc，ad边的运动速度v＝ω

，感应电动势Em＝4NBlv，解得Em＝2NBl2ω.

（2）电流Im＝

，安培力F＝2NBIml，

解得F＝

.

（3）一个周期内，通电时间t＝

T，R上消耗的电能W＝I

Rt，且W＝I2RT

解得I＝

16.【答案】

（1）1.73T　

（2）6N，方向垂直斜面向下

【解析】金属棒ab中电流方向由b→a，它所受安培力方向水平向右，它还受竖直向下的重力，垂直斜面斜向上的支持力，三力合力为零，由此可以求出安培力，从而求出磁感应强度B的大小，再求出ab棒对导轨的压力．

（1）ab棒静止，受力情况如图所示，沿斜面方向受力平衡，则

mgsin60°

＝BILcos60°

B＝

T＝1.73T.

（2）ab棒对导轨的压力为：

FN′＝FN＝

N＝6N，方向垂直斜面向下．

17.【答案】

（1）正离子向右运动，负离子向左运动

（2）向右　（3）16C　（4）4A

（1）电源与电解槽中的两极相连后，左侧电极电势高于右侧电极，由于在电极之间建立电场，电场方向由左指向右，故正离子向右移动，负离子向左移动．

（2）电解槽中的电流方向向右．

（3）8C的正电荷向右通过横截面AB，而8C的负电荷向左通过该横截面，相当于又有8C正电荷向右通过横截面，故本题的答案为16C.

（4）由电流的定义得I＝

A＝4A.