湖北省恩施自治州高级中学2013-2014学年高二上学期第三次月考

物理试题

（考试时间：90分钟 满分：110分）

一．单项选择题。本大题共6个小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题意。

1. 物理学的发展史丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，以下有关电磁学的研究符合历史事实的是（ ）

A. 安培最先发现电流的磁效应，从而揭示了电与磁的联系

B. 奥斯特发现了电磁感应定律，使人们对电和磁内在联系的认识更加完善

C. 物理学家楞次在分析了许多实验事实后，总结出了楞次定律，用楞次定律可以判定感应电流方向

D. 法拉第观察到通电螺旋管外部的磁场和条形磁铁的磁场很相似，由此受到启发，提出了著名的分子电流假说

2. 下列对几个物理量的描述正确的是（ ）

A. 如果一小段通电直导线在空间某处所受磁场力F＝0，那么该处的磁感应强度B一定为零

B. 如果一小段通电直导线在空间某处所受磁场力F≠0，那么该处的磁感应强度B一定不为零

C. 如果一闭合回路中感应电流I＝0，那么该闭合回路中磁通量φ一定为零

D. 如果一闭合回路中感应电流I≠0，那么该闭合回路中磁通量φ一定为不等于零的某一定值

3. 如图所示，下列四个图分别是直线电流和环形电流周围磁感线分布特征，其中A、C图中“●”和“×”表示磁感线方向，B、D图中“●”和“×”表示电流方向，则能正确反应磁感线分布的图是（ ）

4. 如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，有一段长为2m的金属导线ac从中点b弯成120°角的“<”形，导线中通有1A的恒定电流，磁场的磁感应强度大小为
T，金属导线所在平面与磁场方向垂直。则该通电导线受到的安培力大小为（ ）

A. 0 B.
N

C. 2
N D. 3 N

5. 如图所示的一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面的固定轴OO′匀速转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示。下列说法中正确的是（ ）

A. t1时刻线圈平面和磁场方向垂直

B. t2时刻通过线圈的磁通量最大

C. t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大

D. 每当e变化方向时，通过线圈的磁通量为零

6. 两个相同的白炽灯泡L1和L2接到如图所示的电路中，灯L1与电容器串联，灯L2与电感线圈串联．当a、b间接电压最大值为Um、频率为f的正弦交流电源时，两灯都发光，且亮度相同．更换一个新的正弦交流电源后，发现灯L1的亮度比原来暗，灯L2的亮度比原来更亮．则新电源两极的电压最大值和频率可能是（ ）

A．电压最大值仍为Um，而频率大于f

B．电压最大值仍为Um，而频率小于f

C．电压最大值大于Um，而频率仍为f

D．电压最大值小于Um，而频率仍为f

二．多项选择题。本大题共4个小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，至少有两项符合题意，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7. 某同学用如图所示的实验装置探究电磁感应现象，该同学第一步探究出：当有电流从电流表的正极流入时，指针向右偏转。接下来该同学进行了一系列的操作，则下列关于操作中电流表指针偏转的描述正确的有（ ）

A. 当把磁铁N极向下插入线圈时，电流表指针向左偏转

B. 当把磁铁S极向下插入线圈时，电流表指针向左偏转

C. 保持磁铁在线圈中静止，电流表指针不发生偏转

D. 将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表向左偏转

8. 火警报警系统原理如图所示，M是一个小型理想变压器，原副线圈匝数之比n1∶n2=10∶1，接线柱a、b接上一个正弦交变电源，电压u＝220
sin（100πt）V。变压器右侧部分，R2为用半导体热敏材料（电阻随温度升高而减小）制成的传感器，R1为一定值电阻。则下列说法中正确的是（ ）

A．此交变电源的频率为50Hz

B．当传感器R2所在处出现火警时，电流表的示数增大

C．当传感器R2所在处出现火警时，电流表的示数减小

D．当传感器R2所在处出现火警时，电压表的示数减小

9. 如图所示，光滑水平面上有两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别为竖直向下和竖直向上，磁场宽度均为L，距磁场区域左侧L处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，线框的左右两条边与磁场边界平行。现用拉力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域。以初始位置为计时起点，规定拉力F向右为正，则以下关于拉力F和回路产生的热量Q随时间t变化的图象正确的是（ ）

10．等腰直角三角形ABC区域内（含边界）有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，t=0时刻有一束质量均为m、电荷量均为q的正离子由直角顶点B沿BC方向射入磁场，可认为所有离子都是同时进入磁场且各离子速度大小不等，不计离子的重力及离子间的相互作用，则（ ）

A．由AC边界射出的离子在磁场中运动的时间均为

B．由AB边界射出的离子在磁场中运动的时间均为

C．
时刻磁场中的所有离子都在同一直线上

D．任何同一时刻磁场中的所有离子都在同一直线上

三．实验题。本大题共2个小题，第11题6分，第12题9分，共15分。把答案按要求填写在答题卡指定的答题处。

11. 图甲给出的是利用游标卡尺测量某工件长度时的示数，此示数应为 mm；图乙给出的是利用螺旋测微器测量该工件厚度时的示数，此示数应为 mm。

12. 现要测量某小量程电流表的内阻，可选用的器材如下：

A．待测电流表A(量程10 mA，内阻约5～8Ω)

B．电压表V1(量程0.3 V，内阻约3kΩ)

C．电压表V2(量程3 V，内阻约30kΩ)

D．滑动变阻器R1(10Ω，0.5A)

E．滑动变阻器R2(100Ω，0.2A)

F．标准电阻R0(R0=20Ω)

G．电源E(电动势3V，内阻约1Ω)

H．电键S一个，导线若干。

要求：测量结果尽可能精确；能测多组数据且电流表、电压表的示数能从零开始调节；所设计电路安全且便于操作。

(1)请同学们在虚线框内将电路补充完整；

(2) 闭合电键S前应先将滑动变阻器R2的阻值置于 处（填“最大”或“最小”）；

(3)若实验中测得一组数据：电压表读数U、电流表读数I，则电流表A的内阻可表示为RA＝_______，（用物理量表示）

四．计算题。本大题共4个小题，第13题8分，第14、15题各12分，第16题15分，共47分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13. 光滑的平行金属导轨倾角为θ＝37°，导轨间距为L＝1m，在导轨上水平放置一质量为m＝0.2kg的金属棒，流过金属棒的电流大小为I＝3A，方向如图所示，磁场的方向竖直向下，金属棒恰好处于静止状态，重力加速度g＝10m/s2.求：

（1）导轨对金属棒的支持力FN的大小；

（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小。

14. 交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动．学校食堂买了一小型发电机，发电机的线圈匝数n＝220匝，线圈面积S＝0.05 m2，线圈转动的频率为f＝50 Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B＝
T．为用此发电机所发出的交流电带动一个标有“220 V,11 kW”的电动机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电动机之间接一个理想变压器，电路如图所示，求：

（1）发电机的输出电压的有效值；

（2）变压器原、副线圈的匝数比n1︰n2；

（3）与变压器原线圈串联的交流电流表的示数.

15．如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，导轨间距为L＝0.40m，一个磁感应强度B＝0.50T的匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P间接有阻值为R＝0.30Ω的电阻，一电阻为r＝0.20Ω的金属棒ab紧贴在导轨上．现使金属棒ab由静止开始下滑，通过传感器记录金属棒ab下滑的距离，其下滑距离与时间的关系如下表所示，导轨电阻不计，重力加速度g＝10m/s2。求：

(1)在前0.4s的时间内，金属棒ab电动势的平均值
；

(2)金属棒的质量m；

(3)在前0.7s的时间内，回路产生的焦耳热Q．

16. 如图所示，在平面坐标xoy内，在y轴左侧与直线x=-2L右侧区域内存在沿y轴正方向的匀强电场，在y轴右侧存在一矩形匀强磁场区域，磁场方向垂直坐标平面向外（图中未画出），坐标原点O为磁场边界上一点，一带电粒子从电场边界上Q（-2L,-L）点以速度v0沿x轴正方向射入电场，并恰好从坐标原点O进入磁场，在磁场中作半径为
的匀速圆周运动，最后又恰好垂直y轴返回电场并从P点离开电场。不计粒子重力，求：（计算结果可以保留根号）

（1）粒子经过O点时速度的大小和方向；

（2）电场强度与磁感应强度大小之比；

（3）粒子由Q点到P点所用的时间。

参 考 答 案

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10



C

B

A

D

A

B

AC

ABD

BD

BCD





11．（每空3分）

29.70 3.470或3.471

12．（每问3分）

（1）如图 （2）最大 (3) －R0

13．

（1）2.5N （4分）

（2）0.5T （4分）

14．

（1）1100V （4分）

（2）5︰1 （4分）

（3）10A （4分）

15．

(1)＝＝＝0.6V. …………（4分）

(2)从表格中数据可知，0.3s后棒做匀速运动

速度 v＝＝5m/s

由 mg－F＝0，F＝BIL，I＝，E＝BLv.

解得 m＝0.04kg. …………（4分）

(3)棒在下滑过程中，有重力和安培力做功，克服安培力做的功等于回路的焦耳热．则：

mgs－Q＝mv2－0

解得 Q＝0.58J. …………（4分）

16．

(1) .
，方向与x轴成45°夹角； …………（4分）

(2) .
…………（5分）

(3) .
…………（6分）