2013年黄陂一中高二年级11月考试

物 理 试 卷

命题：雷志锋 审题：韩胜利

第Ⅰ卷（选择题，共34分）

一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、物理学家通过艰苦的实验来探究自然的物理规律，为人类的科学做出了巨大贡献，值得我们敬仰。下列描述中符合物理学史实的是（ ）

A．法拉第发现了电磁感应现象并总结出了判断感应电流方向的规律

B．洛伦兹通过实验测定了磁场对电流的作用力

C．奥斯特发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说

D．纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后，先后指出：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率呈正比，后人称之为法拉第电磁感应定律

2、图中a、b、c为三根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于等腰三角形的三个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。一带正电的粒子从底边中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是（ ）

A．向上??????? B．向下???????? C．向左???????? D．向右

3、如图所示，在电路两端加上交流电，保持电压不变且使频率增大，发现各灯的亮暗变化情况是：灯1变暗、灯2变亮、灯3不变，则M、N、L中所接元件可能是（?? ）

A．M为电阻，N为电容器，L为电感线圈

B．M为电感线圈，N为电容器，L为电阻

C．M为电容器，N为电感线圈，L为电阻

D．M为电阻，N为电感线圈，L为电容器

4、如图，a、b间接入正弦交流电，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，其阻值随温度的升高而降低，所有电表均为理想电表，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R3为一定值电阻。当传感器R2所在处出现火情时，以下说法中正确的是?（ ）

A．A1的示数增大，A2的示数减小???

B．A1的示数增大，A2的示数增大

C．V1的示数减小，V2的示数减小????????

?D．V1的示数增加，V2的示数减小

5、如图所示，正方形线框的左半侧处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直，线框的对称轴MN恰与磁场边缘平齐。若第一次将线框从磁场中以恒定速度v1向右匀速拉出，第二次以线速度v2让线框绕轴MN匀速转过90(。为使两次操作过程中，线框产生的平均感应电动势相等，则

A．

B．

C．

D．

6、图甲、图乙分别两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，图乙所示的电压是正弦函数的一部分。下列说法错误的是（ ）

A．图甲、图乙均表示交流电

B．图甲所示电压的瞬时值表达式为u=20sin100
V

C．图乙所示电压的有效值10
V

D．图乙所示电压的有效值10 V

7、如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R(指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，与环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒AB，AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则金属环消耗的电功率为(　　)

A.
B.

C.
D．

二、多项选择题：本大题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错的，得0分。

8、现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如下图连接。在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左滑动时，电流计指针向右偏转。以下操作也可以使电流计指针向右偏转的是（ ）

A. 断开开关的瞬间

B. 闭合开关的瞬间

C. 在开关闭合的情况下，向上移动线圈A的过程中

D. 在开关闭合的情况下，滑动变阻器的滑动端P向右滑动的过程中

9、如图所示，质量为m、长为L的导体棒电阻为R，初始时静止于光滑的水平轨道上，电源电动势为E，内阻不计．匀强磁场的磁感应强度为B，其方向与轨道平面成θ角斜向上方，开关闭合后导体棒开始运动，则(　　)

A．导体棒向左运动

B．开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为

C．开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为

D．开关闭合瞬间导体棒MN的加速度为

10、一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图甲所示。已知发电机线圈内阻为10 Ω，现外接一只电阻为40Ω的灯泡，如图乙所示，则(　　)

A．电压表的示数为220 V

B．电路中的电流方向每秒钟改变50次

C．发电机线圈在0.01s时磁通量最大

D．发电机线圈在0～0.01s内产生的平均感应电动势为
V

11、用回旋加速器来加速质子，为了使质子获得的动能增加为原来的4倍，原则上可以采用下列哪几种方法（ ）

A.将其磁感应强度增大为原来的2倍????? B.将其磁感应强度增大为原来的4倍

C.将D型盒的半径增大为原来的2倍???? D.将D型盒的半径增大为原来的4倍

12、如图甲所示，匀强磁场方向竖直向下，磁感应强度大小为B，在磁场中水平固定一个V字型金属框架CAD，已知∠A=
，导体棒MN在框架上从A点开始在外力F作用下，沿垂直MN方向由静止开始匀加速向右平移，平移过程中导体棒和框架始终接触良好，且构成等腰三角形回路。已知导体棒与框架的材料和横截面积均相同，其单位长度的电阻均为R，导体棒和框架均足够长，导体棒运动中始终与磁场方向垂直。关于回路中的电流I随时间t和位移x的变化关系图象，在图乙中可能正确的是（ ）

第Ⅱ卷（非选择题，共66分）

三、实验题：本大题共2小题，第11题6分，第12题10分，共16分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

13、（6分）用如图所示的电路测量一节蓄电池(电动势约为2V)的电动势和内阻。蓄电池的内阻非常小，为防止滑动变阻器电阻过小时因电流过大而损坏器材，电路中用了一个保护电阻R0。除蓄电池、滑动变阻器、开关、导线外，可供使用的实验器材还有：

ⅰ.电流表（量程0.6 A、3 A）

ⅱ.电压表（量程3 V、15 V）

ⅲ.保护电阻甲（阻值1 Ω、额定功率5 W）

ⅳ.保护电阻乙（阻值10 Ω、额定功率10 W）

电流表应选 量程，电压表应选 量程，保护电阻选 。

14、某同学想通过“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的方法来测量一小灯泡的额定功率。所用器材如下：

ⅰ．待测小灯泡一只：额定电压为2.5V，电阻约为几欧

ⅱ．电压表一只：量程为3V，内阻约为3kΩ

ⅲ．电流表一只：量程为0.6A，内阻约为0.1Ω

ⅳ．滑动变阻器一只，干电池两节，开关一个，导线若干

（1）请在图甲中补全测量小灯泡额定功率的电路图。

（2）图甲中开关S闭合之前，滑动变阻器的滑片应置于 （选填“A端”、“B端”或“AB正中间”）；

（3）若该同学测量过程中发现电压表损坏，他找来一块万用表代替电压表测量灯泡的电压，则万用表的 （选填“红”、“黑”）表笔应该与灯泡的左端相连。

（4）该同学通过实验作出了小灯泡的伏安特性曲线，如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；若将小灯泡直接与电动势E=3.0V，内阻r=7.5Ω的电源相连，小灯泡的功率为 W。（结果均保留两位有效数字）

四、计算题：本大题共4小题，共46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。

15、（10分）如图所示，由导线制成的正方形线框边长L，每条边的电阻均为R，其中ab边材料较粗且电阻率较大，其质量为m，其余各边的质量均可忽略不计。线框可绕与cd边重合的水平轴OO′自由转动，不计空气阻力及摩擦。若线框始终处在方向竖直向下、磁感强度为B的匀强磁场中，线框从水平位置由静止释放，历时t到达竖直位置，此时ab边的速度为v，重力加速度为g.

求：（1）线框在竖直位置时，ab边两端的电压

（2）线框在竖直位置时，ab边所受安培力的大小

（3）这一过程中感应电动势的有效值

16、（11分）如图，纸面内有E、F、G三点，∠GEF=300，∠EFG=1350，空间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。先使带有电荷量为q(q0)的点电荷a在纸面内垂直于EF从F点射出，其轨迹经过G点；再使带有同样电荷量的点电荷b在纸面内与EF成一定角度从E点射出，其轨迹也经过G点，两点电荷从射出到经过G点所用的时间相同，且经过G点时的速度方向也相同。已知点电荷a的质量为m，轨道半径为R，不计重力，求：

（1）点电荷a从射出到经过G点所用的时间；

（2）点电荷b的速度大小。

17、（12分）如图所示，两块水平放置、相距为d的长金属板接在电压可调的电源上。两板之间的右侧长度为3d的区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。喷墨打印机的喷口可在两极板左侧上下自由移动，并且从喷口连续不断喷出质量均为m、速度水平且大小相等、带等量电荷的墨滴。调节电源电压至U，使墨滴在电场的左侧区域恰能沿水平方向向右做匀速直线运动。（重力加速度为g）

（1）判断墨滴所带电荷的种类，并求其电荷量；

（2）要使墨滴不从两板间右端射出，求墨滴的入射速率应满足的条件。

18、（13分）如图所示，匝数为100匝、面积为0.01 m2的线圈，处于磁感应强度B1为T的匀强磁场中，当线圈绕O1O2以转速n为300 r/min匀速转动时，电压表、电流表的读数分别为7 V、1 A。电动机的内阻r为1 Ω，牵引一根原来静止的、长L为1 m、质量m为0.2 kg的导体棒MN沿轨道上升。导体棒的电阻R为1 Ω，架在倾角为30°的框架上，它们处于方向与框架平面垂直、磁感应强度B2为1 T的匀强磁场中．当导体棒沿轨道上滑1.6 m时获得稳定的速度，这一过程中导体棒上产生的热量为4 J．不计框架电阻及一切摩擦，g取10 m/s2.求：

(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出其所产生的电动势的瞬时表达式；

(2)导体棒MN的稳定速度；

(3)导体棒MN从静止至达到稳定速度时所用的时间t.